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摘要:大學物理是理工類專業非常重要的一門基礎課,對后續專業課的學習和通識教育有很重要的作用。但目前在應用型本科院校該課程在教學內容和教學方法上還沿襲于公立高校,存在諸多問題。本文以山西農業大學信息學院為例,探究適用于應用性本科院校大學物理課程的教學內容和教學方法。通過改進原有的課程教學模式和考評方式,對大學物理教學和考評體系進行改革和創新。
關鍵詞:大學物理;應用型本科;教學改革
大學物理是理工類專業學生必修的一門通識性基礎課程,該課程不僅要為后期學習專業課打基礎,同時本身也是大學生形成科學素養的重要組成部分。多年來各大高校對大學物理在教學內容和考評方法創新和改革方面做了大量的工作,并取得了不錯的成績。而應用型本科院校在這方面的問題更加突出。
一教學內容多與課時量少之間的矛盾
在新的人才培養計劃中,基礎課大學物理有一個顯著的變化,即學時大幅度減少了,專業課和通識教育需要的物理知識增多了。這一變化意味著:大學物理教師在一堂課上需要和學生互動的次數少了和向學生講授的內容增多了,而在實際的教學過程中,一堂課的時間并未改變。因此,在實際的教學過程中就容易出現教學內容多而課時量少的矛盾與沖突。
二物理理論教學與實驗相割裂的矛盾
物理學本質上是實驗的科學,基本概念的確立,以及基本定律和原理的發展都是以大量的可重復性實驗為依據,如力學部分的牛頓三大定律、電磁部分的麥克斯韋方程組、近代的相對論和量子理論都是在大量可重復性實驗的基礎上才確立的,它反映了人們探索物理規律的認識過程。但現在幾乎所有高校大學物理的教學是先理論后實驗,而且是在不同學期進行的。這樣的不合理安排不利于幫助學生理解和掌握物理學的基本思想、不能很好地培養科學精神,也不能很好地激發學生的學習興趣等諸多問題。
三應用型本科大學物理課程改革的必要性
相比較于公立高校,應用型本科院校理工科學生數理化基礎相當薄弱,多數對物理課程的認識偏消極。在多年的教學生涯中,經常聽到學生吐槽大學物理難、繁、無興趣。同時基于山西農業大學信息學院創辦國內一流“信息產業商學院”的辦學定位,將培育“具有專業背景的未來社會中堅力量的領導者”這一人才培養目標,全面實施“四位一體”的人才培養戰略,那么課程改革勢在必行。近些年,部分大學“重應用、輕基礎”的理念有所抬頭,過多強調人才培養可視的短期效益、忽視人才發展的長期效益。其根本原因在于基礎課程自身定位不準,本位主義太重,不能與專業需求合理契合。當前工科物理課程主要是大學物理和物理實驗,從理論與實驗關系上看,物理學本質上是一門實驗科學,物理學的重要性也恰恰在于它的實踐性。國內學生動手能力差是人所共知的短板,必須從課程設計的源頭上加以克服和改變。目前大多數院校存在重書本理論傳輸、輕物理興趣的培養、少動手能力的鍛煉。造成學生在動手能力和知識面的廣度等方面存在嚴重不足。隨著各種新技術、新想法的不斷涌現,給本科教育帶來不斷的沖擊,同時基礎課時又受到嚴重“擠壓”,在有限的學時內保質保量地完成教學任務是亟待解決的問題。
四大學物理課堂教學改革的幾項舉措
處理好教學內容與課時量少之間的矛盾和理論教學和實驗相割裂的矛盾,對于課程改革非常重要,它不僅關系到一堂物理課能否順利進行,更會關系到整個教學的進程和教學質量能否提高。因此我們大學物理教師要從思想上高度重視這一問題的重要性,從行為上去正確處理好兩者的矛盾與沖突。要處理好這些矛盾和沖突關鍵是處理好教學質教學改革與探索量和教學效率的關系,尤其是提高課堂教學質量的前提下提高教學效率。我們從五個方面入手。
(一)落實學生的主體地位,引導學生自主學習
一要培養學生學習興趣,激發學生學習的原動力,這是前提;二要引導學生課前預習,提高學生自學能力,間接增加課堂教學時間,這是提高課堂效率的有力保障;三要指導學生學會聽課,做好課堂筆記,這是提高課堂教學的有效手段;四要輔導學生做好課后作業,鞏固加強知識點,打下堅實的基礎,也是提高課堂教學效率的出發點和落腳點。
(二)教師要認真備課,發揮教學主導作用
備好課是講好課的前提,其具體內容是:一備好教材。物理教師必須讀通整個章節,要充分地備教材,領會各章的難點和重點。尤其要準確把握物理和生活的切入點,這樣才能提起學生學習物理的興趣;二備好教學設計。要設計好板書,課后寫好教學反思,授課才會目標明確,課堂上才不會出現慌亂;三是備好學生。知己知彼,百戰不殆,教學也是如此,教學活動是教師與學生共同合作,互動發展,動態生成的過程,教學目標的實現離不開學生的參與,更離不開教師積極引導,教學方式的預設,課堂氣氛的營造,還有學生思維的開發,都離不開之前的備學生。只有這樣才能達到教學相長,實現教學的和諧統一。
(三)建設課程數字資源
《大學物理》課程數字教學資源建設具有寓學于建,建學結合之功效,如以大學物理課程教學大綱為準繩,全力推進以電子講義、PPT,教學錄像、MOOC短視屏、課堂演示實驗、虛擬實驗、理論和實驗學習指南為主體的數字教學資源建設。在實際的教學過程中,現代化的教學工具和教學手段可以將抽象的知識形象化,具體化,可以直接向學生展示更多的教學內容,便于學生掌握和理解,同時,利用現代化的教學工具和教學手段,教師在黑板上板書會減少,這樣可以節約大量的教學時間,從而提高課堂效率。
(四)科普類教學
依托山西農業大學信息學院的書院平臺,向學學物理的同學進行科普類教學。如目前我們已經進行了小范圍的教學改革和創新活動,在學時不變的情況下,通過“進書院”舉辦物理讀書會活動,在物理學史、物理名人傳記、物理科普等方面進行知識面的擴充;同時依托實驗中心的平臺,部分班級進行了課堂小制作和小實驗,加強了在動手方面的培養力度。我們希望通過這樣的創新和改革教學方法與內容,在國家新工科和學院“四位一體”的教學定位的背景下,進一步調整物理教學模式,加強學生動手方面培養的力度,內容上更加豐富和細化。
(五)從內容、教學安排和考核評價方式上進行一些改革和探索
在內容上更適應各專業和學生的需求,加深學生對物理概念和理論的理解;教學安排上依托書院這一平臺,進行興趣和能力的培養;在課程考核評價上,進一步減少期末考試所占的比例,增加平時表現的比例。借助現有資源,實行線上和線下混合式教學,課內外全時段教學,提供實驗創新平臺,進行創新實踐課題研究。進一步豐富教學資源,按內容分模塊嘗試組建生活實驗室。
五預期目標
經過一到二年的教學創新和改革,一是讓大學物理課程達到地位攀升。基礎課程只有轉變觀念、變通方法、服務于人才培養大局,才能最終實現課程地位的攀升;二是讓教師教學能力也得到相應的提升。教師永遠處于教學的主導地位,師資隊伍水平高低除了與先天學緣結構有關外,后天的培養和鍛煉亦不容忽視。教師開發和建設數字資源的過程、教師與學生線上線下交流互動的過程均是教師自我學習和能力提升的重要途徑。三是提升學生的學習興趣。當代青年學生思想活躍、接觸和使用新技術熱情度高、對數字媒體等全新技術手段情有獨鐘。努力找準學生的興奮點,張揚其個性,提升其興趣。四是提高教學質量。課程地位的提升可以進一步提高教師的教學積極性和教學熱情;教師教學能力的提升可以進一步增強教師的教學自信心,使教學更加游刃有余;學生學習興趣的提升又可以促使教師收獲教學滿足感,抬高幸福閾值。三者層接遞進必然會推動《大學物理》課程教學質量和人才培養質量的整體躍升。
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作者:劉甲 單位:山西農業大學信息學院公共課教學部