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應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)改革

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應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)改革

摘要:分析近年來國內(nèi)工科大學(xué)物理改革的基本方向,肯定扎實(shí)學(xué)生基礎(chǔ)、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的重要性,緊緊結(jié)合應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法改革,提出了深化工科物理教學(xué)改革、培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的思路和實(shí)現(xiàn)途徑。

關(guān)鍵詞:應(yīng)用型本科院校;大學(xué)物理教學(xué)改革;研究性學(xué)習(xí);學(xué)習(xí)能力;實(shí)踐能力;創(chuàng)新能力

目前,基礎(chǔ)物理課程的教學(xué)改革出現(xiàn)兩個(gè)重點(diǎn)方向:一方面要以現(xiàn)代化為中心進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容的改革;另一方面要以計(jì)算機(jī)物理教學(xué)環(huán)境的建設(shè)為中心的教學(xué)手段和教學(xué)方法的改革。由于介紹物理基礎(chǔ)、推導(dǎo)必要的物理公式時(shí),板書教學(xué)法優(yōu)點(diǎn)明顯,有助于培養(yǎng)學(xué)生的理性思維。因此,在開展和組織具體教學(xué)時(shí),應(yīng)將傳統(tǒng)板書和多媒體教學(xué)方法有機(jī)結(jié)合,對(duì)不同內(nèi)容、不同對(duì)象采用針對(duì)性很強(qiáng)的教學(xué)方法??紤]到工科物理教學(xué)在培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力方面的作用,對(duì)教學(xué)內(nèi)容的改革,不能僅靠補(bǔ)充近、現(xiàn)代物理知識(shí),去處陳舊知識(shí)、壓縮繁冗內(nèi)容來解決。應(yīng)該把傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)(力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué))精練和提升,使之能基于學(xué)生的直接經(jīng)驗(yàn),密切聯(lián)系學(xué)生的學(xué)習(xí)生活和社會(huì)生活:使其一入大學(xué)就改變中學(xué)那種簡單、依賴的學(xué)習(xí)方法,通過聽課、閱讀教材和參考書、作業(yè)、實(shí)驗(yàn)及同別人討論,發(fā)現(xiàn)問題,尋求新知識(shí)以至形成自己比較系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),主動(dòng)地培養(yǎng)自己的獨(dú)立工作能力,并能綜合運(yùn)用所有的知識(shí)對(duì)自主選擇的問題進(jìn)行跨學(xué)科探究。從而使自己的學(xué)習(xí)能力,實(shí)踐能力,創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和鍛煉。

1通過大學(xué)物理課程的改革,使之成為各門學(xué)科有效滲透的“研究性學(xué)習(xí)方式”的“研究性學(xué)習(xí)”課程

1.1教學(xué)內(nèi)容改革

作為低年級(jí)的公共基礎(chǔ)課,大學(xué)物理不僅是工程技術(shù)的基礎(chǔ),而且和實(shí)驗(yàn)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)、化學(xué)等學(xué)科有緊密地聯(lián)系。首先,要通過對(duì)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的改革,體現(xiàn)各門課程的聯(lián)系,使其所學(xué)知識(shí)融會(huì)貫通。在教學(xué)中,要學(xué)會(huì)在物理語言和數(shù)學(xué)語言之間要會(huì)翻譯:把抽象的數(shù)學(xué)公式翻譯成具體生動(dòng)的物理概念;把直觀的物理運(yùn)動(dòng)翻譯成嚴(yán)密的數(shù)學(xué)程序。最后把物理語言上升到哲學(xué)的語言來闡述。實(shí)驗(yàn)———理論——實(shí)驗(yàn),是物理學(xué)發(fā)展的通常方式,它體現(xiàn)了實(shí)踐、認(rèn)識(shí)、再實(shí)踐、再認(rèn)識(shí)的認(rèn)識(shí)論規(guī)律。例如,麥克斯韋在法拉第等人的大量實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,提出了“渦旋電場(chǎng)”、“位移電流”的假說,建立了麥克斯韋方程組;在此理論基礎(chǔ)上麥克斯韋預(yù)言了電磁波,赫茲通過實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)了電磁波。因此,在教學(xué)內(nèi)容上要注重理論和實(shí)踐的結(jié)合。由于大學(xué)物理自身理論性較強(qiáng),與專業(yè)課程結(jié)合不緊密,致使學(xué)生對(duì)物理課的學(xué)習(xí)經(jīng)常感到枯燥無味,提升不了學(xué)學(xué)物理的興趣,甚至出現(xiàn)大學(xué)物理“無用論”。另外,由于物理教學(xué)學(xué)時(shí)有限,教學(xué)內(nèi)容廣泛。因此,不能強(qiáng)調(diào)它的基礎(chǔ)性,而忽視了不同專業(yè)學(xué)生對(duì)物理內(nèi)容的不同需求。要改變教學(xué)中多年來形成的固定模式,對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生要采用不同的的教學(xué)大綱和授課標(biāo)準(zhǔn)。因此,可把傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)(力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)等)精練和提升,強(qiáng)調(diào)學(xué)生專業(yè)基礎(chǔ)知識(shí)。對(duì)學(xué)生高中學(xué)過的傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)的教學(xué),教師可指出大學(xué)物理學(xué)習(xí)時(shí)注意的問題:如強(qiáng)調(diào)矢量、變量、微積分等內(nèi)容。教師在組織教學(xué)過程中,可引導(dǎo)學(xué)生撰寫學(xué)結(jié),對(duì)每一章、每一篇學(xué)習(xí)內(nèi)容做必要小結(jié)。通過總結(jié),學(xué)生不僅可對(duì)每一章或每一篇知識(shí)點(diǎn)做必要復(fù)習(xí),也可對(duì)知識(shí)做整體和邏輯性的認(rèn)識(shí),還可以檢查自己的學(xué)習(xí)情況,從而對(duì)沒學(xué)好或掌握不夠扎實(shí)的知識(shí)重新學(xué)習(xí),直到掌握為止。更重要的是,學(xué)生能變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí),提高學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性。同時(shí),學(xué)結(jié)發(fā)生在課外,而教師只需在課堂上加以引導(dǎo),因此不會(huì)占用太多的授課時(shí)間。在保證“必須、夠用”為度的前提下,有必要根據(jù)不同專業(yè)的需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,壓縮與專業(yè)相關(guān)度小的章節(jié)的學(xué)時(shí),適當(dāng)增加與專業(yè)銜接緊密章節(jié)的學(xué)時(shí)。在平時(shí)教學(xué)中突出重點(diǎn),充分利用學(xué)生對(duì)專業(yè)知識(shí)的渴望來提高對(duì)物理的興趣,從而增強(qiáng)其學(xué)習(xí)物理的動(dòng)力和信心,提高教學(xué)效果。另外,及時(shí)地將大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容同現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新進(jìn)步和相關(guān)先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)的發(fā)展緊密結(jié)合起來,注重近現(xiàn)代物理知識(shí)的教學(xué),同時(shí)避開復(fù)雜的數(shù)學(xué)推導(dǎo),以講概念、講原理、講思想、講方法為主,理清物理學(xué)整體知識(shí)脈絡(luò)和當(dāng)今物理學(xué)發(fā)展的前沿問題。

1.2課程教學(xué)中給學(xué)生研究式的學(xué)習(xí)訓(xùn)練

教師可充分利用多媒體教學(xué)化繁為簡、化難為易,化抽象為具體的功能,將現(xiàn)代化教學(xué)模式和傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。將物理知識(shí)的提出,趣味應(yīng)用、實(shí)際生活和專業(yè)工程問題引入整個(gè)課程的教學(xué)之中,提高課堂教學(xué)質(zhì)量。課堂上可采用德國教育專家胡格(Hug)教授的職業(yè)行動(dòng)能力教學(xué)法進(jìn)行課堂教學(xué)改革,通過各種各樣的形式多樣方法來實(shí)現(xiàn)的學(xué)生所具備的能力,如有趣的關(guān)鍵字卡片法、小組擴(kuò)展法、可視化法、伙伴拼圖法等教學(xué)方法,實(shí)現(xiàn)內(nèi)容與教學(xué)方法的融合,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的、負(fù)責(zé)人的、有效的完成一項(xiàng)工作的能力。通過對(duì)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段改革,特別是對(duì)傳統(tǒng)基礎(chǔ)知識(shí)(力學(xué)、電學(xué)、光學(xué))進(jìn)行精練與提升,給學(xué)生留出時(shí)間和空間,使大學(xué)生一入大學(xué)就應(yīng)改變中學(xué)那種簡單、依賴的學(xué)習(xí)方法,主動(dòng)地培養(yǎng)自己的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。

2充分利用教師在教學(xué)中的主導(dǎo)作用,通過大學(xué)物理教學(xué)改革,培養(yǎng)大學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力

物理學(xué)是自然科學(xué)的基礎(chǔ),除了具有豐富的物理知識(shí)外,還含豐富的社會(huì)科學(xué)知識(shí)和科學(xué)方法,它是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的嚴(yán)密的理論科學(xué)和完善的精密科學(xué)。物理學(xué)的研究方法主要有:理想模型法、理想試驗(yàn)法、科學(xué)假設(shè)法、類比推理法、分析綜合法、演繹歸納法、半定量法等。而研究物理量的基本方法有:尋找對(duì)稱性、不變量和守恒量是全局或整體的研究方法;對(duì)于連續(xù)可微的物理量,求極限、求導(dǎo),研究極值點(diǎn)、穩(wěn)定點(diǎn)、拐點(diǎn)等。這就要求教師把傳授知識(shí)、方法、思想放在同等重要的地位,以方法帶動(dòng)知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí),以方法提高學(xué)生處理實(shí)際問題的能力;用思想加深對(duì)知識(shí)點(diǎn)的理解,用思想去把握知識(shí)的整體結(jié)構(gòu);最后通過思想方法的教學(xué)達(dá)到對(duì)學(xué)生邏輯思維的培養(yǎng)與訓(xùn)練。在教學(xué)過程中,只有重視物理學(xué)的研究方法和物理思想,才能了解這些思想或方法在物理學(xué)創(chuàng)新中的作用,才能引導(dǎo)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。只有通過物理學(xué)改革使學(xué)生不僅掌握本學(xué)科領(lǐng)域的理論和技能,還能使其掌握物理學(xué)的研究方法,引導(dǎo)其進(jìn)行研究性學(xué)習(xí),使其學(xué)習(xí)能力,實(shí)踐能力,創(chuàng)新能力得到培養(yǎng)和鍛煉。物理學(xué)是一門實(shí)驗(yàn)的科學(xué)。實(shí)驗(yàn)———理論———實(shí)驗(yàn),是物理學(xué)發(fā)展的通常方式。因此在教學(xué)過程中不僅重視理論的系統(tǒng)性、邏輯性,還應(yīng)重視實(shí)踐性。另外,理論要聯(lián)系實(shí)際,強(qiáng)化應(yīng)用。而在這方面我們與美國等發(fā)達(dá)國家相比有不少的差距。例如,美國麻省理工學(xué)院(MIT)WalterLewin教授的電磁學(xué),大概有1/3的時(shí)間是在做有趣而有啟發(fā)性的實(shí)驗(yàn)。加強(qiáng)物理知識(shí)與工程應(yīng)用,與生活應(yīng)用的聯(lián)系。注重物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用,反映工程技術(shù)和社會(huì)對(duì)物理學(xué)知識(shí)的迫切需要,使學(xué)生初步樹立工程意識(shí),逐步學(xué)會(huì)探索將物理原理和方法運(yùn)用于工程技術(shù)之中解決實(shí)際問題的途徑??茖W(xué)精神的精髓是求實(shí)創(chuàng)新。創(chuàng)新,即推陳出新,破舊立新,有推有出,有破有立。創(chuàng)新并不神秘。把知識(shí)向前推進(jìn)一步,向更廣、更深、更精、更神的方向邁出一步,都是創(chuàng)新的一步。因此創(chuàng)新意識(shí)要貫穿在整個(gè)學(xué)習(xí)過程中,對(duì)知識(shí)要在繼承中創(chuàng)新。教師在培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力中起主導(dǎo)作用,要積極探索培養(yǎng)大學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力的思路和實(shí)現(xiàn)途徑。

參考文獻(xiàn):

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[4]工科大學(xué)物理的教學(xué)改革與實(shí)踐[J].湘南學(xué)院學(xué)報(bào),2010,04.

作者:郭向陽 單位:洛陽理工學(xué)院數(shù)理部