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《黑龙江教育(高教研究与评估)》杂志

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地方普通本科院校大学物理教学改革研究——以泉州师范学院为例
发布时间:2018-03-12        浏览次数:31        返回列表

倪燕茹

(泉州师范学院,福建泉州362000)

摘要:近几年,地方普通本科院校大学物理课程授课学时被压缩,且随着国家经济转型发展的迫切需要,地方普通本科院校可能转型为职业本科教育,以及受由美国掀起的“慕课”风暴等因素的影响,地方普通本科院校“大学物理”课程教学改革尤为必要。文章以泉州师范学院为例,从优化教学内容、变革教学方法、创新教学模式三个方面,提出了大学物理课程教学改革的设想。

关键词:大学物理;教学改革;地方普通本科院校

中图分类号:G642.0文献标识码:A文章编号:1002-4107(2015)05-0057-03

物理学是一门基础的自然科学。内容十分丰富的物理学知识不仅可以为学生学习专业理论提供必要的物理理论基础,还能够在一定程度上提高学生的现代科学素养,培养学生的科学思维方法,并且通过课程内容的学习,能潜移默化地激发学生的创新意识和培养他们的创新能力等。因此,高等院校理、工、农、医等专业都要开设大学物理这门重要的必修基础课程。

近几年由于多种因素的影响,不少院校,特别是地方普通本科院校出现了大学物理课程学时被压缩的情况。为了尽量实现开设这门课程的教学目的,许多院校的教师都在大学物理教学改革方面作了探讨[1-4],也取得了不少收获。泉州师范学院的“大学物理”课程学时也压缩到较少的程度,使得不少专业的大学物理课程本应包括的力学、热学、电磁学、光学和近代物理等五部分内容都没办法讲完。针对当前这种学时较少的情况,在地方普通本科院校大学物理这门公共基础课程如何开设才能实现一方面尽量满足为学生学习专业课程打下公共基础的目的,另一方面尽量起到培养学生科学素质的作用,这是个值得认真探讨的问题。尤其又涉及地方普通本科院校可能面临转型为职业本科教育,以及未来可能面临美国掀起的“慕课”风暴袭来的影响等问题,这些都意味着地方普通本科院校进行大学物理课程教学改革势在必行。

一、大学物理课程教学改革的现实诉求

(一)授课学时少

泉州师范学院是2000年才升本的地方普通本科院校,主要是为本地区培养适应社会经济发展的人才服务的。目前,泉州师范学院开设大学物理课程的有物理与信息工程学院、数学与计算机科学学院、化学与生命科学学院、资源与环境科学学院、教育科学学院、应用科技(航海)学院等6个二级学院的电子信息科学与技术、通信工程、数学与应用数学、信息与计算科学、计算机科学与技术、信息管理与信息系统、化学、化学工程与工艺、材料化学、应用化学、生物、生物技术、食品科学与工程、地理信息科学、环境科学、轮机工程、航海技术、教育技术学、数字媒体技术、汽车服务工程等20个专业。具体分为大学物理A和大学物理B两门课程,大学物理A开两学期,计划学时分别是48学时和32学时;大学物理B只开一学期,计划学时是64学时。其中,有15个专业开大学物理B课程,占到开大学物理课程专业数的75%。因为计划授课时数只有64学时,除去被军训、节假日和学生专业实践周等因素冲掉的学时,往往连64学时的授课时数都达不到,通常大多数专业的学生都没法学到大学物理课程涉及的全部内容,尤其是近代物理知识内容。由于涉及内容的衔接,任课教师不得不对教学内容作整篇的删除处理。另外,还有少数开设大学物理B课程的专业,高等数学课程开设的却是学时较少的高等数学C,而且有的专业大学物理课程与高等数学课程开设的学期同步,这必然会给大学物理课程内容中应用数学知识较多的力学篇和电磁学篇部分知识的教学带来较多的困难。这些现实情况不仅会影响学生对大学物理课程知识体系有一个全面系统的认识,也不利于更好地为学生专业学习服务,不利于更好地培养学生的创新意识和能力。当然,泉州师范学院许多专业这样设置大学物理课程的教学时数也是无奈之举,可能是为了增开选修课程,或增开其他课程的教学时数等,也都是可以理解的,因为学生大学四年的总学时数基本上是个定数。这就意味着我们大学物理课程的任课教师只能不断探讨在目前授课学时较少情况下如何开好对大学物理课程,也就是说,我们只能进行教学改革,所以说大学物理课程教学改革是十分必要的。

(二)未来向职业本科教育转型的需要

为了适应国家经济转型和新的经济增长方式,全国普通高等院校中可能将有600多所转向职业教育,这其中就主要指像1999年高考扩招以后升本的地方本科院校。这个说法已成为最近一段时间内在地方普通本科院校热议的话题。高等职业教育是我国高等教育体系中的另一种类型,高等职业本科教育的人才培养目标是为生产、建设、管理、服务等第一线培养高素质的技术应用型人才的。如果地方普通本科院校转成高等职业教育的话,就涉及许多课程的教学改革问题,大学物理课程的教学改革也必然位列其中。这一方面由于职业本科教育必然会增加不少实训类课程,而学生大学四年总的学时是个定数,非本专业的理论课程的教学时数必然会被压缩,公共大学物理课程也位列其中;另一方面,与公共大学物理课程理论相对应的大学物理实验课程不仅可以培养学生动脑分析和动手解决问题的基本实验技能,也是培养学生具有创新思维意识和创新思维能力的重要基础课程,可以说是作为培养高素质的应用技术型人才奠定基础的主要公共基础课程,如何把大学物理课程教学内容与实践课程内容在一定程度上有机地结合起来,更好地培养学生的创新意识和创新能力,更好地适应学校转型发展升级的需要,也是个值得深入探讨的问题。因此,大学物理课程教学内容改革是十分必要的。

(三)“慕课”对课程教学的影响

“慕课”(MOOCs),即“大规模在线开放课程”,英语表示为MassiveOnlineOpenCourses。“Massive”是指一门“MOOCs”课程的学习者人数不像现在普通大学课程的授课人数一般只有几十人,最多也就几百人,而是可以达到上万人,甚至十几万人以上。“Online”是指学习是在网上完成的,不受时空限制。“Open”是指世界各地的学习者只要有上网条件就可以免费学习优质课程,这些课程资源是对所有人开放的。2012年,“慕课”风暴开始席卷全球,我国北京大学、清华大学、上海交通大学、复旦大学等国内最知名的一些院校,不仅积极加入美国的“慕课”平台,还积极创建自己中文版的“慕课”课程。由于“慕课”的种种优势,预计经过未来几年的大规模发展,“慕课”可能直接会对我们地方普通本科的生存和发展有一定的影响。而大学物理课程是理工科的公共基础课,讲授的知识内容是最具普遍性的,很有可能会提早受到知名院校“慕课”课程的冲击。身为地方普通本科院校的大学物理课程教师应该意识“慕课”来袭的紧迫性,尽早探索大学物理课程的教学改革方法,积累更丰富的教学实践经验,从而提升自己的教学水平。因此,大学物理课程教学改革是十分必要的。

二、大学物理课程教学改革的构想

前面已经提到,泉州师范学院绝大多数理工科专业都要开设大学物理课程,共有20个专业,而其中开设大学物理B课程的就有15个专业,具体大致可以分为计算机类、化工类、生物类等几个大类专业方向,这些专业由于学时有限和学校要求统一出试卷等原因,只能讲授相同的大学物理知识内容,通常光学和近代物理两部分知识内容都被删除掉,这种方法当然也是无奈之举。因此,笔者认为泉州师范学院的任课教师应该综合大学物理课程授课学时少、学校可能转型发展以及“慕课”未来对大学物理课程的影响等几个方面因素,根据学生的各专业特点和学校其他与教学相关的实际情况,明确各大类专业大学物理授课内容的侧重点,对各大类专业不必统一期末试卷,对大学物理课程的部分教学内容和教学方法等方面进行改革,为学生专业课的学习打下更好的物理学知识基础。

(一)优化大学物理课程内容

前面提到的几大类专业,它们开设的专业基础课有一些是相同的,意味着它们对专业基础知识的要求差不多,比如,计算机类专业,它们的专业基础课都有“电路”“模拟电子线路”等,因此,大学物理课程内容的侧重点应该是电磁学,除了教材的电磁学内容外,应侧重补充扩展些电磁学方面知识的内容,比如基尔霍夫定律应用、电容、电感应用等问题。由于课时有限,因而要减少些热力学等方面知识的讲解,为学生学习专业基础课程打下更好的物理学基础。而对于化工类专业,它们同样存在专业基础课有一些相同的情况,比如,都要开设的一门基础专业课是物理化学课程,而这门课程就涉及许多热力学方面的知识,例如一般教材都会有“化学热力学”这一章的教学内容,而这一章就涉及热力学第二定律和热力学第三定律等都是包含在大学物理课程教材中的内容,但由于学时有限和统一出试卷等原因的影响,对于这部分知识,我们大学物理授课教师只能简单介绍性地讲解,没办法展开讲解,也就不能为学生专业课的学习作更好的铺垫。因此,笔者认为应根据各大类专业对大学物理知识需求的特点,采取各有侧重和恰当删除的办法,“大学物理”课程内容进行改革,一方面可以增加学生对所学内容的理解掌握程度,另一方面也可以提高他们学习大学物理课程的兴趣,提高大学物理课程的教学质量。

另外,还要一定程度上考虑大学物理理论知识与实验知识的有机结合,适当增加大学物理课程理论教学内容与大学物理实验课程开设的某些实验项目对应知识的讲解,便于学生深刻理解物理理论与物理实验知识的恰当结合,不仅可以达到使学生融会贯通理解掌握所学的物理知识的目的,还有利于培养学生运用理论知识解决实际问题的能力。

(二)变革大学物理课程教学方法

由于要侧重应用技术型人才的培养,泉州师范学院有些专业,开设的是计划学时64学时的大学物理B课程,去掉军训周和专业实践周及节假日被冲掉的课,有的专业只能上48学时左右的课程,况且有的专业大学物理课程还与高等数学同步开设,即使是同一个教师上课,期末试题一样的情况下,两个班的期末考试成绩相对比,可以看出讲授高等数学内容多的专业大学物理课程的教学效果相对也较好。可见,要借助一些教学方法尽量减少因高等数学教学时数少给学生学习大学物理课程带来的影响。

1.演示法的运用。演示法是指教师通过实物或教具进行示范性演示实验或通过现代化教学手段,使学生获取知识的教学方法。在运用演示法的过程中还要运用讲授法和谈话法,提高学生的学习兴趣和观察分析能力,减少学习中的困难。对于有些物理定律的给出,如果运用数学推导的话,通过烦琐的运算才给出结论,对高等数学知识少的学生来说,既耗时又费力,教学效果还差,而采用演示法教学,课堂上通过实物进行教学演示或者利用声情并茂的多媒体课件进行动画演示,都可以吸引学生的注意力,激发学生的学习热情,提高他们的学习兴趣,并配合运用讲授法和谈话法,启发他们从演示实验中总结出规律性的知识并上升到理论层面,得出某些物理量之间的关系,这样就可以通过避免运用烦琐的数学推导得出相应的结果,从而可收到事半功倍的效果。

2.类比法的运用。类比法也叫“比较类推法”,是指由一类事物所具有的某种属性,可以推测与其类似的事物也应具有这种属性的推理方法。在电磁学部分知识内容的教学中就可以采用这种方法,激发学生的思维潜能,减少数学推导,节省教学时数,而且便于学生理解和掌握。比如,借助电场强度、电通量、静电场中的高斯定理、静电场的环流定理等知识内容,运用类比法给出磁感应强度[本文来自于www.ekxx.com]、磁通量、磁场中的高斯定理、磁场中的安培环路定理等知识内容。这不仅有助于学生理解和掌握新概念和新知识,而且有利于培养学生的科学思维方法和激发他们的创新思维能力。

(三)创新大学物理课程教学模式

现如今,“慕课”教学模式的兴起源于网络教学模式的快速发展。由于目前还没有名校开设的免费“慕课”模式的“大学物理”课程,所以我们任课教师也可以努力争取在学校的支持下,通过搜集、筛选、制作和编排一些大学物理课程内容的视频资料,借助自己学校的网络平台,提供给学生学习。如果能够实现的话,可以说为学生开辟了“第二课堂”即“网络课堂”。网络课堂从根本上突破了学习的时空界限,有效地解决了课堂讲授一次性的问题,可以永久地存留教师的讲授过程,不仅方便了学生再次学习的需要,也便于他们深入地探讨。如果任课教师还能设计些引导、讨论、交流的内容,并与第一课堂有机结合的话,必将会极大地提高大学物理课程的教学效果的。

目前,地方普通本科院校大学物理课程开设的学时都相对较少,再加上高等数学课时少的影响,未来地方普通本科院校还可能受到转型为职业本科教育以及知名院校的“慕课”冲击等几方面因素的影响,所以无论是从让学生在这么有限的教学时数内学到和掌握更多的大学物理课程知识的角度,还是从被动地为迎接“慕课”来袭的挑战,要尽早积聚本领做好充分准备的角度,地方普通本科院校的大学物理课程的任课教师尽早进行大学物理课程教学改革都是十分必要的。可见,本文对大学物理课程教学改革的必要性及构想方面的探讨是具有一定的实际意义的。

参考文献:

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