時間:2022-09-05 00:25:12
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關鍵詞
應用型本科院校;卓越計劃;大學物理;教學改革
教育部“卓越工程師教育培養計劃”(簡稱“卓越計劃”)是國家教育改革和發展的重大改革項目,是我國高等工程教育改革,促進高等工程教育質量全面提升的重要舉措。①旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才,為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務,對促進高等教育面向社會需求培養人才,全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。②當前應用型本科院校無論在發展的外部環境還是內部條件方面都面臨挑戰,在高等學校發展序列中處于“中間地帶”,前面有老牌的、強勢的研究型大學,后面有各類高職院校,應用型本科院校必須建立具有自身特色的培養目標和模式,才是多數新建本科院校的合理選擇并符合社會和經濟發展的需要。③而各個本科課程只有進行必要的改革,才能適應應用型本科院校的發展。大學物理是面向高等院校理工農醫各專業的一門公共基礎課,擔負著提高學生科學文化素質和培養學生數理思想的重任。該課程涉及面廣、知識涵蓋范圍大對于各專業來說,后續的專業課都要應用本課程引入的基本概念、基本理論和基本方法。更重要的是還關系到培養學生觀察問題、分析問題和解決問題等方面具有其他課程所不能替代的作用。應用型本科院校在“卓越計劃”的大背景下如何在教學理念、教學內容、教學方法和教學方式上對大學物理這門課程進行建設和改革,如何拓展和完善教學素材和教學資源,是值得認真思考和積極探索的問題。④經過近幾年的教學實踐,對基于“卓越計劃”的大學物理教學進行了改革和探索
1合理優化教學內容
1.1針對不同專業,精選教學內容
卓越計劃目的在于培養學生的創新能力強以及適應經濟社會發展的需要,大學物理這門課程內容繁多,知識面寬廣,以至于很多學生覺得大學物理的很多內容對他們后續專業課的學習,以后的考研或者工作幫助都不是很大,使得學生將學學物理看成是一種拿學分的沒有必要的課程。另一方面,大學物理的部分內容對不同專業的學生幫助很大,學生也很愿意學,但是由于學時的限制,不能過多的介紹,使得學生覺得意猶未盡,沒有學到更多對自己有幫助的內容。這樣一來,學生學學物理的興趣不高,學習效果令人擔憂。事實上,大學物理的部分內容對于不同專業學生的后續學習而言的確作用不是很大。例如,近代物理中的狹義相對論和量子力學的內容對于車輛工程類專業的學生而言,幫助就相對很小,教師在講臺上滔滔不絕,學生在下面也只是聽個“稀罕”,聽得無奈。相反,力學部分中的剛體力學對于他們相當重要,他們也愿意花時間、花精力去學習,但是根據傳統的教學要求,這部分課時少得可憐,只能淺嘗輒止地介紹相關的概念,具體的定軸轉動和角動量守恒在機械設計中的應用等內容只是稍微提一下。因此,根據不同專業的學生,在有限的學時內,要適當調整教學內容。例如,材料類專業可以增加熱學和近代物理中的納米材料方面的知識等,相對減少近代物理中早期量子論的相關內容。但是,在針對不同專業調整教學內容的同時,要注重物理知識的系統性,有些內容不是不講,而是點到為止。
1.2針對不同專業,對教學內容模塊化處理
上面提到,根據學生的專業情況,適當調整教學內容。對于學生幫助大的要多講,深講,而用處不大的,為了知識的系統性也要點到為止。此時,可以將教學內容進行模塊化處理。⑤也就是根據物理知識的內在聯系,將內容分成若干模塊,這樣將有利于知識的系統性、針對性和靈活性。特別是,那些學生專業不是很重要的物理知識,進行模塊化處理后,利用較少的學時,以作報告或者講座的形式呈現給學生,使得學生更容易地接受這些內容。例如,自動化等專業的學生,沒有必要對熱學部分掌握較深,因此這部分內容可以做成幾個報告,告訴學生們熱學的研究內容,研究方法,以及研究成果等即可,從而使學生接受的物理知識體系還是完整的,又做到了有的放矢。
1.3整合教學內容,補充現代科技理論
傳統的大學物理教學體系主要以力、熱、光、電磁和近代物理的內容為主,而與當前社會實踐緊密相關的現代物理所占比重太小,尤其是物理知識在工程技術等中的應用。因此,適當補充現代物理勢在必行。例如,傳統的光學部分主要介紹幾何光學和波動光學(光的干涉,衍射和偏振),因此補充部分信息光學的內容,對學生理解光學的系統性和現實生活中的光學應用大有益處。比如,在傳統的波動光學之后講解有關激光和光纖的相關知識。在熱力學內容之后添加部分信息熵的內容。量子力學基礎上介紹部分能帶理論以及納米材料、超導材料的應用,這些都將有助于提高學生學習物理的興趣。
2多種教學方法相結合
“卓越計劃”背景下的應用型本科院校,要求通過大學物理這門課,不僅學到必要的物理知識,更重要的是學會提出問題、分析問題和解決問題的能力。因此,教師在講課的過程中就要潛移默化地將這些能力帶入課堂,引導培養學生的分析問題和解決問題的能力,探索精神和創新意識。另一方面,大學物理這門課程的教學學時一再壓縮,課堂時間就顯得尤為珍貴。為此,就要改進傳統的教學方法,嘗試新的教學方法,以期達到上述目標。
2.1加大多媒體的數字化演示
大學物理是一門實驗科學,其中很多定理、定律等內容都是在實驗的基礎上總結得到的,因此教師在講解過程中,為了培養學生的思維能力,不可避免地要談到實驗如何進行的,如何得到規律的等等。依靠傳統的板書,這一點很難讓學生一目了然。因此,講課過程中要加強多媒體的數字化演示,包括演示實驗的內容、原理、相關背景等,從而再現某一個規律發現的過程,提煉的過程等,使學生能夠清晰了解規律的現象和原理,同時也培養和提高了學生的觀察能力、理解能力和思維能力。這樣一來,對于培養應用型的卓越人才計劃,教師也就不必要在課堂上花費大量的時間用于定理、定律的推導,不但避免了乏味感,還激發學生思考問題的積極性。但是,需要注意的是,由于學生物理知識的缺失,很容易在觀看演示實驗過程中,只看皮毛,不去思考和探索。此時,教師在數字化演示過程中,要時時刻刻注意引導學生,增強演示的啟發性和創新性。教師要多提問題,多給學生思考,多與學生互動和交流。
2.2啟發式教學和案例教學相結合
案例教學就是利用典型實例進行教學,使學生能通過對特殊的典型的實例進行分析,進一步理解和掌握教學中的概念和原理,并在此基礎上培養學生獨立分析和解決問題的教法。案例教學的過程中,要注重引入和提出某一類工程問題或者自然現象,讓學生討論問題的提法以及解決的方法,進而使學生鞏固已經學過的內容以及了解將要學習的內容等。例如,在光的偏振中介紹立體電影的原理和實現,課前提出問題,立體電影如何工作的,進而學習光的偏振。又或者在薄膜干涉中先提出問題:陽光下的肥皂泡,水面上的油膜,鴿子勃頸處的羽毛,貓眼石等等都會顯現出五顏六色的花紋,為什么?通過這些案例,啟發學生積極思考和討論。這樣有助于激發學生的興趣,發揮他們的主觀能動性和創造性,進而實現學生對課本內容的深刻理解。同時,也鍛煉了學生解決實際問題的能力,更重要的是培養了學生的思維能力。
3結語
綜上所述,為了使大學物理課程的教學滿足“卓越計劃”背景下應用型本科院校的人才培養要求,大學物理必須進行改革。通過教學內容的合理優化,不同教學方法的不斷改進和有機結合,不僅能有助于順利完成教學任務,更重要的是能培養學生的工程技術思維。
作者:雍永亮 李小紅 陳慶東 單位:河南科技大學物理工程學院
基金項目:
河南科技大學創新團隊(2015XTD001)資助
注釋
①汪泓.打造卓越工程師搖籃,培養應用型創新人才[J].中國大學教學,2010(8):9-10.
②宋佩維.卓越工程師創新能力培養的思路與途徑[J].中國電力教育,2011(7):25-29.
1前言
物理學屬于自然科學,主要是探索自然界的普遍規律,也是學習其他自然學科的基礎。物理學內容豐富,涉及范圍廣泛,在學習過程中不僅可以掌握基本規律,而且可以學習一些先進的文化,對促進人類社會進步發展有著積極作用。物理學科在每個階段的教學目標有所不同,物理教學目標不僅要求學生具備扎實的理論知識,而且需要他們掌握和領悟一些核心的技巧,將學習到的理論知識和實踐技能應用在自己的生活中。但在實際的教學活動中,不少教師和學生對于物理學科的認知仍然存在偏差,對物理學科教學活動的順利開展產生一定的阻礙作用。本文結合教學經驗,分析目前繼續教育開展物理教學存在的不足,強調采用特色物理教學方法的意義,以及物理教學過程中應用特色物理教學方法的必要性,將學生后續專業課程學習和物理學的相關知識有機結合起來,采用特色教學方法,讓學生體會到學有所用的樂趣。
2繼續教育色物理教學法應用的重要價值分析
物理學屬于對物質和運動開展相關研究的學科。它在自然科學這個大系統中是當仁不讓的帶頭學科,其研究范圍從宇宙到粒子,研究對象更是基本包含了現在所知的一切物質,所以物理學也成為其他學科的理論基礎。然而在繼續教育這片大領域中,物理教學在逐漸失去生機,這個時候,開展特色物理教學就顯得尤為重要。首先,物理學在繼續教育中不受重視,開課率不高,選課率更低,很多人在初高中甚至是大學時期就覺得其難度過大。實際上,這與教學方式有很大的關聯,以考試為目的的教學模式讓廣大學生對物理的印象十分差。如果在繼續教育中不能夠采用特色教學方式,那么廣大學生對于物理學的誤解將會越來越深,這門學科的基礎地位也將會喪失。其次,特色物理教學的重心還是要突出特色二字,讓教師構建一個與眾不同的教育體系。同時,各教育體系之間也可以不斷比較和借鑒,達到促進物理學教學甚至是整個繼續教育發展的目的。更重要的是,特色物理教學可以作為一種教學試驗,通過特色物理教學,讓枯燥乏味的學科變得生動,這對于其他學科來說也是一種可以嘗試的模板,能夠更進一步促進整個繼續教育方式和教育體系的變革。
3繼續教育過程中物理教學存在的不足
在繼續教育過程中,經過多年的積累,物理教學產生諸多不足并逐漸顯現放大。教學目標不明確在繼續教育過程中,物理教學的目標在逐漸淡化。這也與整個繼續教育辦學理念的誤區有關,由于輕視繼續教育,沒有認識到物理繼續教育的重要性,使很多人接受物理繼續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教育的社會效果。教學缺乏創新近幾年繼續教育逐漸淡出大眾視野,與陳舊的教育方式有關系。因此,物理教學缺乏創新性已經成為首先要解決的問題。課程設置落后另外影響繼續教育的問題還有物理課程設置,落后和不規范的物理課程設置也大大抑制了繼續教育的繼續發展。首先從繼續教育對象和目的的角度看,所謂的繼續教育應該是對于社會學生的教育,因此,物理學課程就應該更加貼近社會的發展趨勢。但是由于繼續教育得不到重視,整體的課程設置和課程內容相較于現在的社會發展和教育體系來說都是十分落后的。在沒有以廣闊的眼光看待物理學教育的高端教師的參與下,繼續教育中的物理學缺乏新型的教師資源,更沒有課程方面的創新改革,古板的課程體系反倒能夠切合現狀。
4繼續教育中的物理教學改革與特色教學方法應用
特色物理教育對于提升整個物理學在繼續教育中的地位是十分重要的。為實現特色物理教育的落實,在以專業特點為前提下嘗試和發展是很好的選擇。并以此為基礎,從教學內容、教學方法、教學模式和教學手段四個方面,促進落實特色物理教學在繼續教育中的應用。物理課程與專業課程知識相結合作為自然科學的重要構成部分和新技術的基礎,物理學的重要性不言而喻。課程整合•因此需要結合物理學自身的學科特性和繼續教育后續專業課程的特點來開展物理教學。教師首先要把物理課程的特色和作用講解到位,把物理學科中的主要內容,包括力學和相對論、波動學、熱學、電磁學、近代物理等內容,及其與生活或其他學科的關聯講解清楚。讓學生通過對物理課程的學習,不僅對自然界各種最基本的運動形態及其所遵守的規律能獲得較全面系統的認識,而且在研究方法、實驗技能、運算技巧、分析能力和獨立工作能力方面,也將獲得基本的訓練,使學生意識到物理課程的重要性,掌握扎實的物理知識能為更好地學習專業知識和近代科學技術打下堅實的基礎。教師需要在上課過程中提出一些物理學相關知識,鼓勵學生結合自身已有的物理學知識進行解釋。另外在講解過程中要結合相關的專業問題,讓學生明確當前所學的知識與后續大學物理課程之間的聯系。比如在講解“光源與照明”問題時,燈具設計的依據就是光學理論。燈具設計的主要目的有兩個。其一,主要是為人們提供服務,所以在設計時需要了解人眼所具備的視覺功效,可以從波動光學的角度來了解人體的視力情況,給出更準確的分析。波動光學一般是一個物點和一個艾里斑相互對應,而幾何光學則是物點和像點相互對應。因此在講到和圓孔衍射相關內容時,可以以評價學生視力為例,讓學生理解和掌握瑞利判據,同時也更深刻地認識到人眼視力的相關概念。其二,燈具設計是為了減少眩光,而偏振光則是減少眩光的主要原因。所以在設計燈具過程中需要采用比較特殊的反射罩,讓射出去的光線可以變為豎直方向振動的偏振光,這樣在光反射時就不會產生水平方向的偏振光,也就不會產生眩光。同時在講解到偏振內容時,需要對偏振光和自然光之間的差別進行著重介紹,以及采取怎樣的方式可以獲得偏振光等。設置特色教學內容首先還是要從教學內容出發,結合不同專業來打造特色教學內容。物理學是一門基礎理論學科,要與其他的自然學科相結合,從而煥發生機。通過針對不同專業的知識內容改變物理學的授課內容,創造出適應專業發展的教學內容和教育體系。并且結合專業特點設置特色教學內容,一方面可以促進學生對于物理學的接受度,另一方面能讓不同專業的學生都對物理學產生興趣。通過設置特色教學內容,構建特色物理教學體系的基礎。建構特色教學方法和模式通過結合不同專業和不同學生的學習特點,構建出特色的教學方法。由于物理學這門學科相對來說十分枯燥和乏味,傳統古板的教學方法很容易讓人失去對于物理學的興趣,因此,特色教學方法的構建就顯得尤為重要。就教學方法而言,物理學教學最忌諱的就是單純講解書上的知識點,這也是現在物理學教學方法上最大的特點和缺陷。因此,通過改變教學方式,構建物理學特色教學方法,是實現特色物理教學的重要途徑。比如加強實驗教學,物理課程中實驗占比較大,主要是培養學生的創造力和實踐操作能力,通過參加實驗操作,學生可以感受到操作和探索的樂趣。實驗課程還能讓學生通過實驗來對學過的知識進行驗證,對于沒學過的知識進行預測,從而起到鞏固知識和獲取新知識的作用。學生在開展實驗時不可避免地會出現失敗或成功,成功的實驗可以提高他們的成就感,順利探尋大自然的奧秘;失敗的實驗則可以讓學生意識到自身存在的不足,從而更努力地去學習。和教學內容和教學方法相比,教學模式也是十分重要的一環。通過結合不同的教學模式,從而形成屬于某個專業的特色教學模式。也就是說,為促進實現特色物理教學,教師絕對不能拘泥于一種教學模式,而是要采用多種教學模式相結合的方式。應用現代化教學手段互聯網信息技術已經成功滲透到人們生活的方方面面,一些借助于互聯網技術興起的新型教學手段逐漸被廣泛應用,如慕課、視頻公開課等。不少高校建立了自己的教學網絡平臺,尤其是一些國家級、省級和資源共享課程等。網絡教學不僅利用信息技術的交互性、便利性、廣泛性等,而且將多種功能匯集于一體,如教學視頻、信息查詢和通知、學習指導、作業輔導等,基于校園網教學環境開展教學。和傳統課堂上所采用的教學模式相比,此種教學方法可以增加師生之間的互動,打破時間和空間的局限性。網絡平臺不僅方便學生進行個性化學習和自主學習,而且可以給教師和學生提供便捷的交流渠道。除此之外,應用現代化的教學手段也根據不同教師的教學方式相互調整,讓教學手段逐漸走向多元化,從而進一步促進繼續教育中的特色物理教學發展。
5結語
新時期教育背景下,物理教學應當更加重視對學生創新能力和科學素質的培養。本文基于德惠市實驗中學實際教學情況,對物理教學積極進行改革,促進以理論知識傳授為主的教學方法轉變為注重綜合素質培養的教學模式。物理教學改革不是一朝一夕可完成的事,需要長期堅持,要在今后的具體教學過程中不斷探索、研究和總結,培養出具備較高綜合素質的優秀人才。
參考文獻
[1]周麟.高職院校物理特色教學有效性研究[J].考試周刊,2014(86):133.
[2]郭建軍.與專業相結合的大學物理特色教學初探[J].職業教育研究,2009(8):95-96.
[3]李宏,谷建生,莫文玲.結合專業特色的大學物理課程教學改革探索[J]物理與工程,2014,24(3):57-59.
二、地方應用型本科院校大學物理教學改革措施
培養應用型人才既是現代社會經濟發展的必然需求,也是本科院校立足于教育市場的有效方法。大學物理是很多地方應用型本科院校的必修課程,這門課程可幫助學生打好扎實的專業基礎、提高學生的科學素養及創造性思維能力。[3-4]因此,地方應用型本科院校大學物理教學現存在的問題必須解決。第一,更新教學內容,實施“模塊組合”教學。教學內容是學生獲取知識的主要來源之一,不同教學內容的組合是激發學生學習興趣的一種手段。首先要更新教學內容,將最新的前沿成果融入教材當中,讓學生了解所學知識與實際生活的聯系,使其認識到大學物理在社會生活中所發揮的作用。如在講波動光學時可引入激光、光信息、光刻等方面的技術知識,聯系生活中常見的光盤記錄、激光防偽等技術,使學生感受到物理知識與實際生活有密切的聯系,對物理產生濃厚的興趣。此外,大學物理的課時有限且多為公共課,不同專業的學生對這門課程的需求也不盡相同,教師要恰當地選擇教學內容,將其模塊化,并科學、合理地進行組合,實施“模塊組合”教學。如將大學物理中相對獨立的質點力學、剛體力學、振動和波、熱學、電磁學、波動學列為縱向模塊,將近代物理及物理應用歸為橫向模塊,這樣可以根據課時安排或不同專業的培養目標組合各模塊,讓學生既能學到物理知識,又能提高邏輯分析能力及應用能力。第二,改善教學方式,聯系實際應用。傳統的教學方式難以觸及學生興趣點,導致課堂氣氛沉悶,教學效果不佳。教師可以采用探究式教學法、實驗教學法、演示教學法等方式,活躍課堂氛圍,激發學生學習的積極性和主動性。如在講“紅限”時,因其概念抽象,教師可用演示實驗的方法,用不同強度的紅光照射于金屬鉀電極表面,都不會產生任何光電流,但用綠光進行照射卻有光電流出現。通過這個實驗,學生很容易就能理解“紅限”的概念。此外,為加強學生的實際應用能力,教師應將課堂教學與實際應用相聯系,激發學生興趣,引導學生將所學知識應用于實際生活當中。如在講“霍爾效應”時,可引入新聞“量子反常霍爾效應”,這樣不但增長了學生的課外知識,而且通過前沿問題的反應讓學生了解到大學物理在實際生活中的作用,使學生樂于深入探索物理知識。第三,提高教師職業素養,加強教師教學能力。教師在教學的過程當中起主導作用,教師的職業素養是影響整個課堂效果的主要原因之一,要想提高教學質量就必須提高教師的職業素養,加強教師的教學能力。為此,可讓教師進入專業的培訓中心進修,轉變教師的教育理念、改善其教學方式、端正其教學態度。另外,借助教研活動讓教師在授課之余了解最新的物理科技動態及科研成果,豐富教師的物理應用知識。鼓勵教師加強自身的創新能力,在實驗的過程中深入思考新問題,這樣才能為學生樹立榜樣,激發學生的創新熱情,培養學生的創新思維。第四,完善成績考核體系。成績考核是對學生學習成果的檢驗,成績考核的方式在一定程度上影響成績考核的結果。為全方位、客觀地考查學生的學習成績,教師可采取多元化的考核方式,根據實驗的不同層次采取不同的考核方式。如針對基礎實驗可采取實驗成績加筆試成績的考核方式,其中實驗成績包括預習成績、實驗過程中的表現及實驗總結報告三方面。通過考查學生的預習成績可提高學生學習的主動性;實驗過程中的表現考查學生的動手能力和綜合素質;實驗總結報告考查學生的數據分析及處理能力。另外,通過筆試成績可清楚地了解學生對理論知識、實驗原理、操作步驟的掌握程度。這種考核方式是改善了傳統的考核方式,全面體現了學生的綜合素質及能力。
考試作為教學過程的重要環節,考試內容應該充分體現教學目的及教學要求。考試內容要有利于促進學生能力的養成,減少死記硬背內容,刪除明顯套用公式的試題,精選一些具有物理背景的實際問題,增大主觀題的比例,加強與社會實際和學生生活經驗的聯系,重視考查學生掌握綜合性知識情況、靈活運用所學知識解決實際問題能力和創新意識、創新能力,充分體現CDIO教育理念。考試題目的設計要能讓學生在解決問題時表現出搜集資料、推理、判斷并作出結論的全過程,除了傳統的封閉式題目外,嘗試選擇一些沒有標準答案的開放性試題,變一般的計算題為設計題。例如波動光學部分考試題目,由原來的計算題改為設計實驗題:利用所學知識設計實驗測量某一單色光的波長。學生可以利用雙縫干涉、劈尖干涉、邁克爾孫干涉儀、單縫衍射、光柵衍射等知識自己設計實驗,培養學生的應用性、創造性。客觀題增加了多項選擇題、判斷題,且有些題目與日常生活和社會經驗密切相關,答案必須經過推敲后才能得出,以考查學生收集、選擇、運用資料的能力。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中受到磁力矩的原理。在多項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C.彈簧秤D.水銀氣壓計如果由于溫室效應,地球大氣變暖,致使兩極冰山融化,則將會()A.地球自轉的角速度變大B.晝夜的時間變長C.地球自轉的角速度變小D.晝夜的時間變短改卷中發現,大部分學生都能夠給出正確的答案,大大增強了學生理論聯系實際的能力。
(二)考核形式的改革
建立促進學生實踐能力的強化、提高和全面發展的考核模式,注重考查學生的基本知識和基本技能的掌握程度,以及實踐能力、協作精神和職業意識。使考核不僅是體現成績的手段,更是探求、掌握和應用知識技能的途徑與方法。探討多元化、以素質教育為核心的課程考核模式,采用“平時考核+考勤+期末考試”的考核模式,改靜態考核為動態考核。以統一閉卷考試為主,輔以單元總結、教師指定作業、節后自命題和學生期末自命題等方式,并將考勤情況記入總成績。加大平時考核的力度和在總成績構成中所占的比例,由原來的20%提高到40%。做到自學、質疑、討論、答疑、作業相結合,培養學生分析問題,解決問題的能力及應變能力,全面實施素質考試與試卷考試相結合的辦法。
(三)成績評定的改革
學生成績的評定分期末統一閉卷考試(占60分)和平時考核(占40分)兩部分。在平時考核中,主要按照三個方向具體進行:第一是學習態度的考核,主要是考查每個學生上課出席情況,聽課態度的情況等占5分。第二是學習水平的考核,主要是老師平時指定作業完成情況、章節總結情況占15分。老師根據知識點指定不同類型的題目,進一步鞏固學生對知識點的掌握和應用;要求學生在學習完每章或單元時將重難點內容書面進行概括總結,培養學生總結概括能力;第三是應用能力考核,考核學習的主動性、創造性和團隊協作能力及收集、選擇、運用資料的能力,充分體現CDIO教學理念。每節課后要求學生根據所學知識結合實際自命1-2道應用題(不許照抄教材課后習題),占10分;期末要求學生自命一份試題,占10分,2011級(通信工程、交通運輸專業)要求一個宿舍6人命一份試題,2012級(通信工程、交通運輸專業)要求每3人自擬一份。經過批閱發現,大多數宿舍命題來源于實際,題目敘述嚴謹,知識點覆蓋廣,題型多樣且版面規范。這樣促使學生主動地查閱文獻,廣泛搜集資料、精讀精選運用資料,激發他們在查找、整理、提煉各種信息方面的熱情,從而培養學生自主學習、積極學習、創造性學習和研究性學習的習慣,培養總結概括、分析應用知識的實踐能力、協作精神和職業意識。
二、大學物理考核改革的成效
通過對大學物理教學考核模式改革的探索和實踐,調動學生學習主動性和積極性、激發學生掌握知識的潛能、有助于提高學生自主學習能力和創新能力的目的,這種考核模式取得了一定成效。對比該考核模式實施前后,學生交作業人數提高了15%,2012級(通信工程、交通運輸專業)交作業率達到95%以上,且作業完成質量也有了較大提高;學生考試及格率由2010級(交通運輸專業)61.1%、2011級89.4%到2012級95.3%;在濱州學院第八屆校內學科競賽———大學物理知識與技能競賽中,2012級通信工程與交通運輸專業的學生獲獎率特別突出,一等獎占75%,二等獎占55.6%;同時杜絕了學生曠課、遲到、早退等現象。
中圖分類號:G642 文獻標識碼:A
文章編號:1009-0118(2012)05-0127-02
大學物理是高校理工科專業學生必修的一門重要的基礎課程,對學生終身學習能力的培養和創新素質的發展,都具有比物理知識更為重要的價值和意義。近年來,隨著教學改革的不斷深入,大學物理課程的改革與建設取得了可喜的成果,積累了一定的經驗.但相對于科學技術的突飛猛進,大學物理的教學改革則顯得比較緩慢,教師越來越難教,而學生也反映越來越難學,是什么原因造成教師與學生的教與學的困境?雖然擴招是一個比較客觀的原因,但是還存在許多主觀的因素.在教學過程中,能不能激發學生的學習興趣,能不能激活學生的科學恩維能力以及能不能激勵學生培養社會責任感,都是作為教師必須重視的問題.如何有效解決問題,提高教學效果?我們認為關鍵是要從以下三個方面創新物理教學方法,通過物理教學手段的最優化,達到提高大學物理教學效果的目的。
一、激發學生的學習興趣
興趣是學生學習中一個不可低估的動力,這種動力對于學習的影響、鞏固和持久會起到積極作用.美國心理學家布魯納認為“學習最好的刺激,乃是對學習材料的興趣”.要提高物理教學效果,作為教師首先要解決好如何充分利用課堂教學最大限度地激發學生學習物理的興趣問題。
(一)將日常現象與物理知識相結合
物理學的一切規律都來自于客觀實際,它是由大量客觀事實總結出來的“理想模型”,反過來為客觀實際服務,指導科學研究,它與客觀實際是密不可分的.因此,可將生活中常見的現象與枯燥的物理理論聯系起來。比如單獨一顆子彈不具有殺傷力,而經槍筒射出就具有很強的殺傷力,這說明運動物體的速度越大,運動量越大,它所產生的機械效果越大;在講光的干涉時,由解釋觀察肥皂泡時看到的彩色條紋來引入干涉理論,然后引導學生搜集各種相關現象.如照相機鏡頭的顏包,應用干涉理論對其進行具體解釋;在講授偏振光的時候,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,通過腦神經作用,合成為立體視覺影像。由此學生會感覺物理知識就在自己身邊,而且具有普適性和預測性,能夠廣泛的用來解釋和預測各種現象。另外.還要強調物理知識與常識的聯系,用物理理論解釋各種常識,并嘗試將簡單的物理知識變成常識.從而提高學生的綜合素質。比如爐火純青說明爐火溫度高,能用維恩定律解釋,再借助實驗數據,就能通過爐火的顏色來估計其溫度。
(二)將物理學史融入課堂
我國著名物理學家錢三強曾經說過的:“物理學發展史是一塊蘊藏著巨大精神財富的寶地,這塊寶地值得我們去開墾,這些精神財富值得我們去發掘”。在物理學史的講述過程中,通過成功的科學家遇到困難如何思考、如何探索,最終達到目的,描繪物理學家探索科學的歡樂與痛苦、成功與失敗,使學生精神上受到感染、情操上得到陶冶,教學過程中可以啟發學生大膽地思考以及學會怎樣去思考。
引入物理學史,可在講解理論時穿插介紹與之相關的歷史事件、人物故事以及理論建立的大致過程。比如在講電磁學時介紹電磁理論如何推動丁第二次工業革命的爆發;講相對論時介紹愛閃斯坦追著光跑的想法.在講波動光學時介紹光的波動說與微粒說}乏達數個世紀的爭論等。在講到力的概念時,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,從而加深學生對力的概念的理解。在講“電磁感應”的時候,以奧斯特發現電流的磁效應為線索,向學生介紹人類對磁現象以及電和磁關系的認識過程。通過講解安培、法拉弟、愣次和麥克韋等人在揭示電磁關系工作中的艱辛努力和所取得的成果,使學生在有了對電磁發展總體認識的基礎上。加深對教材的理解和對左、右手定則、法拉弟電磁感應、愣次定律等關鍵點的把握。
實踐表明,物理課堂教學中增加一定量的物理學史知識,可以通過活躍課堂氣氛從而達到激發并保持學生的興奮點。從而將學生的被動學習轉變為主動學習。
二、教學方法的改革
(一)進行啟發式教學
教育家陶行知大師有一句名言:“創造始于問題”。有了問題,才會思考;有了思考,才會去探求解決問題的辦法。試以“問題”作為教學的重要載體和起始點,對學生實施啟發式教學。在考慮問題來源時,通過教師創設問題情境。所謂問題情境,指的是具有一定難度。需要學生努力克服,而又是學生力所能及的學習情境。通過問題情境的創設,可以激發學生學習的積極性和主動性。在實際教學中,教師提出問題,學生通過自己的思維和實踐去獲取知識,學生在嘗試解決問題的過程中會涉及多種知識,這些知識的選擇、積累和運用完全以問題為中心,呈現橫向的、相互交叉的狀態。
(二)開展滲透式教學
“滲透式”最早是由楊振寧于1982年提出的一種學習方法.什么叫滲透性的呢?就是在你還不太懂的時候,在好像亂七八糟的狀態之下,你就學習到了很多東西。因為很多東西常常是在不知不覺中,經過了一個長時期的接觸,就自己也不知道什么時候已經懂了。滲透式學習的好處,一是可以吸收更多知識,二是對整個學科的動態,有所掌握。大學物理教學中、引入滲透式學習方法使學生通常是在一知半解之中把知識學了進去,雖然知識體系中的漏洞非常多,但這種方法培養出來的學生通常有較強的獨立思考能力與創新意識。他們易于掌握多學科的知識。所以對待選講的內容和前沿內容.我們常常選用滲透法。
(三)施行研究性教學
研究性教學就是以小課題研究或問題的設計為教學的切入點,創設一種類似研究的情境或途徑,讓學生在研究性學習的課題研究和項目的設計中有更多的創造機會,讓學生在創造中感受成功的體驗,在成功中感受到學習的樂趣。
三、采用多樣化的教學手段
(一)將傳統黑板式教學與多媒體教學相結合
隨著科學技術的不斷發展,多媒體教學等現代教育技術隨之出現。如今,大學課堂越來越多地利用多媒體技術進行教學,多媒體技術的出現帶來了教育技術學領域的一場革命,使教育教學邁進了一個新的發展時代。多媒體技術以其視聽結合、形聲合一的特點,使課章教學變得直觀、形象、生動、逼真、活潑,能較好地調動學生的學習積極性、激發其求知欲因此受到了廣大學生和教師的青睞。但是與傳統黑板教學相比多媒體教學也存在信息量過大、不利于邏輯的理論推導等缺陷,物理公式等理論推導由教師邊講解邊在黑板中推出可以引導學生積極參與,在需要時還可作停頓,給學生留出空間進行思考或推導,使教學的過程更加的自然,而如果由多媒體投影直接播放,缺少了循序漸進的過程,結論生硬的給出,沒有了理科知識所特有的推導的樂趣,也不利于學生加深印象。結合傳統教學與多媒體教學的優缺點,應做到兩種教學相結合,揚長避短。
1、選擇或自己動手制作多媒體課件,課件不必過多強調知識量,每節課內容動輒幾十上百頁,只要與教材配套、與實際教學過程相適應即可;2、做到多媒體教學與黑板理論推導的和諧統一,理論推理較多是大學物理課程教學的重要特點之一,正是這許許多多的理論推理過程,才能充分發揮物理課程在提高學生思維能力方面的作用。多媒體課件雖然也能實現逐步呈現,但是和教師的板書的效果還是不能相比。在實際教學過程中不應使多媒體教學壟斷課堂,只有兩種教學手段各取所長、相輔相成,才能達到更好的教學效果。
(二)發揮物理實驗的輔助作用
大學物理歸根到底是一門實驗科學,許多知識點的理解依靠直觀的實驗.因此,對于儀器設備比較輕小的演示實驗可以直接搬到教室進行演示,而對大型的演示實驗可以將學生分組帶進演示實驗室進行觀摩,,通過物理實驗的引入,有助于學生對物理現象的觀察,使學生對大學物理課程的學習也變得興趣十足。
參考文獻:
\[1\]潘正權.中外大學物理的比較研究\[J\].中國大學教學,2010,(10):91-93.
國家經濟發展方式的轉變、產業結構的轉型升級需要大量高素質、多樣化的應用型人才,向應用技術型高校轉型是新建地方本科院校走向內涵式發展的必然選擇和重大機遇。在向應用技術型大學轉型的背景下,各新建地方本科院校突出了“應用型”辦學定位[1]。然而,目前多數新建地方本科院校仍然沿用傳統的大學物理教學模式,側重理論知識的教學,對不同專業未加以區分,在教材選用、教學內容、授課方式和考核評價等方面仍采用同一標準。不同專業有不同的特點和人才培養目標,對大學物理課的教學的需求也不盡相同,缺乏專業針對性的大學物理教學模式顯然已不適合新形勢下應用型人才綜合素質培養的要求。因此,如何將大學物理與各理工科專業有機結合,進行具有專業針對性的大學物理課程教學模式改革的探索與實踐具有重要的意義。
1.目前大學物理課程設置中存在的問題
1.1大學物理課程與理工科各專業其它課程結合度差
目前,多數新建地方本科院校各理工科專業使用統一的大學物理教材,與各個具體的專業結合不夠緊密,專業針對性差。雖然大學物理是理工科各專業的公共基礎課,但各專業有各自的專業特色和要求,因此對大學物理課的要求也不盡相同[2]。大學物理課程缺乏專業針對性容易使學生產生物理無用論的錯覺,認為學習物理對專業知識、課程的學習沒有幫助,學習積極性不高,學習效果差。
1.2教學內容陳舊,較少體現現代性和專業針對性
當今社會科技發展日新月異,物理新知識、新技術不斷涌現,為其它學科的進步奠定了重要的理論和物質基礎,推動了諸如信息科學、材料科學、生命科學以及農業科學等學科的進步。然而目前多數新建地方本科院校使用的物理教材,教學內容陳舊,側重于經典物理學中的力學、熱學、振動和波動光學以及電磁學基本知識和理論的教學,較少涉及高新技術、科技在現實社會中的應用,同時缺乏專業針對性,對與信息科學、材料科學以及生物科學等學科關系緊密的激光信息技術、量子通信技術、同步輻射核磁共振波譜技術、新型顯微技術、混沌理論和耗散結構等鮮有介紹。
1.3課程體系結構設置不合理
向應用技術型大學轉型的大形勢下大學物理地位被削弱,大學物理教學面臨著學時少而教學內容多的突出的矛盾。目前,大多數新建地方本科院校各理工科專業主要是通過刪減教學內容來克服學時少的矛盾,側重于經典物理知識的教學而對于近現代物理技術及其應用僅作簡單介紹或干脆完全刪除,在課程體系設置方面則主要還是采用單一的必修課。物理新知識、新技術的發展帶動了其他學科的發展,因此,有必要對物理學新進展、新技術及其在各專業中的應用加以介紹。顯然,單一的課程結構已不能適應物理學知識的深度與廣度上不斷發展的趨勢,不能滿足各理工科專業對物理新知識的需求。
2.改革的具體措施
2.1優化教學內容、加強專業關聯性
物理學包括經典物理學,近代物理學與當代物理學三個部分。經典物理學主要涉及力學、熱學、光學和電磁學等內容,這部分內容的教學對理工科專業學生的科學素養、數理思維以及分析解決實際問題能力的培養具有重要意義。在向應用技術型技術大學轉型發展的背景下雖然大學物理的地位被弱化、教學課時被縮減,但筆者認為大學物理中經典物理知識的完整性不應被削弱和破壞,但要結合各專業特點進行優化整合[3]。在學時有限的前提下,那些與專業課程聯系不是特別緊密的內容只需圍繞物理學基本知識、概念、定律和思想方法進行定性介紹,只要能夠使學生建立清晰的物理圖像即可,避免繁雜的數學論證和理論推導;而那些對專業課程具有較大影響的內容則要進行重點教學。比如,對于通信工程和電子信息工程類專業的學生,電磁學部分要進行重點教學。對于這些專業的學生而言,《電磁場理論》是一門非常重要的專業課。電磁場和電磁波作為信息的重要載體,在通信領域應用非常廣泛,在雷達、遙感、導航等技術領域也有廣泛的應用。因此,通信工程和電子信息工程類的學生必須熟練掌握電磁場與電磁波的基本性質、傳播規律和傳輸、輻射、散射的基本理論。作為《電磁波理論》的先導課程,大學物理課程教學時應該突出電磁學部分的教學,重點介紹電磁感應現象和變化的電磁場等內容,使學生對感應定律、自感和互感、電磁振蕩、電磁波和電磁波譜的基本理論和規律有充分的認識,為《電磁波理論》的學習奠定良好的基礎。對于土木工程類專業大學物理在教學內容上應該側重于力學部分;而對于石油化工等專業則需要側重于流體力學和熱力學基礎定律等知識。近現代物理學與當代物理學前沿知識的教學可以開闊學生的視野,有利于學生創新意識和創新思維的培養。在有限的課時內,需結合理工科各專業的特點從眾多物理學新知識和新技術中選擇與專業緊密相關的內容進行重點教學。比如對于材料類專業,應選擇與材料檢測、分析息息相關的電子掃描顯微鏡、X射線衍射儀、激光超聲檢測等先進檢測技術的原理和方法進行重點教學;對于通信類專業,應選擇激光信息技術、量子通信技術、量子計算機和光復用與光放大等技術進行重點介紹。
2.2完善課程結構,將必修、選修和網絡課程有機結合
各專業的特點和人才培養目標不同,對大學物理課的教學需求不盡相同。因此,需要對大學物理課程體系進行調整,改變單一化的課程模式,豐富大學物理課程體系[4]。根據大學物理教學內容與各專業的緊密程度,可以分成必修、選修和自主學習三個模塊。必修模塊主要包括經典物理理論基礎知識和核心內容,其中重點在于與各專業聯系緊密的物理知識,是學生必須掌握的部分,學生通過該模塊的學習可以形成基本的科學素養、數理思維以及分析解決實際問題能力;選修模塊則側重于物理知識的延展與應用,主要包括與各專業聯系最緊密的物理學前沿知識、技術及其在各專業中的應用,本模塊可為理工科各專業學生后續的實踐、操作課程奠定理論基礎,增強學生的實際動手能力;科技發展日新月異,知識量、信息量劇增,除了通過必修模塊和選修模塊將經典物理學內容和與各專業聯系密切的近現代物理學前沿知識、技術傳授給學生,還應優選與專業關系緊密的物理學最新進展,如“高亮度發光二極管”、“超導體與超流體”、“混沌理論”和“熵信息論”等內容制成網絡教學視頻,供學生根據興趣和需要自主學習,達到開闊學生視野,培養學生創新型思維的目的。
2.3豐富教學方式、手段,開展多元化教學
如上所述,為適應轉型發展的需要大學物理課程的教學內容、課程體系需要根據理工科各專業的特點和應用型人才培養的目標做出相應調整。教學內容和課程體系的調整要求教學方式和教學手段也必須作出相應的變革。
2.3.1傳統教學方式與研討式、啟發式有機結合
向應用技術型大學轉型的背景下,大學物理課程課時被大幅壓縮。傳統的大學物理教學是以保姆式、注入式的教學方式為主,需要耗費較多的課時,而且教師一言堂講授式教學往往忽略了學生的主體地位,教學效果普遍不佳[5]。因此,應該根據教學內容的特點和專業特色,將傳統的教學方式與啟發式、研討式等教學方式有機結合。比如講解“位移電流”時,教師可以利用奧斯特實驗進行啟發式教學。通過奧斯特實驗學生已經知道了變化的電場會產生磁場。因此,教師可以類比地提出問題“變化的磁場是否產生電場”,通過類比的方法,引導學生提出“位移電流”的假設,并與“傳導電流”進行比較,從而使學生對于“位移電流”的本質有一個清晰的認識。除了傳統的講授式和啟發式教學外,對于那些與各專業的工程技術和實際生活聯系緊密的,學生又易混淆、難以理解和掌握的物理概念和知識,可以通過創設問題情境的方式引導學生研討,使學生對原本模糊的概念、知識和規律有清晰的認識。比如,為了加深學生對極性分子的極化、取向變化以及電磁感應和渦流加熱原理的理解,在教學中可以讓學生討論為何金屬容器不能放進微波爐而電磁爐只能使用鋼、鐵等金屬容器?在學生文獻查閱、交流討論的基礎上,教師進行物理相關知識進行總結概括,最終使學生電磁感應和渦流加熱原理。
2.3.2優化多媒體、電視教學等現代教學技術的應用
多媒體、動畫演示、仿真視頻等技術手段可以將抽象的物理概念、現象形象化,可以幫助學生從直觀的物理現象中加深對基本物理概念、物理規律的理解和掌握,同時避免概念、定理等文字性內容的板書,顯著增加課堂的容量。但是,在大學物理課程教學中應當注意多媒體等現代教學技術不能偏離課堂教學輔助手段的定位,不能忽略教學內容的主導作用,應根據教學內容的特點適當地使用多媒體技術,避免過分依賴多媒體課件。對于抽象的概念和側重演示與觀摩的教學內容,使用多媒體和電視教學等現代教學技術進行輔助教學可以獲得較好的教學效果;而對于側重理論推導和定量計算的教學內容,傳統的授課方式效果更好。比如推導“麥克斯韋方程”時,傳統的推導式教學可以引導、培養學生的思維,學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優化考核、評價體系
現有的大學物理課程基本上是采用結合平時作業、考勤和期末閉卷考試卷面成績的考核方式,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生為了應付考試而死記硬背例題,從而忽略對知識的理解和應用。為適應應用型人才培養的要求,對學生的考核、評價體系也應當根據教學內容、課程體系和教學方法的改革同步地作出調整,宜采用多元化和累加式的考核方式,增加平時考核的項目和比重[5]。平時測試可以包括隨堂測試、單元考核和攥寫探究性論文等形式。比如在講授電場強度時,教師在分析了均勻帶電圓環在其軸線上的電場分布后可以隨堂測試學生是否能夠推導出均勻帶電圓盤在其軸線上的電場分布情況。教師還可以將教學內容分成幾個單元,在每個單元教學結束后針對本單元的教學重點和難點給出知識應用型題目,采用開卷答題考試的方式考察學生掌握情況。除此之外,教師還可以針對生活中常見的物理現象提出問題,讓學生通過自主查閱文獻資料,撰寫科技小論文。除了平時測試,針對基本知識和教學重點,每學期末再進行一次開卷答題考試。最終按照作業10%,考勤10%,平時測試成績40%,期末考試成績40%的比例核定總成績。
3.結語
圍繞服務新建地方本科院校向應用技術型高校轉型發展和高素質、應用型人才培養的目的,結合學科、專業的特點對《大學物理》課程從教學內容、課程體系、教學方式和考核評價體系幾個環節開展教學改革的討論和探索,給出了改革的具體建議,希望能夠對轉型發展形勢下的《大學物理》課程教學工作有所促進。
作者:顏慧賢 曾振武 楊秀珍 單位:三明學院機電工程學院
參考文獻:
[1]李宏,谷建生,莫文玲.結合專業特色的大學物理課程教學改革探索[J].物理與工程,2014,24(3):48-50.
[2]韓桂華,王鈺.應用型人才培養模式下的大學物理課程教學改革[J].黑龍江高教研究,2009,6:185-186.
教師要提高教學水平不能固步自封,無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習,更要向其他院校的老師學習。每一所高校都有值得學習的教學模式和教學思想,多年以來我系不斷選送優秀教師到國內外高校進修學習,顯著提高了教師教學水平,擴展了教師視野。
1.2做好科研工作,實現科研、教學相互促進
科研工作和教學工作是相輔相成、相互促進的,在重視、加強教學工作的同時必須做好科研工作。課堂教學的目的是讓學生掌握所學知識,教學內容是教學的核心要素,而教學內容是否豐富、前沿知識的引入是否合理,都源于深厚的科研實踐功底。教師通過科學研究,不斷汲取新知識、積累科研成果、掌握科研發展的前沿。在課堂教學中教師可以有目的地將科技前沿的發展動向、自己或者別人的科研工作、科研方法、科研經驗和科研成果融入教學內容當中,必將激發學生的學習和投身科研工作的興趣。科學研究不是知識量的增加和累積,而是對知識的理解和綜合運用,是一項高度復雜的思維活動和實驗技能的體現,是無法用語言描述的諸多方面經驗總結。也許一個做科研工作的人對自己所做的工作將得到什么結果是不明確的,并且很多驚人的實驗結果都是偶然發現的,但這些并不能說明科研活動是毫無章法、無跡可尋的。教師從事科研工作,會在課堂上得以體現,只要觀念明確、方法得當,通過潛移默化的滲透就能夠讓學生獲得科研工作方面的知識和思維模式,從而自覺地運用科學研究方法從事創新活動。科學研究方法不但可以鍛煉學生的思考能力和科學思維,也可使研究過程嚴謹,得出科學性強、有說服力的結果。所以盡早地讓本科生了解、熟悉科研方法有利于培養創新人才,適應未來社會發展的需要。
1.3建設有凝聚力的高水平教學團隊
做好大學物理教學工作必須建立一支有素質、有凝聚力的高水平教學團隊。山東農業大學信息學院物理系的全體教師十分重視教學團隊自身的素質建設,通過開展教學經驗交流會共同剖析學生難理解的重點和難點,交流、分享各自的教學心得體會,共同提高教學水平。彼此提意見,相互交流經驗的基礎正是團隊精神的體現。教師在課堂上根據學生的接受能力、針對不同專業的學科特點實施特色分專業教學。針對青年學生的思想特點,尋找他們的興趣點,建立了一套行之有效的教學體系。根據學生的高中物理基礎,有針對性地做好高中物理到大學物理的銜接和過渡。讓學生從高中的知其然到大學的知其所以然,從高中的知道現象到大學的對本質和內涵的理解,讓學生對物理概念、物理原理有更深入而全面的理解。我系教師響應學校、學院關于加強網絡宣傳和網站建設、推進網絡課程建設步伐的要求,為了更好地服務廣大師生,適應未來全方位網絡教學的要求,也為了物理系的學科發展和擴大社會影響力,物理系各位老師共同努力,集中力量構建大學物理和大學物理實驗的網絡輔助教學平臺。網絡平臺的制作需要廣大教師的忘我奉獻精神,為了加速網絡課堂的資源整合,盡快實現網絡課堂的開放,物理系的教師自發地來到辦公室加班,致力于網絡課堂建設。由于各位教師的教學安排不同,平時很難集中起來,然而網絡平臺建設卻是一個紛繁復雜、需要相互協調的過程,只能利用晚上和周末的休息時間共同討論資料的選取和網站的建設。在建設網絡教學平臺過程中,通過教學經驗的相互交流提高了各位老師對教學的理解和處理教學中各類問題的能力,能夠進一步提高課堂教學的教學效果。網站的制作需要每一位教師的努力,各位教師通力協作,整個過程是對知識凝練和對知識進一步整合的過程,也是增強集體凝聚力和整體素質的過程。物理學網絡課堂建成的短短幾個月就有超過9萬的點擊量,體現了廣大師生學習物理的熱情,也是廣大師生對物理學網絡平臺建設的肯定。物理系在教學和網絡平臺建設等方面取得的成績是整個教學團隊集體的力量和智慧的體現。正是這樣一個團結、奮進的團體,通過以老帶新、教學經驗交流、國內外進修學習等多種方式提高教師的教學水平。通過良好的課堂教學和課堂互動調動學生學習積極性,將看似枯燥的理論和實驗知識傳授給學生,取得了良好的教學效果,贏得了各屆學生的一致贊譽。
2、整合利用多種教學資源,激發學生學習興趣
2.1根據青年學生思想特點激發學生學習興趣
針對青年學生從高中到大學的思想變化,抓住學生的興趣點。大學生經過幾年艱苦、緊張的高中學習生活,沖過獨木橋,踏進大學校門,面對全新的大學校園,豐富的課余生活,讓初入大學的大學生目不暇接,不能更多地把精力放在學習上,這就要求教師有意識地激發學生學習興趣。以大學物理為例,在緒論課中要根據學生的不同專業引入物理相關的背景知識,讓學生了解到大學物理是學好本專業知識的理論基礎。進一步用相關的例子加深學生對物理的理解,比如對車輛工程專業,可以引入發動機輸出功率一定時,隨著擋位的逐漸升高輸出力逐漸減小而速度逐漸升高,讓學生在思想上認識到物理知識對本專業學科的重要性。要讓學生帶著學習興趣到物理課堂,在課堂上更要不斷點燃學生的學習興趣。在教學過程中引入演示實驗,讓學生直觀地看到物理原理表現出的物理現象,方便理解物理原理。為學生播放視頻影像,演示微觀和不方便實物演示的物理現象。在教學過程中穿插物理學史和物理發明小故事,提升學生對物理學發展的興趣,讓學生感覺科研創造就在身邊,對物理產生親切感,不畏懼復雜的物理概念和公式,進而有勇氣和興趣投身于科研事業。
2.2利用現代多媒體技術和網絡平臺輔助教學
在課堂上利用多媒體影像技術吸引學生的注意力。隨著計算機信息技術的發展,能夠將圖、文、聲、像融為一體的多媒體技術進入了教學領域,并有逐漸取代傳統教學模式的趨勢,這是教學方式由靜到動、由平面式到立體式的進步和飛躍。幻燈片、圖像、視頻和聲音等教學資源的合理利用豐富了教學內容,擺脫了傳統教學模式枯燥、單調的困境。例如波動光學中的干涉、衍射現象,電磁學中的法拉第電磁感應定律、楞次定律,相對論中的時間延緩和長度縮短效應等很難用語言表述清楚,而通過視頻、Flash等多媒體課件可以非常清晰地展示給學生,讓學生對物理的了解不僅僅是公式和概念而是形象的物理圖像,這將激發學生的學習興趣。然而多媒體技術傳遞的信息量大,如何更好地選擇、利用多媒體教學資源于實際的課堂教學是擺在廣大教師面前的重要課題。拓展豐富的教學手段,建立教學網絡平臺和師生互動平臺,實現教學手段的全方位立體化,給學生創造廣闊的學校空間和學習資源。我系已建立網絡輔助教學平臺,為學生提供教學課件、教學視頻和師生互動平臺。在網站的建設過程中,各位教師結合多年來的教學經歷總結了教學經驗和教學過程中常見的問題,令課程網站更具靈魂和思想。充分利用網絡課堂輔助教學,實現網絡教學和課堂教學相輔相成,這將為廣大師生提供良好的物理學習、互動平臺。實現良好的教學效果給教師提出了更高的要求,整個教學過程需要教師有扎實的理論基礎和科研經驗,能夠了解學生的興趣點,并能從復雜的生活現象中凝練出簡單的物理問題。讓學生能夠帶著問題去聽課,能夠對具體問題應用適當的物理原理去解釋。雖然學生對有些問題的理解只是簡單的物理框架,但這將為學生深入理解和解決問題提供理論基礎。
3、培養師生相互尊重的平等意識,促進學生全方面發展
3.1加強師生交流,建立相互尊重的平等意識
教師和學生是教和學的關系,是平等而不是相互對立的。了解青年學生的思想動態和興趣點,在課間或課下和學生多交流,和學生保持亦師亦友的良好關系。只有人們對接觸到某事物產生愉悅的情緒體驗時,才會對它產生向往的心理,進而對它發生興趣。沒有這種情感,就不可能形成興趣。因此,教師要深入到學生中去,與他們同歡樂,共憂患,熱愛自己的學生,尊重學生的人格,和學生打成一片,利用一切手段激發學生對物理學的熱愛之情。有了良好的師生關系,學生才能熱愛教師,聽從教師的教誨,做到尊其師、學其道[9]。教師在傳授知識之外的重要責任是塑造學生積極向上的人生態度和健全的人格,這將體現一個學校的精神面貌,而積極向上的人生態度恰恰可以讓學生在畢業后盡快適應不同的工作崗位,取得驕人的成績。
3.2理論教學和實驗教學相結合,加深學生對物理的整體理解
物理是一門以實驗為基礎的學科,只有讓學生同時學好理論和實驗課程,才能讓學生對物理的理解更加深刻、學習興趣更高。大學物理和大學物理實驗一般來說是獨立設課,各有不同的教學體系和評價體系,但是作為一名教師卻要將兩門課程當做一個整體來對待。在做好大學物理理論教學工作的同時,不放松實驗教學工作,讓學生對物理理論和實驗融會貫通。大學物理實驗開課的目的不僅僅是讓學生通過物理實驗學習物理理論、對物理理論有直接的感性認識,更重要的是讓學在物理實驗過程中學習實驗思維方式,掌握實驗技能,培養良好的實驗素養,為未來的科研創新工作打下堅實的物理基礎。實驗素養的培養不是一朝一夕可以完成,需要教師潛移默化、言傳身教。所以教師在實驗教學過程中不僅僅要求學生做出正確的實驗結果,更要考察和提高學生多方面的知識。通過實驗中遇到的問題提高學生的實驗素養。比如電表改裝實驗中電壓表或者電流表無讀數時如何檢測出斷路的連線;牛頓環實驗中鼓論顯微鏡的鼓輪讀數指零時,而毫米指針不在整毫米處的處理辦法;密立根油滴實驗中觀察不到油滴的可能原因和解決辦法。同時要注意學生在處理數據中可能出現的錯誤,比如有效數字的保留、絕對誤差是否為正值、相對誤差是否表示為百分數的形式等。同時,重視仿真實驗對物理實驗的輔助、補充作用。為了讓學生在課堂上順利地完成實驗,取得良好的實驗效果,也為了讓學生有機會接觸到不適合在課堂操作的實驗,可以通過網絡輔助平臺開展仿真實驗。