時(shí)間:2022-09-05 00:25:12
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關(guān)鍵詞
應(yīng)用型本科院校;卓越計(jì)劃;大學(xué)物理;教學(xué)改革
教育部“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”(簡(jiǎn)稱“卓越計(jì)劃”)是國(guó)家教育改革和發(fā)展的重大改革項(xiàng)目,是我國(guó)高等工程教育改革,促進(jìn)高等工程教育質(zhì)量全面提升的重要舉措。①旨在培養(yǎng)造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程技術(shù)人才,為國(guó)家走新型工業(yè)化發(fā)展道路、建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家和人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略服務(wù),對(duì)促進(jìn)高等教育面向社會(huì)需求培養(yǎng)人才,全面提高工程教育人才培養(yǎng)質(zhì)量具有十分重要的示范和引導(dǎo)作用。②當(dāng)前應(yīng)用型本科院校無(wú)論在發(fā)展的外部環(huán)境還是內(nèi)部條件方面都面臨挑戰(zhàn),在高等學(xué)校發(fā)展序列中處于“中間地帶”,前面有老牌的、強(qiáng)勢(shì)的研究型大學(xué),后面有各類高職院校,應(yīng)用型本科院校必須建立具有自身特色的培養(yǎng)目標(biāo)和模式,才是多數(shù)新建本科院校的合理選擇并符合社會(huì)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展的需要。③而各個(gè)本科課程只有進(jìn)行必要的改革,才能適應(yīng)應(yīng)用型本科院校的發(fā)展。大學(xué)物理是面向高等院校理工農(nóng)醫(yī)各專業(yè)的一門公共基礎(chǔ)課,擔(dān)負(fù)著提高學(xué)生科學(xué)文化素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生數(shù)理思想的重任。該課程涉及面廣、知識(shí)涵蓋范圍大對(duì)于各專業(yè)來(lái)說(shuō),后續(xù)的專業(yè)課都要應(yīng)用本課程引入的基本概念、基本理論和基本方法。更重要的是還關(guān)系到培養(yǎng)學(xué)生觀察問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題等方面具有其他課程所不能替代的作用。應(yīng)用型本科院校在“卓越計(jì)劃”的大背景下如何在教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和教學(xué)方式上對(duì)大學(xué)物理這門課程進(jìn)行建設(shè)和改革,如何拓展和完善教學(xué)素材和教學(xué)資源,是值得認(rèn)真思考和積極探索的問(wèn)題。④經(jīng)過(guò)近幾年的教學(xué)實(shí)踐,對(duì)基于“卓越計(jì)劃”的大學(xué)物理教學(xué)進(jìn)行了改革和探索
1合理優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容
1.1針對(duì)不同專業(yè),精選教學(xué)內(nèi)容
卓越計(jì)劃目的在于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力強(qiáng)以及適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的需要,大學(xué)物理這門課程內(nèi)容繁多,知識(shí)面寬廣,以至于很多學(xué)生覺得大學(xué)物理的很多內(nèi)容對(duì)他們后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí),以后的考研或者工作幫助都不是很大,使得學(xué)生將學(xué)學(xué)物理看成是一種拿學(xué)分的沒有必要的課程。另一方面,大學(xué)物理的部分內(nèi)容對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生幫助很大,學(xué)生也很愿意學(xué),但是由于學(xué)時(shí)的限制,不能過(guò)多的介紹,使得學(xué)生覺得意猶未盡,沒有學(xué)到更多對(duì)自己有幫助的內(nèi)容。這樣一來(lái),學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣不高,學(xué)習(xí)效果令人擔(dān)憂。事實(shí)上,大學(xué)物理的部分內(nèi)容對(duì)于不同專業(yè)學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)而言的確作用不是很大。例如,近代物理中的狹義相對(duì)論和量子力學(xué)的內(nèi)容對(duì)于車輛工程類專業(yè)的學(xué)生而言,幫助就相對(duì)很小,教師在講臺(tái)上滔滔不絕,學(xué)生在下面也只是聽個(gè)“稀罕”,聽得無(wú)奈。相反,力學(xué)部分中的剛體力學(xué)對(duì)于他們相當(dāng)重要,他們也愿意花時(shí)間、花精力去學(xué)習(xí),但是根據(jù)傳統(tǒng)的教學(xué)要求,這部分課時(shí)少得可憐,只能淺嘗輒止地介紹相關(guān)的概念,具體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)和角動(dòng)量守恒在機(jī)械設(shè)計(jì)中的應(yīng)用等內(nèi)容只是稍微提一下。因此,根據(jù)不同專業(yè)的學(xué)生,在有限的學(xué)時(shí)內(nèi),要適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。例如,材料類專業(yè)可以增加熱學(xué)和近代物理中的納米材料方面的知識(shí)等,相對(duì)減少近代物理中早期量子論的相關(guān)內(nèi)容。但是,在針對(duì)不同專業(yè)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容的同時(shí),要注重物理知識(shí)的系統(tǒng)性,有些內(nèi)容不是不講,而是點(diǎn)到為止。
1.2針對(duì)不同專業(yè),對(duì)教學(xué)內(nèi)容模塊化處理
上面提到,根據(jù)學(xué)生的專業(yè)情況,適當(dāng)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。對(duì)于學(xué)生幫助大的要多講,深講,而用處不大的,為了知識(shí)的系統(tǒng)性也要點(diǎn)到為止。此時(shí),可以將教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化處理。⑤也就是根據(jù)物理知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系,將內(nèi)容分成若干模塊,這樣將有利于知識(shí)的系統(tǒng)性、針對(duì)性和靈活性。特別是,那些學(xué)生專業(yè)不是很重要的物理知識(shí),進(jìn)行模塊化處理后,利用較少的學(xué)時(shí),以作報(bào)告或者講座的形式呈現(xiàn)給學(xué)生,使得學(xué)生更容易地接受這些內(nèi)容。例如,自動(dòng)化等專業(yè)的學(xué)生,沒有必要對(duì)熱學(xué)部分掌握較深,因此這部分內(nèi)容可以做成幾個(gè)報(bào)告,告訴學(xué)生們熱學(xué)的研究?jī)?nèi)容,研究方法,以及研究成果等即可,從而使學(xué)生接受的物理知識(shí)體系還是完整的,又做到了有的放矢。
1.3整合教學(xué)內(nèi)容,補(bǔ)充現(xiàn)代科技理論
傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)體系主要以力、熱、光、電磁和近代物理的內(nèi)容為主,而與當(dāng)前社會(huì)實(shí)踐緊密相關(guān)的現(xiàn)代物理所占比重太小,尤其是物理知識(shí)在工程技術(shù)等中的應(yīng)用。因此,適當(dāng)補(bǔ)充現(xiàn)代物理勢(shì)在必行。例如,傳統(tǒng)的光學(xué)部分主要介紹幾何光學(xué)和波動(dòng)光學(xué)(光的干涉,衍射和偏振),因此補(bǔ)充部分信息光學(xué)的內(nèi)容,對(duì)學(xué)生理解光學(xué)的系統(tǒng)性和現(xiàn)實(shí)生活中的光學(xué)應(yīng)用大有益處。比如,在傳統(tǒng)的波動(dòng)光學(xué)之后講解有關(guān)激光和光纖的相關(guān)知識(shí)。在熱力學(xué)內(nèi)容之后添加部分信息熵的內(nèi)容。量子力學(xué)基礎(chǔ)上介紹部分能帶理論以及納米材料、超導(dǎo)材料的應(yīng)用,這些都將有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。
2多種教學(xué)方法相結(jié)合
“卓越計(jì)劃”背景下的應(yīng)用型本科院校,要求通過(guò)大學(xué)物理這門課,不僅學(xué)到必要的物理知識(shí),更重要的是學(xué)會(huì)提出問(wèn)題、分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力。因此,教師在講課的過(guò)程中就要潛移默化地將這些能力帶入課堂,引導(dǎo)培養(yǎng)學(xué)生的分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力,探索精神和創(chuàng)新意識(shí)。另一方面,大學(xué)物理這門課程的教學(xué)學(xué)時(shí)一再壓縮,課堂時(shí)間就顯得尤為珍貴。為此,就要改進(jìn)傳統(tǒng)的教學(xué)方法,嘗試新的教學(xué)方法,以期達(dá)到上述目標(biāo)。
2.1加大多媒體的數(shù)字化演示
大學(xué)物理是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),其中很多定理、定律等內(nèi)容都是在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上總結(jié)得到的,因此教師在講解過(guò)程中,為了培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,不可避免地要談到實(shí)驗(yàn)如何進(jìn)行的,如何得到規(guī)律的等等。依靠傳統(tǒng)的板書,這一點(diǎn)很難讓學(xué)生一目了然。因此,講課過(guò)程中要加強(qiáng)多媒體的數(shù)字化演示,包括演示實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、原理、相關(guān)背景等,從而再現(xiàn)某一個(gè)規(guī)律發(fā)現(xiàn)的過(guò)程,提煉的過(guò)程等,使學(xué)生能夠清晰了解規(guī)律的現(xiàn)象和原理,同時(shí)也培養(yǎng)和提高了學(xué)生的觀察能力、理解能力和思維能力。這樣一來(lái),對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型的卓越人才計(jì)劃,教師也就不必要在課堂上花費(fèi)大量的時(shí)間用于定理、定律的推導(dǎo),不但避免了乏味感,還激發(fā)學(xué)生思考問(wèn)題的積極性。但是,需要注意的是,由于學(xué)生物理知識(shí)的缺失,很容易在觀看演示實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,只看皮毛,不去思考和探索。此時(shí),教師在數(shù)字化演示過(guò)程中,要時(shí)時(shí)刻刻注意引導(dǎo)學(xué)生,增強(qiáng)演示的啟發(fā)性和創(chuàng)新性。教師要多提問(wèn)題,多給學(xué)生思考,多與學(xué)生互動(dòng)和交流。
2.2啟發(fā)式教學(xué)和案例教學(xué)相結(jié)合
案例教學(xué)就是利用典型實(shí)例進(jìn)行教學(xué),使學(xué)生能通過(guò)對(duì)特殊的典型的實(shí)例進(jìn)行分析,進(jìn)一步理解和掌握教學(xué)中的概念和原理,并在此基礎(chǔ)上培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析和解決問(wèn)題的教法。案例教學(xué)的過(guò)程中,要注重引入和提出某一類工程問(wèn)題或者自然現(xiàn)象,讓學(xué)生討論問(wèn)題的提法以及解決的方法,進(jìn)而使學(xué)生鞏固已經(jīng)學(xué)過(guò)的內(nèi)容以及了解將要學(xué)習(xí)的內(nèi)容等。例如,在光的偏振中介紹立體電影的原理和實(shí)現(xiàn),課前提出問(wèn)題,立體電影如何工作的,進(jìn)而學(xué)習(xí)光的偏振。又或者在薄膜干涉中先提出問(wèn)題:陽(yáng)光下的肥皂泡,水面上的油膜,鴿子勃頸處的羽毛,貓眼石等等都會(huì)顯現(xiàn)出五顏六色的花紋,為什么?通過(guò)這些案例,啟發(fā)學(xué)生積極思考和討論。這樣有助于激發(fā)學(xué)生的興趣,發(fā)揮他們的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)學(xué)生對(duì)課本內(nèi)容的深刻理解。同時(shí),也鍛煉了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力,更重要的是培養(yǎng)了學(xué)生的思維能力。
3結(jié)語(yǔ)
綜上所述,為了使大學(xué)物理課程的教學(xué)滿足“卓越計(jì)劃”背景下應(yīng)用型本科院校的人才培養(yǎng)要求,大學(xué)物理必須進(jìn)行改革。通過(guò)教學(xué)內(nèi)容的合理優(yōu)化,不同教學(xué)方法的不斷改進(jìn)和有機(jī)結(jié)合,不僅能有助于順利完成教學(xué)任務(wù),更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生的工程技術(shù)思維。
作者:雍永亮 李小紅 陳慶東 單位:河南科技大學(xué)物理工程學(xué)院
基金項(xiàng)目:
河南科技大學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)(2015XTD001)資助
注釋
①汪泓.打造卓越工程師搖籃,培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué),2010(8):9-10.
②宋佩維.卓越工程師創(chuàng)新能力培養(yǎng)的思路與途徑[J].中國(guó)電力教育,2011(7):25-29.
1前言
物理學(xué)屬于自然科學(xué),主要是探索自然界的普遍規(guī)律,也是學(xué)習(xí)其他自然學(xué)科的基礎(chǔ)。物理學(xué)內(nèi)容豐富,涉及范圍廣泛,在學(xué)習(xí)過(guò)程中不僅可以掌握基本規(guī)律,而且可以學(xué)習(xí)一些先進(jìn)的文化,對(duì)促進(jìn)人類社會(huì)進(jìn)步發(fā)展有著積極作用。物理學(xué)科在每個(gè)階段的教學(xué)目標(biāo)有所不同,物理教學(xué)目標(biāo)不僅要求學(xué)生具備扎實(shí)的理論知識(shí),而且需要他們掌握和領(lǐng)悟一些核心的技巧,將學(xué)習(xí)到的理論知識(shí)和實(shí)踐技能應(yīng)用在自己的生活中。但在實(shí)際的教學(xué)活動(dòng)中,不少教師和學(xué)生對(duì)于物理學(xué)科的認(rèn)知仍然存在偏差,對(duì)物理學(xué)科教學(xué)活動(dòng)的順利開展產(chǎn)生一定的阻礙作用。本文結(jié)合教學(xué)經(jīng)驗(yàn),分析目前繼續(xù)教育開展物理教學(xué)存在的不足,強(qiáng)調(diào)采用特色物理教學(xué)方法的意義,以及物理教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用特色物理教學(xué)方法的必要性,將學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)和物理學(xué)的相關(guān)知識(shí)有機(jī)結(jié)合起來(lái),采用特色教學(xué)方法,讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)有所用的樂(lè)趣。
2繼續(xù)教育色物理教學(xué)法應(yīng)用的重要價(jià)值分析
物理學(xué)屬于對(duì)物質(zhì)和運(yùn)動(dòng)開展相關(guān)研究的學(xué)科。它在自然科學(xué)這個(gè)大系統(tǒng)中是當(dāng)仁不讓的帶頭學(xué)科,其研究范圍從宇宙到粒子,研究對(duì)象更是基本包含了現(xiàn)在所知的一切物質(zhì),所以物理學(xué)也成為其他學(xué)科的理論基礎(chǔ)。然而在繼續(xù)教育這片大領(lǐng)域中,物理教學(xué)在逐漸失去生機(jī),這個(gè)時(shí)候,開展特色物理教學(xué)就顯得尤為重要。首先,物理學(xué)在繼續(xù)教育中不受重視,開課率不高,選課率更低,很多人在初高中甚至是大學(xué)時(shí)期就覺得其難度過(guò)大。實(shí)際上,這與教學(xué)方式有很大的關(guān)聯(lián),以考試為目的的教學(xué)模式讓廣大學(xué)生對(duì)物理的印象十分差。如果在繼續(xù)教育中不能夠采用特色教學(xué)方式,那么廣大學(xué)生對(duì)于物理學(xué)的誤解將會(huì)越來(lái)越深,這門學(xué)科的基礎(chǔ)地位也將會(huì)喪失。其次,特色物理教學(xué)的重心還是要突出特色二字,讓教師構(gòu)建一個(gè)與眾不同的教育體系。同時(shí),各教育體系之間也可以不斷比較和借鑒,達(dá)到促進(jìn)物理學(xué)教學(xué)甚至是整個(gè)繼續(xù)教育發(fā)展的目的。更重要的是,特色物理教學(xué)可以作為一種教學(xué)試驗(yàn),通過(guò)特色物理教學(xué),讓枯燥乏味的學(xué)科變得生動(dòng),這對(duì)于其他學(xué)科來(lái)說(shuō)也是一種可以嘗試的模板,能夠更進(jìn)一步促進(jìn)整個(gè)繼續(xù)教育方式和教育體系的變革。
3繼續(xù)教育過(guò)程中物理教學(xué)存在的不足
在繼續(xù)教育過(guò)程中,經(jīng)過(guò)多年的積累,物理教學(xué)產(chǎn)生諸多不足并逐漸顯現(xiàn)放大。教學(xué)目標(biāo)不明確在繼續(xù)教育過(guò)程中,物理教學(xué)的目標(biāo)在逐漸淡化。這也與整個(gè)繼續(xù)教育辦學(xué)理念的誤區(qū)有關(guān),由于輕視繼續(xù)教育,沒有認(rèn)識(shí)到物理繼續(xù)教育的重要性,使很多人接受物理繼續(xù)教育的目的可能僅僅是為獲得文憑,也直接影響了接受繼續(xù)教育的社會(huì)效果。教學(xué)缺乏創(chuàng)新近幾年繼續(xù)教育逐漸淡出大眾視野,與陳舊的教育方式有關(guān)系。因此,物理教學(xué)缺乏創(chuàng)新性已經(jīng)成為首先要解決的問(wèn)題。課程設(shè)置落后另外影響繼續(xù)教育的問(wèn)題還有物理課程設(shè)置,落后和不規(guī)范的物理課程設(shè)置也大大抑制了繼續(xù)教育的繼續(xù)發(fā)展。首先從繼續(xù)教育對(duì)象和目的的角度看,所謂的繼續(xù)教育應(yīng)該是對(duì)于社會(huì)學(xué)生的教育,因此,物理學(xué)課程就應(yīng)該更加貼近社會(huì)的發(fā)展趨勢(shì)。但是由于繼續(xù)教育得不到重視,整體的課程設(shè)置和課程內(nèi)容相較于現(xiàn)在的社會(huì)發(fā)展和教育體系來(lái)說(shuō)都是十分落后的。在沒有以廣闊的眼光看待物理學(xué)教育的高端教師的參與下,繼續(xù)教育中的物理學(xué)缺乏新型的教師資源,更沒有課程方面的創(chuàng)新改革,古板的課程體系反倒能夠切合現(xiàn)狀。
4繼續(xù)教育中的物理教學(xué)改革與特色教學(xué)方法應(yīng)用
特色物理教育對(duì)于提升整個(gè)物理學(xué)在繼續(xù)教育中的地位是十分重要的。為實(shí)現(xiàn)特色物理教育的落實(shí),在以專業(yè)特點(diǎn)為前提下嘗試和發(fā)展是很好的選擇。并以此為基礎(chǔ),從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)模式和教學(xué)手段四個(gè)方面,促進(jìn)落實(shí)特色物理教學(xué)在繼續(xù)教育中的應(yīng)用。物理課程與專業(yè)課程知識(shí)相結(jié)合作為自然科學(xué)的重要構(gòu)成部分和新技術(shù)的基礎(chǔ),物理學(xué)的重要性不言而喻。課程整合•因此需要結(jié)合物理學(xué)自身的學(xué)科特性和繼續(xù)教育后續(xù)專業(yè)課程的特點(diǎn)來(lái)開展物理教學(xué)。教師首先要把物理課程的特色和作用講解到位,把物理學(xué)科中的主要內(nèi)容,包括力學(xué)和相對(duì)論、波動(dòng)學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、近代物理等內(nèi)容,及其與生活或其他學(xué)科的關(guān)聯(lián)講解清楚。讓學(xué)生通過(guò)對(duì)物理課程的學(xué)習(xí),不僅對(duì)自然界各種最基本的運(yùn)動(dòng)形態(tài)及其所遵守的規(guī)律能獲得較全面系統(tǒng)的認(rèn)識(shí),而且在研究方法、實(shí)驗(yàn)技能、運(yùn)算技巧、分析能力和獨(dú)立工作能力方面,也將獲得基本的訓(xùn)練,使學(xué)生意識(shí)到物理課程的重要性,掌握扎實(shí)的物理知識(shí)能為更好地學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和近代科學(xué)技術(shù)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。教師需要在上課過(guò)程中提出一些物理學(xué)相關(guān)知識(shí),鼓勵(lì)學(xué)生結(jié)合自身已有的物理學(xué)知識(shí)進(jìn)行解釋。另外在講解過(guò)程中要結(jié)合相關(guān)的專業(yè)問(wèn)題,讓學(xué)生明確當(dāng)前所學(xué)的知識(shí)與后續(xù)大學(xué)物理課程之間的聯(lián)系。比如在講解“光源與照明”問(wèn)題時(shí),燈具設(shè)計(jì)的依據(jù)就是光學(xué)理論。燈具設(shè)計(jì)的主要目的有兩個(gè)。其一,主要是為人們提供服務(wù),所以在設(shè)計(jì)時(shí)需要了解人眼所具備的視覺功效,可以從波動(dòng)光學(xué)的角度來(lái)了解人體的視力情況,給出更準(zhǔn)確的分析。波動(dòng)光學(xué)一般是一個(gè)物點(diǎn)和一個(gè)艾里斑相互對(duì)應(yīng),而幾何光學(xué)則是物點(diǎn)和像點(diǎn)相互對(duì)應(yīng)。因此在講到和圓孔衍射相關(guān)內(nèi)容時(shí),可以以評(píng)價(jià)學(xué)生視力為例,讓學(xué)生理解和掌握瑞利判據(jù),同時(shí)也更深刻地認(rèn)識(shí)到人眼視力的相關(guān)概念。其二,燈具設(shè)計(jì)是為了減少眩光,而偏振光則是減少眩光的主要原因。所以在設(shè)計(jì)燈具過(guò)程中需要采用比較特殊的反射罩,讓射出去的光線可以變?yōu)樨Q直方向振動(dòng)的偏振光,這樣在光反射時(shí)就不會(huì)產(chǎn)生水平方向的偏振光,也就不會(huì)產(chǎn)生眩光。同時(shí)在講解到偏振內(nèi)容時(shí),需要對(duì)偏振光和自然光之間的差別進(jìn)行著重介紹,以及采取怎樣的方式可以獲得偏振光等。設(shè)置特色教學(xué)內(nèi)容首先還是要從教學(xué)內(nèi)容出發(fā),結(jié)合不同專業(yè)來(lái)打造特色教學(xué)內(nèi)容。物理學(xué)是一門基礎(chǔ)理論學(xué)科,要與其他的自然學(xué)科相結(jié)合,從而煥發(fā)生機(jī)。通過(guò)針對(duì)不同專業(yè)的知識(shí)內(nèi)容改變物理學(xué)的授課內(nèi)容,創(chuàng)造出適應(yīng)專業(yè)發(fā)展的教學(xué)內(nèi)容和教育體系。并且結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)設(shè)置特色教學(xué)內(nèi)容,一方面可以促進(jìn)學(xué)生對(duì)于物理學(xué)的接受度,另一方面能讓不同專業(yè)的學(xué)生都對(duì)物理學(xué)產(chǎn)生興趣。通過(guò)設(shè)置特色教學(xué)內(nèi)容,構(gòu)建特色物理教學(xué)體系的基礎(chǔ)。建構(gòu)特色教學(xué)方法和模式通過(guò)結(jié)合不同專業(yè)和不同學(xué)生的學(xué)習(xí)特點(diǎn),構(gòu)建出特色的教學(xué)方法。由于物理學(xué)這門學(xué)科相對(duì)來(lái)說(shuō)十分枯燥和乏味,傳統(tǒng)古板的教學(xué)方法很容易讓人失去對(duì)于物理學(xué)的興趣,因此,特色教學(xué)方法的構(gòu)建就顯得尤為重要。就教學(xué)方法而言,物理學(xué)教學(xué)最忌諱的就是單純講解書上的知識(shí)點(diǎn),這也是現(xiàn)在物理學(xué)教學(xué)方法上最大的特點(diǎn)和缺陷。因此,通過(guò)改變教學(xué)方式,構(gòu)建物理學(xué)特色教學(xué)方法,是實(shí)現(xiàn)特色物理教學(xué)的重要途徑。比如加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué),物理課程中實(shí)驗(yàn)占比較大,主要是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和實(shí)踐操作能力,通過(guò)參加實(shí)驗(yàn)操作,學(xué)生可以感受到操作和探索的樂(lè)趣。實(shí)驗(yàn)課程還能讓學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)對(duì)學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行驗(yàn)證,對(duì)于沒學(xué)過(guò)的知識(shí)進(jìn)行預(yù)測(cè),從而起到鞏固知識(shí)和獲取新知識(shí)的作用。學(xué)生在開展實(shí)驗(yàn)時(shí)不可避免地會(huì)出現(xiàn)失敗或成功,成功的實(shí)驗(yàn)可以提高他們的成就感,順利探尋大自然的奧秘;失敗的實(shí)驗(yàn)則可以讓學(xué)生意識(shí)到自身存在的不足,從而更努力地去學(xué)習(xí)。和教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法相比,教學(xué)模式也是十分重要的一環(huán)。通過(guò)結(jié)合不同的教學(xué)模式,從而形成屬于某個(gè)專業(yè)的特色教學(xué)模式。也就是說(shuō),為促進(jìn)實(shí)現(xiàn)特色物理教學(xué),教師絕對(duì)不能拘泥于一種教學(xué)模式,而是要采用多種教學(xué)模式相結(jié)合的方式。應(yīng)用現(xiàn)代化教學(xué)手段互聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)已經(jīng)成功滲透到人們生活的方方面面,一些借助于互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)興起的新型教學(xué)手段逐漸被廣泛應(yīng)用,如慕課、視頻公開課等。不少高校建立了自己的教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),尤其是一些國(guó)家級(jí)、省級(jí)和資源共享課程等。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)不僅利用信息技術(shù)的交互性、便利性、廣泛性等,而且將多種功能匯集于一體,如教學(xué)視頻、信息查詢和通知、學(xué)習(xí)指導(dǎo)、作業(yè)輔導(dǎo)等,基于校園網(wǎng)教學(xué)環(huán)境開展教學(xué)。和傳統(tǒng)課堂上所采用的教學(xué)模式相比,此種教學(xué)方法可以增加師生之間的互動(dòng),打破時(shí)間和空間的局限性。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)不僅方便學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化學(xué)習(xí)和自主學(xué)習(xí),而且可以給教師和學(xué)生提供便捷的交流渠道。除此之外,應(yīng)用現(xiàn)代化的教學(xué)手段也根據(jù)不同教師的教學(xué)方式相互調(diào)整,讓教學(xué)手段逐漸走向多元化,從而進(jìn)一步促進(jìn)繼續(xù)教育中的特色物理教學(xué)發(fā)展。
5結(jié)語(yǔ)
新時(shí)期教育背景下,物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)更加重視對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)。本文基于德惠市實(shí)驗(yàn)中學(xué)實(shí)際教學(xué)情況,對(duì)物理教學(xué)積極進(jìn)行改革,促進(jìn)以理論知識(shí)傳授為主的教學(xué)方法轉(zhuǎn)變?yōu)樽⒅鼐C合素質(zhì)培養(yǎng)的教學(xué)模式。物理教學(xué)改革不是一朝一夕可完成的事,需要長(zhǎng)期堅(jiān)持,要在今后的具體教學(xué)過(guò)程中不斷探索、研究和總結(jié),培養(yǎng)出具備較高綜合素質(zhì)的優(yōu)秀人才。
參考文獻(xiàn)
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二、地方應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)改革措施
培養(yǎng)應(yīng)用型人才既是現(xiàn)代社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的必然需求,也是本科院校立足于教育市場(chǎng)的有效方法。大學(xué)物理是很多地方應(yīng)用型本科院校的必修課程,這門課程可幫助學(xué)生打好扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)、提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)及創(chuàng)造性思維能力。[3-4]因此,地方應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)存在的問(wèn)題必須解決。第一,更新教學(xué)內(nèi)容,實(shí)施“模塊組合”教學(xué)。教學(xué)內(nèi)容是學(xué)生獲取知識(shí)的主要來(lái)源之一,不同教學(xué)內(nèi)容的組合是激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的一種手段。首先要更新教學(xué)內(nèi)容,將最新的前沿成果融入教材當(dāng)中,讓學(xué)生了解所學(xué)知識(shí)與實(shí)際生活的聯(lián)系,使其認(rèn)識(shí)到大學(xué)物理在社會(huì)生活中所發(fā)揮的作用。如在講波動(dòng)光學(xué)時(shí)可引入激光、光信息、光刻等方面的技術(shù)知識(shí),聯(lián)系生活中常見的光盤記錄、激光防偽等技術(shù),使學(xué)生感受到物理知識(shí)與實(shí)際生活有密切的聯(lián)系,對(duì)物理產(chǎn)生濃厚的興趣。此外,大學(xué)物理的課時(shí)有限且多為公共課,不同專業(yè)的學(xué)生對(duì)這門課程的需求也不盡相同,教師要恰當(dāng)?shù)剡x擇教學(xué)內(nèi)容,將其模塊化,并科學(xué)、合理地進(jìn)行組合,實(shí)施“模塊組合”教學(xué)。如將大學(xué)物理中相對(duì)獨(dú)立的質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、振動(dòng)和波、熱學(xué)、電磁學(xué)、波動(dòng)學(xué)列為縱向模塊,將近代物理及物理應(yīng)用歸為橫向模塊,這樣可以根據(jù)課時(shí)安排或不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)組合各模塊,讓學(xué)生既能學(xué)到物理知識(shí),又能提高邏輯分析能力及應(yīng)用能力。第二,改善教學(xué)方式,聯(lián)系實(shí)際應(yīng)用。傳統(tǒng)的教學(xué)方式難以觸及學(xué)生興趣點(diǎn),導(dǎo)致課堂氣氛沉悶,教學(xué)效果不佳。教師可以采用探究式教學(xué)法、實(shí)驗(yàn)教學(xué)法、演示教學(xué)法等方式,活躍課堂氛圍,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。如在講“紅限”時(shí),因其概念抽象,教師可用演示實(shí)驗(yàn)的方法,用不同強(qiáng)度的紅光照射于金屬鉀電極表面,都不會(huì)產(chǎn)生任何光電流,但用綠光進(jìn)行照射卻有光電流出現(xiàn)。通過(guò)這個(gè)實(shí)驗(yàn),學(xué)生很容易就能理解“紅限”的概念。此外,為加強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際應(yīng)用能力,教師應(yīng)將課堂教學(xué)與實(shí)際應(yīng)用相聯(lián)系,激發(fā)學(xué)生興趣,引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際生活當(dāng)中。如在講“霍爾效應(yīng)”時(shí),可引入新聞“量子反?;魻栃?yīng)”,這樣不但增長(zhǎng)了學(xué)生的課外知識(shí),而且通過(guò)前沿問(wèn)題的反應(yīng)讓學(xué)生了解到大學(xué)物理在實(shí)際生活中的作用,使學(xué)生樂(lè)于深入探索物理知識(shí)。第三,提高教師職業(yè)素養(yǎng),加強(qiáng)教師教學(xué)能力。教師在教學(xué)的過(guò)程當(dāng)中起主導(dǎo)作用,教師的職業(yè)素養(yǎng)是影響整個(gè)課堂效果的主要原因之一,要想提高教學(xué)質(zhì)量就必須提高教師的職業(yè)素養(yǎng),加強(qiáng)教師的教學(xué)能力。為此,可讓教師進(jìn)入專業(yè)的培訓(xùn)中心進(jìn)修,轉(zhuǎn)變教師的教育理念、改善其教學(xué)方式、端正其教學(xué)態(tài)度。另外,借助教研活動(dòng)讓教師在授課之余了解最新的物理科技動(dòng)態(tài)及科研成果,豐富教師的物理應(yīng)用知識(shí)。鼓勵(lì)教師加強(qiáng)自身的創(chuàng)新能力,在實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中深入思考新問(wèn)題,這樣才能為學(xué)生樹立榜樣,激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新熱情,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維。第四,完善成績(jī)考核體系。成績(jī)考核是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的檢驗(yàn),成績(jī)考核的方式在一定程度上影響成績(jī)考核的結(jié)果。為全方位、客觀地考查學(xué)生的學(xué)習(xí)成績(jī),教師可采取多元化的考核方式,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的不同層次采取不同的考核方式。如針對(duì)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)可采取實(shí)驗(yàn)成績(jī)加筆試成績(jī)的考核方式,其中實(shí)驗(yàn)成績(jī)包括預(yù)習(xí)成績(jī)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)及實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告三方面。通過(guò)考查學(xué)生的預(yù)習(xí)成績(jī)可提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性;實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的表現(xiàn)考查學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì);實(shí)驗(yàn)總結(jié)報(bào)告考查學(xué)生的數(shù)據(jù)分析及處理能力。另外,通過(guò)筆試成績(jī)可清楚地了解學(xué)生對(duì)理論知識(shí)、實(shí)驗(yàn)原理、操作步驟的掌握程度。這種考核方式是改善了傳統(tǒng)的考核方式,全面體現(xiàn)了學(xué)生的綜合素質(zhì)及能力。
考試作為教學(xué)過(guò)程的重要環(huán)節(jié),考試內(nèi)容應(yīng)該充分體現(xiàn)教學(xué)目的及教學(xué)要求??荚噧?nèi)容要有利于促進(jìn)學(xué)生能力的養(yǎng)成,減少死記硬背內(nèi)容,刪除明顯套用公式的試題,精選一些具有物理背景的實(shí)際問(wèn)題,增大主觀題的比例,加強(qiáng)與社會(huì)實(shí)際和學(xué)生生活經(jīng)驗(yàn)的聯(lián)系,重視考查學(xué)生掌握綜合性知識(shí)情況、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題能力和創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新能力,充分體現(xiàn)CDIO教育理念。考試題目的設(shè)計(jì)要能讓學(xué)生在解決問(wèn)題時(shí)表現(xiàn)出搜集資料、推理、判斷并作出結(jié)論的全過(guò)程,除了傳統(tǒng)的封閉式題目外,嘗試選擇一些沒有標(biāo)準(zhǔn)答案的開放性試題,變一般的計(jì)算題為設(shè)計(jì)題。例如波動(dòng)光學(xué)部分考試題目,由原來(lái)的計(jì)算題改為設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)題:利用所學(xué)知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量某一單色光的波長(zhǎng)。學(xué)生可以利用雙縫干涉、劈尖干涉、邁克爾孫干涉儀、單縫衍射、光柵衍射等知識(shí)自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)學(xué)生的應(yīng)用性、創(chuàng)造性。客觀題增加了多項(xiàng)選擇題、判斷題,且有些題目與日常生活和社會(huì)經(jīng)驗(yàn)密切相關(guān),答案必須經(jīng)過(guò)推敲后才能得出,以考查學(xué)生收集、選擇、運(yùn)用資料的能力。例如,在考試中判斷題就有這樣的題目:電冰箱是把熱量自發(fā)地從低溫物體傳向高溫物體的電器;磁電式儀表利用了平面載流線圈在磁場(chǎng)中受到磁力矩的原理。在多項(xiàng)選擇題中有這樣的題目:在宇宙飛船上不能有效使用的儀器是()A.天平B.溫度計(jì)C.彈簧秤D.水銀氣壓計(jì)如果由于溫室效應(yīng),地球大氣變暖,致使兩極冰山融化,則將會(huì)()A.地球自轉(zhuǎn)的角速度變大B.晝夜的時(shí)間變長(zhǎng)C.地球自轉(zhuǎn)的角速度變小D.晝夜的時(shí)間變短改卷中發(fā)現(xiàn),大部分學(xué)生都能夠給出正確的答案,大大增強(qiáng)了學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力。
(二)考核形式的改革
建立促進(jìn)學(xué)生實(shí)踐能力的強(qiáng)化、提高和全面發(fā)展的考核模式,注重考查學(xué)生的基本知識(shí)和基本技能的掌握程度,以及實(shí)踐能力、協(xié)作精神和職業(yè)意識(shí)。使考核不僅是體現(xiàn)成績(jī)的手段,更是探求、掌握和應(yīng)用知識(shí)技能的途徑與方法。探討多元化、以素質(zhì)教育為核心的課程考核模式,采用“平時(shí)考核+考勤+期末考試”的考核模式,改靜態(tài)考核為動(dòng)態(tài)考核。以統(tǒng)一閉卷考試為主,輔以單元總結(jié)、教師指定作業(yè)、節(jié)后自命題和學(xué)生期末自命題等方式,并將考勤情況記入總成績(jī)。加大平時(shí)考核的力度和在總成績(jī)構(gòu)成中所占的比例,由原來(lái)的20%提高到40%。做到自學(xué)、質(zhì)疑、討論、答疑、作業(yè)相結(jié)合,培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力及應(yīng)變能力,全面實(shí)施素質(zhì)考試與試卷考試相結(jié)合的辦法。
(三)成績(jī)?cè)u(píng)定的改革
學(xué)生成績(jī)的評(píng)定分期末統(tǒng)一閉卷考試(占60分)和平時(shí)考核(占40分)兩部分。在平時(shí)考核中,主要按照三個(gè)方向具體進(jìn)行:第一是學(xué)習(xí)態(tài)度的考核,主要是考查每個(gè)學(xué)生上課出席情況,聽課態(tài)度的情況等占5分。第二是學(xué)習(xí)水平的考核,主要是老師平時(shí)指定作業(yè)完成情況、章節(jié)總結(jié)情況占15分。老師根據(jù)知識(shí)點(diǎn)指定不同類型的題目,進(jìn)一步鞏固學(xué)生對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握和應(yīng)用;要求學(xué)生在學(xué)習(xí)完每章或單元時(shí)將重難點(diǎn)內(nèi)容書面進(jìn)行概括總結(jié),培養(yǎng)學(xué)生總結(jié)概括能力;第三是應(yīng)用能力考核,考核學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性和團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力及收集、選擇、運(yùn)用資料的能力,充分體現(xiàn)CDIO教學(xué)理念。每節(jié)課后要求學(xué)生根據(jù)所學(xué)知識(shí)結(jié)合實(shí)際自命1-2道應(yīng)用題(不許照抄教材課后習(xí)題),占10分;期末要求學(xué)生自命一份試題,占10分,2011級(jí)(通信工程、交通運(yùn)輸專業(yè))要求一個(gè)宿舍6人命一份試題,2012級(jí)(通信工程、交通運(yùn)輸專業(yè))要求每3人自擬一份。經(jīng)過(guò)批閱發(fā)現(xiàn),大多數(shù)宿舍命題來(lái)源于實(shí)際,題目敘述嚴(yán)謹(jǐn),知識(shí)點(diǎn)覆蓋廣,題型多樣且版面規(guī)范。這樣促使學(xué)生主動(dòng)地查閱文獻(xiàn),廣泛搜集資料、精讀精選運(yùn)用資料,激發(fā)他們?cè)诓檎摇⒄?、提煉各種信息方面的熱情,從而培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極學(xué)習(xí)、創(chuàng)造性學(xué)習(xí)和研究性學(xué)習(xí)的習(xí)慣,培養(yǎng)總結(jié)概括、分析應(yīng)用知識(shí)的實(shí)踐能力、協(xié)作精神和職業(yè)意識(shí)。
二、大學(xué)物理考核改革的成效
通過(guò)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)考核模式改革的探索和實(shí)踐,調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性、激發(fā)學(xué)生掌握知識(shí)的潛能、有助于提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力的目的,這種考核模式取得了一定成效。對(duì)比該考核模式實(shí)施前后,學(xué)生交作業(yè)人數(shù)提高了15%,2012級(jí)(通信工程、交通運(yùn)輸專業(yè))交作業(yè)率達(dá)到95%以上,且作業(yè)完成質(zhì)量也有了較大提高;學(xué)生考試及格率由2010級(jí)(交通運(yùn)輸專業(yè))61.1%、2011級(jí)89.4%到2012級(jí)95.3%;在濱州學(xué)院第八屆校內(nèi)學(xué)科競(jìng)賽———大學(xué)物理知識(shí)與技能競(jìng)賽中,2012級(jí)通信工程與交通運(yùn)輸專業(yè)的學(xué)生獲獎(jiǎng)率特別突出,一等獎(jiǎng)?wù)?5%,二等獎(jiǎng)?wù)?5.6%;同時(shí)杜絕了學(xué)生曠課、遲到、早退等現(xiàn)象。
中圖分類號(hào):G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
文章編號(hào):1009-0118(2012)05-0127-02
大學(xué)物理是高校理工科專業(yè)學(xué)生必修的一門重要的基礎(chǔ)課程,對(duì)學(xué)生終身學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)和創(chuàng)新素質(zhì)的發(fā)展,都具有比物理知識(shí)更為重要的價(jià)值和意義。近年來(lái),隨著教學(xué)改革的不斷深入,大學(xué)物理課程的改革與建設(shè)取得了可喜的成果,積累了一定的經(jīng)驗(yàn).但相對(duì)于科學(xué)技術(shù)的突飛猛進(jìn),大學(xué)物理的教學(xué)改革則顯得比較緩慢,教師越來(lái)越難教,而學(xué)生也反映越來(lái)越難學(xué),是什么原因造成教師與學(xué)生的教與學(xué)的困境?雖然擴(kuò)招是一個(gè)比較客觀的原因,但是還存在許多主觀的因素.在教學(xué)過(guò)程中,能不能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,能不能激活學(xué)生的科學(xué)恩維能力以及能不能激勵(lì)學(xué)生培養(yǎng)社會(huì)責(zé)任感,都是作為教師必須重視的問(wèn)題.如何有效解決問(wèn)題,提高教學(xué)效果?我們認(rèn)為關(guān)鍵是要從以下三個(gè)方面創(chuàng)新物理教學(xué)方法,通過(guò)物理教學(xué)手段的最優(yōu)化,達(dá)到提高大學(xué)物理教學(xué)效果的目的。
一、激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)中一個(gè)不可低估的動(dòng)力,這種動(dòng)力對(duì)于學(xué)習(xí)的影響、鞏固和持久會(huì)起到積極作用.美國(guó)心理學(xué)家布魯納認(rèn)為“學(xué)習(xí)最好的刺激,乃是對(duì)學(xué)習(xí)材料的興趣”.要提高物理教學(xué)效果,作為教師首先要解決好如何充分利用課堂教學(xué)最大限度地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣問(wèn)題。
(一)將日?,F(xiàn)象與物理知識(shí)相結(jié)合
物理學(xué)的一切規(guī)律都來(lái)自于客觀實(shí)際,它是由大量客觀事實(shí)總結(jié)出來(lái)的“理想模型”,反過(guò)來(lái)為客觀實(shí)際服務(wù),指導(dǎo)科學(xué)研究,它與客觀實(shí)際是密不可分的.因此,可將生活中常見的現(xiàn)象與枯燥的物理理論聯(lián)系起來(lái)。比如單獨(dú)一顆子彈不具有殺傷力,而經(jīng)槍筒射出就具有很強(qiáng)的殺傷力,這說(shuō)明運(yùn)動(dòng)物體的速度越大,運(yùn)動(dòng)量越大,它所產(chǎn)生的機(jī)械效果越大;在講光的干涉時(shí),由解釋觀察肥皂泡時(shí)看到的彩色條紋來(lái)引入干涉理論,然后引導(dǎo)學(xué)生搜集各種相關(guān)現(xiàn)象.如照相機(jī)鏡頭的顏包,應(yīng)用干涉理論對(duì)其進(jìn)行具體解釋;在講授偏振光的時(shí)候,列舉立體電影的例子:電影放映中,兩幅畫面重疊在銀幕上,通過(guò)觀眾的偏振片眼鏡,使觀眾左眼看到從左視角拍攝的畫面,右眼看到從右視角拍攝的畫面,通過(guò)腦神經(jīng)作用,合成為立體視覺影像。由此學(xué)生會(huì)感覺物理知識(shí)就在自己身邊,而且具有普適性和預(yù)測(cè)性,能夠廣泛的用來(lái)解釋和預(yù)測(cè)各種現(xiàn)象。另外.還要強(qiáng)調(diào)物理知識(shí)與常識(shí)的聯(lián)系,用物理理論解釋各種常識(shí),并嘗試將簡(jiǎn)單的物理知識(shí)變成常識(shí).從而提高學(xué)生的綜合素質(zhì)。比如爐火純青說(shuō)明爐火溫度高,能用維恩定律解釋,再借助實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),就能通過(guò)爐火的顏色來(lái)估計(jì)其溫度。
(二)將物理學(xué)史融入課堂
我國(guó)著名物理學(xué)家錢三強(qiáng)曾經(jīng)說(shuō)過(guò)的:“物理學(xué)發(fā)展史是一塊蘊(yùn)藏著巨大精神財(cái)富的寶地,這塊寶地值得我們?nèi)ラ_墾,這些精神財(cái)富值得我們?nèi)グl(fā)掘”。在物理學(xué)史的講述過(guò)程中,通過(guò)成功的科學(xué)家遇到困難如何思考、如何探索,最終達(dá)到目的,描繪物理學(xué)家探索科學(xué)的歡樂(lè)與痛苦、成功與失敗,使學(xué)生精神上受到感染、情操上得到陶冶,教學(xué)過(guò)程中可以啟發(fā)學(xué)生大膽地思考以及學(xué)會(huì)怎樣去思考。
引入物理學(xué)史,可在講解理論時(shí)穿插介紹與之相關(guān)的歷史事件、人物故事以及理論建立的大致過(guò)程。比如在講電磁學(xué)時(shí)介紹電磁理論如何推動(dòng)丁第二次工業(yè)革命的爆發(fā);講相對(duì)論時(shí)介紹愛閃斯坦追著光跑的想法.在講波動(dòng)光學(xué)時(shí)介紹光的波動(dòng)說(shuō)與微粒說(shuō)}乏達(dá)數(shù)個(gè)世紀(jì)的爭(zhēng)論等。在講到力的概念時(shí),從古希臘的亞里士多德,到伽利略、牛頓,循著偉人的研究歷程,從而加深學(xué)生對(duì)力的概念的理解。在講“電磁感應(yīng)”的時(shí)候,以?shī)W斯特發(fā)現(xiàn)電流的磁效應(yīng)為線索,向?qū)W生介紹人類對(duì)磁現(xiàn)象以及電和磁關(guān)系的認(rèn)識(shí)過(guò)程。通過(guò)講解安培、法拉弟、愣次和麥克韋等人在揭示電磁關(guān)系工作中的艱辛努力和所取得的成果,使學(xué)生在有了對(duì)電磁發(fā)展總體認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上。加深對(duì)教材的理解和對(duì)左、右手定則、法拉弟電磁感應(yīng)、愣次定律等關(guān)鍵點(diǎn)的把握。
實(shí)踐表明,物理課堂教學(xué)中增加一定量的物理學(xué)史知識(shí),可以通過(guò)活躍課堂氣氛從而達(dá)到激發(fā)并保持學(xué)生的興奮點(diǎn)。從而將學(xué)生的被動(dòng)學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃?dòng)學(xué)習(xí)。
二、教學(xué)方法的改革
(一)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)
教育家陶行知大師有一句名言:“創(chuàng)造始于問(wèn)題”。有了問(wèn)題,才會(huì)思考;有了思考,才會(huì)去探求解決問(wèn)題的辦法。試以“問(wèn)題”作為教學(xué)的重要載體和起始點(diǎn),對(duì)學(xué)生實(shí)施啟發(fā)式教學(xué)。在考慮問(wèn)題來(lái)源時(shí),通過(guò)教師創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境。所謂問(wèn)題情境,指的是具有一定難度。需要學(xué)生努力克服,而又是學(xué)生力所能及的學(xué)習(xí)情境。通過(guò)問(wèn)題情境的創(chuàng)設(shè),可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。在實(shí)際教學(xué)中,教師提出問(wèn)題,學(xué)生通過(guò)自己的思維和實(shí)踐去獲取知識(shí),學(xué)生在嘗試解決問(wèn)題的過(guò)程中會(huì)涉及多種知識(shí),這些知識(shí)的選擇、積累和運(yùn)用完全以問(wèn)題為中心,呈現(xiàn)橫向的、相互交叉的狀態(tài)。
(二)開展?jié)B透式教學(xué)
“滲透式”最早是由楊振寧于1982年提出的一種學(xué)習(xí)方法.什么叫滲透性的呢?就是在你還不太懂的時(shí)候,在好像亂七八糟的狀態(tài)之下,你就學(xué)習(xí)到了很多東西。因?yàn)楹芏鄸|西常常是在不知不覺中,經(jīng)過(guò)了一個(gè)長(zhǎng)時(shí)期的接觸,就自己也不知道什么時(shí)候已經(jīng)懂了。滲透式學(xué)習(xí)的好處,一是可以吸收更多知識(shí),二是對(duì)整個(gè)學(xué)科的動(dòng)態(tài),有所掌握。大學(xué)物理教學(xué)中、引入滲透式學(xué)習(xí)方法使學(xué)生通常是在一知半解之中把知識(shí)學(xué)了進(jìn)去,雖然知識(shí)體系中的漏洞非常多,但這種方法培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生通常有較強(qiáng)的獨(dú)立思考能力與創(chuàng)新意識(shí)。他們易于掌握多學(xué)科的知識(shí)。所以對(duì)待選講的內(nèi)容和前沿內(nèi)容.我們常常選用滲透法。
(三)施行研究性教學(xué)
研究性教學(xué)就是以小課題研究或問(wèn)題的設(shè)計(jì)為教學(xué)的切入點(diǎn),創(chuàng)設(shè)一種類似研究的情境或途徑,讓學(xué)生在研究性學(xué)習(xí)的課題研究和項(xiàng)目的設(shè)計(jì)中有更多的創(chuàng)造機(jī)會(huì),讓學(xué)生在創(chuàng)造中感受成功的體驗(yàn),在成功中感受到學(xué)習(xí)的樂(lè)趣。
三、采用多樣化的教學(xué)手段
(一)將傳統(tǒng)黑板式教學(xué)與多媒體教學(xué)相結(jié)合
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,多媒體教學(xué)等現(xiàn)代教育技術(shù)隨之出現(xiàn)。如今,大學(xué)課堂越來(lái)越多地利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué),多媒體技術(shù)的出現(xiàn)帶來(lái)了教育技術(shù)學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)革命,使教育教學(xué)邁進(jìn)了一個(gè)新的發(fā)展時(shí)代。多媒體技術(shù)以其視聽結(jié)合、形聲合一的特點(diǎn),使課章教學(xué)變得直觀、形象、生動(dòng)、逼真、活潑,能較好地調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性、激發(fā)其求知欲因此受到了廣大學(xué)生和教師的青睞。但是與傳統(tǒng)黑板教學(xué)相比多媒體教學(xué)也存在信息量過(guò)大、不利于邏輯的理論推導(dǎo)等缺陷,物理公式等理論推導(dǎo)由教師邊講解邊在黑板中推出可以引導(dǎo)學(xué)生積極參與,在需要時(shí)還可作停頓,給學(xué)生留出空間進(jìn)行思考或推導(dǎo),使教學(xué)的過(guò)程更加的自然,而如果由多媒體投影直接播放,缺少了循序漸進(jìn)的過(guò)程,結(jié)論生硬的給出,沒有了理科知識(shí)所特有的推導(dǎo)的樂(lè)趣,也不利于學(xué)生加深印象。結(jié)合傳統(tǒng)教學(xué)與多媒體教學(xué)的優(yōu)缺點(diǎn),應(yīng)做到兩種教學(xué)相結(jié)合,揚(yáng)長(zhǎng)避短。
1、選擇或自己動(dòng)手制作多媒體課件,課件不必過(guò)多強(qiáng)調(diào)知識(shí)量,每節(jié)課內(nèi)容動(dòng)輒幾十上百頁(yè),只要與教材配套、與實(shí)際教學(xué)過(guò)程相適應(yīng)即可;2、做到多媒體教學(xué)與黑板理論推導(dǎo)的和諧統(tǒng)一,理論推理較多是大學(xué)物理課程教學(xué)的重要特點(diǎn)之一,正是這許許多多的理論推理過(guò)程,才能充分發(fā)揮物理課程在提高學(xué)生思維能力方面的作用。多媒體課件雖然也能實(shí)現(xiàn)逐步呈現(xiàn),但是和教師的板書的效果還是不能相比。在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中不應(yīng)使多媒體教學(xué)壟斷課堂,只有兩種教學(xué)手段各取所長(zhǎng)、相輔相成,才能達(dá)到更好的教學(xué)效果。
(二)發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的輔助作用
大學(xué)物理歸根到底是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),許多知識(shí)點(diǎn)的理解依靠直觀的實(shí)驗(yàn).因此,對(duì)于儀器設(shè)備比較輕小的演示實(shí)驗(yàn)可以直接搬到教室進(jìn)行演示,而對(duì)大型的演示實(shí)驗(yàn)可以將學(xué)生分組帶進(jìn)演示實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行觀摩,,通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)的引入,有助于學(xué)生對(duì)物理現(xiàn)象的觀察,使學(xué)生對(duì)大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)也變得興趣十足。
參考文獻(xiàn):
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國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)需要大量高素質(zhì)、多樣化的應(yīng)用型人才,向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型是新建地方本科院校走向內(nèi)涵式發(fā)展的必然選擇和重大機(jī)遇。在向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的背景下,各新建地方本科院校突出了“應(yīng)用型”辦學(xué)定位[1]。然而,目前多數(shù)新建地方本科院校仍然沿用傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式,側(cè)重理論知識(shí)的教學(xué),對(duì)不同專業(yè)未加以區(qū)分,在教材選用、教學(xué)內(nèi)容、授課方式和考核評(píng)價(jià)等方面仍采用同一標(biāo)準(zhǔn)。不同專業(yè)有不同的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo),對(duì)大學(xué)物理課的教學(xué)的需求也不盡相同,缺乏專業(yè)針對(duì)性的大學(xué)物理教學(xué)模式顯然已不適合新形勢(shì)下應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求。因此,如何將大學(xué)物理與各理工科專業(yè)有機(jī)結(jié)合,進(jìn)行具有專業(yè)針對(duì)性的大學(xué)物理課程教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐具有重要的意義。
1.目前大學(xué)物理課程設(shè)置中存在的問(wèn)題
1.1大學(xué)物理課程與理工科各專業(yè)其它課程結(jié)合度差
目前,多數(shù)新建地方本科院校各理工科專業(yè)使用統(tǒng)一的大學(xué)物理教材,與各個(gè)具體的專業(yè)結(jié)合不夠緊密,專業(yè)針對(duì)性差。雖然大學(xué)物理是理工科各專業(yè)的公共基礎(chǔ)課,但各專業(yè)有各自的專業(yè)特色和要求,因此對(duì)大學(xué)物理課的要求也不盡相同[2]。大學(xué)物理課程缺乏專業(yè)針對(duì)性容易使學(xué)生產(chǎn)生物理無(wú)用論的錯(cuò)覺,認(rèn)為學(xué)習(xí)物理對(duì)專業(yè)知識(shí)、課程的學(xué)習(xí)沒有幫助,學(xué)習(xí)積極性不高,學(xué)習(xí)效果差。
1.2教學(xué)內(nèi)容陳舊,較少體現(xiàn)現(xiàn)代性和專業(yè)針對(duì)性
當(dāng)今社會(huì)科技發(fā)展日新月異,物理新知識(shí)、新技術(shù)不斷涌現(xiàn),為其它學(xué)科的進(jìn)步奠定了重要的理論和物質(zhì)基礎(chǔ),推動(dòng)了諸如信息科學(xué)、材料科學(xué)、生命科學(xué)以及農(nóng)業(yè)科學(xué)等學(xué)科的進(jìn)步。然而目前多數(shù)新建地方本科院校使用的物理教材,教學(xué)內(nèi)容陳舊,側(cè)重于經(jīng)典物理學(xué)中的力學(xué)、熱學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)光學(xué)以及電磁學(xué)基本知識(shí)和理論的教學(xué),較少涉及高新技術(shù)、科技在現(xiàn)實(shí)社會(huì)中的應(yīng)用,同時(shí)缺乏專業(yè)針對(duì)性,對(duì)與信息科學(xué)、材料科學(xué)以及生物科學(xué)等學(xué)科關(guān)系緊密的激光信息技術(shù)、量子通信技術(shù)、同步輻射核磁共振波譜技術(shù)、新型顯微技術(shù)、混沌理論和耗散結(jié)構(gòu)等鮮有介紹。
1.3課程體系結(jié)構(gòu)設(shè)置不合理
向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的大形勢(shì)下大學(xué)物理地位被削弱,大學(xué)物理教學(xué)面臨著學(xué)時(shí)少而教學(xué)內(nèi)容多的突出的矛盾。目前,大多數(shù)新建地方本科院校各理工科專業(yè)主要是通過(guò)刪減教學(xué)內(nèi)容來(lái)克服學(xué)時(shí)少的矛盾,側(cè)重于經(jīng)典物理知識(shí)的教學(xué)而對(duì)于近現(xiàn)代物理技術(shù)及其應(yīng)用僅作簡(jiǎn)單介紹或干脆完全刪除,在課程體系設(shè)置方面則主要還是采用單一的必修課。物理新知識(shí)、新技術(shù)的發(fā)展帶動(dòng)了其他學(xué)科的發(fā)展,因此,有必要對(duì)物理學(xué)新進(jìn)展、新技術(shù)及其在各專業(yè)中的應(yīng)用加以介紹。顯然,單一的課程結(jié)構(gòu)已不能適應(yīng)物理學(xué)知識(shí)的深度與廣度上不斷發(fā)展的趨勢(shì),不能滿足各理工科專業(yè)對(duì)物理新知識(shí)的需求。
2.改革的具體措施
2.1優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、加強(qiáng)專業(yè)關(guān)聯(lián)性
物理學(xué)包括經(jīng)典物理學(xué),近代物理學(xué)與當(dāng)代物理學(xué)三個(gè)部分。經(jīng)典物理學(xué)主要涉及力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)和電磁學(xué)等內(nèi)容,這部分內(nèi)容的教學(xué)對(duì)理工科專業(yè)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、數(shù)理思維以及分析解決實(shí)際問(wèn)題能力的培養(yǎng)具有重要意義。在向應(yīng)用技術(shù)型技術(shù)大學(xué)轉(zhuǎn)型發(fā)展的背景下雖然大學(xué)物理的地位被弱化、教學(xué)課時(shí)被縮減,但筆者認(rèn)為大學(xué)物理中經(jīng)典物理知識(shí)的完整性不應(yīng)被削弱和破壞,但要結(jié)合各專業(yè)特點(diǎn)進(jìn)行優(yōu)化整合[3]。在學(xué)時(shí)有限的前提下,那些與專業(yè)課程聯(lián)系不是特別緊密的內(nèi)容只需圍繞物理學(xué)基本知識(shí)、概念、定律和思想方法進(jìn)行定性介紹,只要能夠使學(xué)生建立清晰的物理圖像即可,避免繁雜的數(shù)學(xué)論證和理論推導(dǎo);而那些對(duì)專業(yè)課程具有較大影響的內(nèi)容則要進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)。比如,對(duì)于通信工程和電子信息工程類專業(yè)的學(xué)生,電磁學(xué)部分要進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)。對(duì)于這些專業(yè)的學(xué)生而言,《電磁場(chǎng)理論》是一門非常重要的專業(yè)課。電磁場(chǎng)和電磁波作為信息的重要載體,在通信領(lǐng)域應(yīng)用非常廣泛,在雷達(dá)、遙感、導(dǎo)航等技術(shù)領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。因此,通信工程和電子信息工程類的學(xué)生必須熟練掌握電磁場(chǎng)與電磁波的基本性質(zhì)、傳播規(guī)律和傳輸、輻射、散射的基本理論。作為《電磁波理論》的先導(dǎo)課程,大學(xué)物理課程教學(xué)時(shí)應(yīng)該突出電磁學(xué)部分的教學(xué),重點(diǎn)介紹電磁感應(yīng)現(xiàn)象和變化的電磁場(chǎng)等內(nèi)容,使學(xué)生對(duì)感應(yīng)定律、自感和互感、電磁振蕩、電磁波和電磁波譜的基本理論和規(guī)律有充分的認(rèn)識(shí),為《電磁波理論》的學(xué)習(xí)奠定良好的基礎(chǔ)。對(duì)于土木工程類專業(yè)大學(xué)物理在教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)該側(cè)重于力學(xué)部分;而對(duì)于石油化工等專業(yè)則需要側(cè)重于流體力學(xué)和熱力學(xué)基礎(chǔ)定律等知識(shí)。近現(xiàn)代物理學(xué)與當(dāng)代物理學(xué)前沿知識(shí)的教學(xué)可以開闊學(xué)生的視野,有利于學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。在有限的課時(shí)內(nèi),需結(jié)合理工科各專業(yè)的特點(diǎn)從眾多物理學(xué)新知識(shí)和新技術(shù)中選擇與專業(yè)緊密相關(guān)的內(nèi)容進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué)。比如對(duì)于材料類專業(yè),應(yīng)選擇與材料檢測(cè)、分析息息相關(guān)的電子掃描顯微鏡、X射線衍射儀、激光超聲檢測(cè)等先進(jìn)檢測(cè)技術(shù)的原理和方法進(jìn)行重點(diǎn)教學(xué);對(duì)于通信類專業(yè),應(yīng)選擇激光信息技術(shù)、量子通信技術(shù)、量子計(jì)算機(jī)和光復(fù)用與光放大等技術(shù)進(jìn)行重點(diǎn)介紹。
2.2完善課程結(jié)構(gòu),將必修、選修和網(wǎng)絡(luò)課程有機(jī)結(jié)合
各專業(yè)的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)不同,對(duì)大學(xué)物理課的教學(xué)需求不盡相同。因此,需要對(duì)大學(xué)物理課程體系進(jìn)行調(diào)整,改變單一化的課程模式,豐富大學(xué)物理課程體系[4]。根據(jù)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容與各專業(yè)的緊密程度,可以分成必修、選修和自主學(xué)習(xí)三個(gè)模塊。必修模塊主要包括經(jīng)典物理理論基礎(chǔ)知識(shí)和核心內(nèi)容,其中重點(diǎn)在于與各專業(yè)聯(lián)系緊密的物理知識(shí),是學(xué)生必須掌握的部分,學(xué)生通過(guò)該模塊的學(xué)習(xí)可以形成基本的科學(xué)素養(yǎng)、數(shù)理思維以及分析解決實(shí)際問(wèn)題能力;選修模塊則側(cè)重于物理知識(shí)的延展與應(yīng)用,主要包括與各專業(yè)聯(lián)系最緊密的物理學(xué)前沿知識(shí)、技術(shù)及其在各專業(yè)中的應(yīng)用,本模塊可為理工科各專業(yè)學(xué)生后續(xù)的實(shí)踐、操作課程奠定理論基礎(chǔ),增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力;科技發(fā)展日新月異,知識(shí)量、信息量劇增,除了通過(guò)必修模塊和選修模塊將經(jīng)典物理學(xué)內(nèi)容和與各專業(yè)聯(lián)系密切的近現(xiàn)代物理學(xué)前沿知識(shí)、技術(shù)傳授給學(xué)生,還應(yīng)優(yōu)選與專業(yè)關(guān)系緊密的物理學(xué)最新進(jìn)展,如“高亮度發(fā)光二極管”、“超導(dǎo)體與超流體”、“混沌理論”和“熵信息論”等內(nèi)容制成網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻,供學(xué)生根據(jù)興趣和需要自主學(xué)習(xí),達(dá)到開闊學(xué)生視野,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新型思維的目的。
2.3豐富教學(xué)方式、手段,開展多元化教學(xué)
如上所述,為適應(yīng)轉(zhuǎn)型發(fā)展的需要大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容、課程體系需要根據(jù)理工科各專業(yè)的特點(diǎn)和應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目標(biāo)做出相應(yīng)調(diào)整。教學(xué)內(nèi)容和課程體系的調(diào)整要求教學(xué)方式和教學(xué)手段也必須作出相應(yīng)的變革。
2.3.1傳統(tǒng)教學(xué)方式與研討式、啟發(fā)式有機(jī)結(jié)合
向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的背景下,大學(xué)物理課程課時(shí)被大幅壓縮。傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)是以保姆式、注入式的教學(xué)方式為主,需要耗費(fèi)較多的課時(shí),而且教師一言堂講授式教學(xué)往往忽略了學(xué)生的主體地位,教學(xué)效果普遍不佳[5]。因此,應(yīng)該根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)和專業(yè)特色,將傳統(tǒng)的教學(xué)方式與啟發(fā)式、研討式等教學(xué)方式有機(jī)結(jié)合。比如講解“位移電流”時(shí),教師可以利用奧斯特實(shí)驗(yàn)進(jìn)行啟發(fā)式教學(xué)。通過(guò)奧斯特實(shí)驗(yàn)學(xué)生已經(jīng)知道了變化的電場(chǎng)會(huì)產(chǎn)生磁場(chǎng)。因此,教師可以類比地提出問(wèn)題“變化的磁場(chǎng)是否產(chǎn)生電場(chǎng)”,通過(guò)類比的方法,引導(dǎo)學(xué)生提出“位移電流”的假設(shè),并與“傳導(dǎo)電流”進(jìn)行比較,從而使學(xué)生對(duì)于“位移電流”的本質(zhì)有一個(gè)清晰的認(rèn)識(shí)。除了傳統(tǒng)的講授式和啟發(fā)式教學(xué)外,對(duì)于那些與各專業(yè)的工程技術(shù)和實(shí)際生活聯(lián)系緊密的,學(xué)生又易混淆、難以理解和掌握的物理概念和知識(shí),可以通過(guò)創(chuàng)設(shè)問(wèn)題情境的方式引導(dǎo)學(xué)生研討,使學(xué)生對(duì)原本模糊的概念、知識(shí)和規(guī)律有清晰的認(rèn)識(shí)。比如,為了加深學(xué)生對(duì)極性分子的極化、取向變化以及電磁感應(yīng)和渦流加熱原理的理解,在教學(xué)中可以讓學(xué)生討論為何金屬容器不能放進(jìn)微波爐而電磁爐只能使用鋼、鐵等金屬容器?在學(xué)生文獻(xiàn)查閱、交流討論的基礎(chǔ)上,教師進(jìn)行物理相關(guān)知識(shí)進(jìn)行總結(jié)概括,最終使學(xué)生電磁感應(yīng)和渦流加熱原理。
2.3.2優(yōu)化多媒體、電視教學(xué)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)的應(yīng)用
多媒體、動(dòng)畫演示、仿真視頻等技術(shù)手段可以將抽象的物理概念、現(xiàn)象形象化,可以幫助學(xué)生從直觀的物理現(xiàn)象中加深對(duì)基本物理概念、物理規(guī)律的理解和掌握,同時(shí)避免概念、定理等文字性內(nèi)容的板書,顯著增加課堂的容量。但是,在大學(xué)物理課程教學(xué)中應(yīng)當(dāng)注意多媒體等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)不能偏離課堂教學(xué)輔助手段的定位,不能忽略教學(xué)內(nèi)容的主導(dǎo)作用,應(yīng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的特點(diǎn)適當(dāng)?shù)厥褂枚嗝襟w技術(shù),避免過(guò)分依賴多媒體課件。對(duì)于抽象的概念和側(cè)重演示與觀摩的教學(xué)內(nèi)容,使用多媒體和電視教學(xué)等現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)進(jìn)行輔助教學(xué)可以獲得較好的教學(xué)效果;而對(duì)于側(cè)重理論推導(dǎo)和定量計(jì)算的教學(xué)內(nèi)容,傳統(tǒng)的授課方式效果更好。比如推導(dǎo)“麥克斯韋方程”時(shí),傳統(tǒng)的推導(dǎo)式教學(xué)可以引導(dǎo)、培養(yǎng)學(xué)生的思維,學(xué)生更容易形成自己的邏輯推理能力,而用多媒體演示的效果要差得多。
2.4優(yōu)化考核、評(píng)價(jià)體系
現(xiàn)有的大學(xué)物理課程基本上是采用結(jié)合平時(shí)作業(yè)、考勤和期末閉卷考試卷面成績(jī)的考核方式,其中又以期末閉卷考試為主。閉卷考試的考核方式容易造成學(xué)生為了應(yīng)付考試而死記硬背例題,從而忽略對(duì)知識(shí)的理解和應(yīng)用。為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的要求,對(duì)學(xué)生的考核、評(píng)價(jià)體系也應(yīng)當(dāng)根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、課程體系和教學(xué)方法的改革同步地作出調(diào)整,宜采用多元化和累加式的考核方式,增加平時(shí)考核的項(xiàng)目和比重[5]。平時(shí)測(cè)試可以包括隨堂測(cè)試、單元考核和攥寫探究性論文等形式。比如在講授電場(chǎng)強(qiáng)度時(shí),教師在分析了均勻帶電圓環(huán)在其軸線上的電場(chǎng)分布后可以隨堂測(cè)試學(xué)生是否能夠推導(dǎo)出均勻帶電圓盤在其軸線上的電場(chǎng)分布情況。教師還可以將教學(xué)內(nèi)容分成幾個(gè)單元,在每個(gè)單元教學(xué)結(jié)束后針對(duì)本單元的教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)給出知識(shí)應(yīng)用型題目,采用開卷答題考試的方式考察學(xué)生掌握情況。除此之外,教師還可以針對(duì)生活中常見的物理現(xiàn)象提出問(wèn)題,讓學(xué)生通過(guò)自主查閱文獻(xiàn)資料,撰寫科技小論文。除了平時(shí)測(cè)試,針對(duì)基本知識(shí)和教學(xué)重點(diǎn),每學(xué)期末再進(jìn)行一次開卷答題考試。最終按照作業(yè)10%,考勤10%,平時(shí)測(cè)試成績(jī)40%,期末考試成績(jī)40%的比例核定總成績(jī)。
3.結(jié)語(yǔ)
圍繞服務(wù)新建地方本科院校向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型發(fā)展和高素質(zhì)、應(yīng)用型人才培養(yǎng)的目的,結(jié)合學(xué)科、專業(yè)的特點(diǎn)對(duì)《大學(xué)物理》課程從教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方式和考核評(píng)價(jià)體系幾個(gè)環(huán)節(jié)開展教學(xué)改革的討論和探索,給出了改革的具體建議,希望能夠?qū)D(zhuǎn)型發(fā)展形勢(shì)下的《大學(xué)物理》課程教學(xué)工作有所促進(jìn)。
作者:顏慧賢 曾振武 楊秀珍 單位:三明學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院
參考文獻(xiàn):
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教師要提高教學(xué)水平不能固步自封,無(wú)論是青年教師還是老教師都要虛懷若谷,善于聽取不同意見,不僅要向自己身邊的教師學(xué)習(xí),更要向其他院校的老師學(xué)習(xí)。每一所高校都有值得學(xué)習(xí)的教學(xué)模式和教學(xué)思想,多年以來(lái)我系不斷選送優(yōu)秀教師到國(guó)內(nèi)外高校進(jìn)修學(xué)習(xí),顯著提高了教師教學(xué)水平,擴(kuò)展了教師視野。
1.2做好科研工作,實(shí)現(xiàn)科研、教學(xué)相互促進(jìn)
科研工作和教學(xué)工作是相輔相成、相互促進(jìn)的,在重視、加強(qiáng)教學(xué)工作的同時(shí)必須做好科研工作。課堂教學(xué)的目的是讓學(xué)生掌握所學(xué)知識(shí),教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)的核心要素,而教學(xué)內(nèi)容是否豐富、前沿知識(shí)的引入是否合理,都源于深厚的科研實(shí)踐功底。教師通過(guò)科學(xué)研究,不斷汲取新知識(shí)、積累科研成果、掌握科研發(fā)展的前沿。在課堂教學(xué)中教師可以有目的地將科技前沿的發(fā)展動(dòng)向、自己或者別人的科研工作、科研方法、科研經(jīng)驗(yàn)和科研成果融入教學(xué)內(nèi)容當(dāng)中,必將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)和投身科研工作的興趣??茖W(xué)研究不是知識(shí)量的增加和累積,而是對(duì)知識(shí)的理解和綜合運(yùn)用,是一項(xiàng)高度復(fù)雜的思維活動(dòng)和實(shí)驗(yàn)技能的體現(xiàn),是無(wú)法用語(yǔ)言描述的諸多方面經(jīng)驗(yàn)總結(jié)。也許一個(gè)做科研工作的人對(duì)自己所做的工作將得到什么結(jié)果是不明確的,并且很多驚人的實(shí)驗(yàn)結(jié)果都是偶然發(fā)現(xiàn)的,但這些并不能說(shuō)明科研活動(dòng)是毫無(wú)章法、無(wú)跡可尋的。教師從事科研工作,會(huì)在課堂上得以體現(xiàn),只要觀念明確、方法得當(dāng),通過(guò)潛移默化的滲透就能夠讓學(xué)生獲得科研工作方面的知識(shí)和思維模式,從而自覺地運(yùn)用科學(xué)研究方法從事創(chuàng)新活動(dòng)。科學(xué)研究方法不但可以鍛煉學(xué)生的思考能力和科學(xué)思維,也可使研究過(guò)程嚴(yán)謹(jǐn),得出科學(xué)性強(qiáng)、有說(shuō)服力的結(jié)果。所以盡早地讓本科生了解、熟悉科研方法有利于培養(yǎng)創(chuàng)新人才,適應(yīng)未來(lái)社會(huì)發(fā)展的需要。
1.3建設(shè)有凝聚力的高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)
做好大學(xué)物理教學(xué)工作必須建立一支有素質(zhì)、有凝聚力的高水平教學(xué)團(tuán)隊(duì)。山東農(nóng)業(yè)大學(xué)信息學(xué)院物理系的全體教師十分重視教學(xué)團(tuán)隊(duì)自身的素質(zhì)建設(shè),通過(guò)開展教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流會(huì)共同剖析學(xué)生難理解的重點(diǎn)和難點(diǎn),交流、分享各自的教學(xué)心得體會(huì),共同提高教學(xué)水平。彼此提意見,相互交流經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)正是團(tuán)隊(duì)精神的體現(xiàn)。教師在課堂上根據(jù)學(xué)生的接受能力、針對(duì)不同專業(yè)的學(xué)科特點(diǎn)實(shí)施特色分專業(yè)教學(xué)。針對(duì)青年學(xué)生的思想特點(diǎn),尋找他們的興趣點(diǎn),建立了一套行之有效的教學(xué)體系。根據(jù)學(xué)生的高中物理基礎(chǔ),有針對(duì)性地做好高中物理到大學(xué)物理的銜接和過(guò)渡。讓學(xué)生從高中的知其然到大學(xué)的知其所以然,從高中的知道現(xiàn)象到大學(xué)的對(duì)本質(zhì)和內(nèi)涵的理解,讓學(xué)生對(duì)物理概念、物理原理有更深入而全面的理解。我系教師響應(yīng)學(xué)校、學(xué)院關(guān)于加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)宣傳和網(wǎng)站建設(shè)、推進(jìn)網(wǎng)絡(luò)課程建設(shè)步伐的要求,為了更好地服務(wù)廣大師生,適應(yīng)未來(lái)全方位網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的要求,也為了物理系的學(xué)科發(fā)展和擴(kuò)大社會(huì)影響力,物理系各位老師共同努力,集中力量構(gòu)建大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái)。網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的制作需要廣大教師的忘我奉獻(xiàn)精神,為了加速網(wǎng)絡(luò)課堂的資源整合,盡快實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)課堂的開放,物理系的教師自發(fā)地來(lái)到辦公室加班,致力于網(wǎng)絡(luò)課堂建設(shè)。由于各位教師的教學(xué)安排不同,平時(shí)很難集中起來(lái),然而網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)卻是一個(gè)紛繁復(fù)雜、需要相互協(xié)調(diào)的過(guò)程,只能利用晚上和周末的休息時(shí)間共同討論資料的選取和網(wǎng)站的建設(shè)。在建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)過(guò)程中,通過(guò)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的相互交流提高了各位老師對(duì)教學(xué)的理解和處理教學(xué)中各類問(wèn)題的能力,能夠進(jìn)一步提高課堂教學(xué)的教學(xué)效果。網(wǎng)站的制作需要每一位教師的努力,各位教師通力協(xié)作,整個(gè)過(guò)程是對(duì)知識(shí)凝練和對(duì)知識(shí)進(jìn)一步整合的過(guò)程,也是增強(qiáng)集體凝聚力和整體素質(zhì)的過(guò)程。物理學(xué)網(wǎng)絡(luò)課堂建成的短短幾個(gè)月就有超過(guò)9萬(wàn)的點(diǎn)擊量,體現(xiàn)了廣大師生學(xué)習(xí)物理的熱情,也是廣大師生對(duì)物理學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)的肯定。物理系在教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)等方面取得的成績(jī)是整個(gè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)集體的力量和智慧的體現(xiàn)。正是這樣一個(gè)團(tuán)結(jié)、奮進(jìn)的團(tuán)體,通過(guò)以老帶新、教學(xué)經(jīng)驗(yàn)交流、國(guó)內(nèi)外進(jìn)修學(xué)習(xí)等多種方式提高教師的教學(xué)水平。通過(guò)良好的課堂教學(xué)和課堂互動(dòng)調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性,將看似枯燥的理論和實(shí)驗(yàn)知識(shí)傳授給學(xué)生,取得了良好的教學(xué)效果,贏得了各屆學(xué)生的一致贊譽(yù)。
2、整合利用多種教學(xué)資源,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
2.1根據(jù)青年學(xué)生思想特點(diǎn)激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣
針對(duì)青年學(xué)生從高中到大學(xué)的思想變化,抓住學(xué)生的興趣點(diǎn)。大學(xué)生經(jīng)過(guò)幾年艱苦、緊張的高中學(xué)習(xí)生活,沖過(guò)獨(dú)木橋,踏進(jìn)大學(xué)校門,面對(duì)全新的大學(xué)校園,豐富的課余生活,讓初入大學(xué)的大學(xué)生目不暇接,不能更多地把精力放在學(xué)習(xí)上,這就要求教師有意識(shí)地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。以大學(xué)物理為例,在緒論課中要根據(jù)學(xué)生的不同專業(yè)引入物理相關(guān)的背景知識(shí),讓學(xué)生了解到大學(xué)物理是學(xué)好本專業(yè)知識(shí)的理論基礎(chǔ)。進(jìn)一步用相關(guān)的例子加深學(xué)生對(duì)物理的理解,比如對(duì)車輛工程專業(yè),可以引入發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率一定時(shí),隨著擋位的逐漸升高輸出力逐漸減小而速度逐漸升高,讓學(xué)生在思想上認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)對(duì)本專業(yè)學(xué)科的重要性。要讓學(xué)生帶著學(xué)習(xí)興趣到物理課堂,在課堂上更要不斷點(diǎn)燃學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過(guò)程中引入演示實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生直觀地看到物理原理表現(xiàn)出的物理現(xiàn)象,方便理解物理原理。為學(xué)生播放視頻影像,演示微觀和不方便實(shí)物演示的物理現(xiàn)象。在教學(xué)過(guò)程中穿插物理學(xué)史和物理發(fā)明小故事,提升學(xué)生對(duì)物理學(xué)發(fā)展的興趣,讓學(xué)生感覺科研創(chuàng)造就在身邊,對(duì)物理產(chǎn)生親切感,不畏懼復(fù)雜的物理概念和公式,進(jìn)而有勇氣和興趣投身于科研事業(yè)。
2.2利用現(xiàn)代多媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)輔助教學(xué)
在課堂上利用多媒體影像技術(shù)吸引學(xué)生的注意力。隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的發(fā)展,能夠?qū)D、文、聲、像融為一體的多媒體技術(shù)進(jìn)入了教學(xué)領(lǐng)域,并有逐漸取代傳統(tǒng)教學(xué)模式的趨勢(shì),這是教學(xué)方式由靜到動(dòng)、由平面式到立體式的進(jìn)步和飛躍?;脽羝?、圖像、視頻和聲音等教學(xué)資源的合理利用豐富了教學(xué)內(nèi)容,擺脫了傳統(tǒng)教學(xué)模式枯燥、單調(diào)的困境。例如波動(dòng)光學(xué)中的干涉、衍射現(xiàn)象,電磁學(xué)中的法拉第電磁感應(yīng)定律、楞次定律,相對(duì)論中的時(shí)間延緩和長(zhǎng)度縮短效應(yīng)等很難用語(yǔ)言表述清楚,而通過(guò)視頻、Flash等多媒體課件可以非常清晰地展示給學(xué)生,讓學(xué)生對(duì)物理的了解不僅僅是公式和概念而是形象的物理圖像,這將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然而多媒體技術(shù)傳遞的信息量大,如何更好地選擇、利用多媒體教學(xué)資源于實(shí)際的課堂教學(xué)是擺在廣大教師面前的重要課題。拓展豐富的教學(xué)手段,建立教學(xué)網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和師生互動(dòng)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)教學(xué)手段的全方位立體化,給學(xué)生創(chuàng)造廣闊的學(xué)校空間和學(xué)習(xí)資源。我系已建立網(wǎng)絡(luò)輔助教學(xué)平臺(tái),為學(xué)生提供教學(xué)課件、教學(xué)視頻和師生互動(dòng)平臺(tái)。在網(wǎng)站的建設(shè)過(guò)程中,各位教師結(jié)合多年來(lái)的教學(xué)經(jīng)歷總結(jié)了教學(xué)經(jīng)驗(yàn)和教學(xué)過(guò)程中常見的問(wèn)題,令課程網(wǎng)站更具靈魂和思想。充分利用網(wǎng)絡(luò)課堂輔助教學(xué),實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和課堂教學(xué)相輔相成,這將為廣大師生提供良好的物理學(xué)習(xí)、互動(dòng)平臺(tái)。實(shí)現(xiàn)良好的教學(xué)效果給教師提出了更高的要求,整個(gè)教學(xué)過(guò)程需要教師有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)和科研經(jīng)驗(yàn),能夠了解學(xué)生的興趣點(diǎn),并能從復(fù)雜的生活現(xiàn)象中凝練出簡(jiǎn)單的物理問(wèn)題。讓學(xué)生能夠帶著問(wèn)題去聽課,能夠?qū)唧w問(wèn)題應(yīng)用適當(dāng)?shù)奈锢碓砣ソ忉?。雖然學(xué)生對(duì)有些問(wèn)題的理解只是簡(jiǎn)單的物理框架,但這將為學(xué)生深入理解和解決問(wèn)題提供理論基礎(chǔ)。
3、培養(yǎng)師生相互尊重的平等意識(shí),促進(jìn)學(xué)生全方面發(fā)展
3.1加強(qiáng)師生交流,建立相互尊重的平等意識(shí)
教師和學(xué)生是教和學(xué)的關(guān)系,是平等而不是相互對(duì)立的。了解青年學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)和興趣點(diǎn),在課間或課下和學(xué)生多交流,和學(xué)生保持亦師亦友的良好關(guān)系。只有人們對(duì)接觸到某事物產(chǎn)生愉悅的情緒體驗(yàn)時(shí),才會(huì)對(duì)它產(chǎn)生向往的心理,進(jìn)而對(duì)它發(fā)生興趣。沒有這種情感,就不可能形成興趣。因此,教師要深入到學(xué)生中去,與他們同歡樂(lè),共憂患,熱愛自己的學(xué)生,尊重學(xué)生的人格,和學(xué)生打成一片,利用一切手段激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)的熱愛之情。有了良好的師生關(guān)系,學(xué)生才能熱愛教師,聽從教師的教誨,做到尊其師、學(xué)其道[9]。教師在傳授知識(shí)之外的重要責(zé)任是塑造學(xué)生積極向上的人生態(tài)度和健全的人格,這將體現(xiàn)一個(gè)學(xué)校的精神面貌,而積極向上的人生態(tài)度恰恰可以讓學(xué)生在畢業(yè)后盡快適應(yīng)不同的工作崗位,取得驕人的成績(jī)。
3.2理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合,加深學(xué)生對(duì)物理的整體理解
物理是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,只有讓學(xué)生同時(shí)學(xué)好理論和實(shí)驗(yàn)課程,才能讓學(xué)生對(duì)物理的理解更加深刻、學(xué)習(xí)興趣更高。大學(xué)物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一般來(lái)說(shuō)是獨(dú)立設(shè)課,各有不同的教學(xué)體系和評(píng)價(jià)體系,但是作為一名教師卻要將兩門課程當(dāng)做一個(gè)整體來(lái)對(duì)待。在做好大學(xué)物理理論教學(xué)工作的同時(shí),不放松實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作,讓學(xué)生對(duì)物理理論和實(shí)驗(yàn)融會(huì)貫通。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開課的目的不僅僅是讓學(xué)生通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)物理理論、對(duì)物理理論有直接的感性認(rèn)識(shí),更重要的是讓學(xué)在物理實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)思維方式,掌握實(shí)驗(yàn)技能,培養(yǎng)良好的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng),為未來(lái)的科研創(chuàng)新工作打下堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)的培養(yǎng)不是一朝一夕可以完成,需要教師潛移默化、言傳身教。所以教師在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中不僅僅要求學(xué)生做出正確的實(shí)驗(yàn)結(jié)果,更要考察和提高學(xué)生多方面的知識(shí)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)素養(yǎng)。比如電表改裝實(shí)驗(yàn)中電壓表或者電流表無(wú)讀數(shù)時(shí)如何檢測(cè)出斷路的連線;牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)中鼓論顯微鏡的鼓輪讀數(shù)指零時(shí),而毫米指針不在整毫米處的處理辦法;密立根油滴實(shí)驗(yàn)中觀察不到油滴的可能原因和解決辦法。同時(shí)要注意學(xué)生在處理數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的錯(cuò)誤,比如有效數(shù)字的保留、絕對(duì)誤差是否為正值、相對(duì)誤差是否表示為百分?jǐn)?shù)的形式等。同時(shí),重視仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的輔助、補(bǔ)充作用。為了讓學(xué)生在課堂上順利地完成實(shí)驗(yàn),取得良好的實(shí)驗(yàn)效果,也為了讓學(xué)生有機(jī)會(huì)接觸到不適合在課堂操作的實(shí)驗(yàn),可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)輔助平臺(tái)開展仿真實(shí)驗(yàn)。