本站原创摘 要 ：通过对我校各理工科开设大学物理课程专业的学生进行调查,根据调查结果分析了当前大学物理课程实施现状和学生的学习现状,从中发现存在一些亟待解决的问题和值得注意的现象,有针对性地提出了大学物理教学改革的措施与对策.
关 键 词 ：大学物理；学生；教学
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）43-0054-02
大学物理是一门重要的学科,更是现代自然科学的代表,是非物理专业理工科学生的一门专业基础课.该课程所教授的基本概念、基本理论和基本方法是构成科学素养的重要组成部分[1-5],大学物理以知识为载体,在提高学生的科学素质和认识世界方面起着非常重要的作用[3-5].本文针对我校地方性应用型本科院校大学物理教学过程中学生学习效果差和教学质量难以提高的情况,存在部分学生的物理基础差、学习兴趣不高、学习方法不当、缺少独立思考以及物理教学课时太少等方面的问题,在非物理专业的各理工科学生中抽取200名学生对大学物理的学习情况进行了问卷调查,为此,提出要做好大学物理与中学物理课程的衔接,通过加强微元法、物理模型教学,重视物理图景的建立、加强物理学史教育和学习方法的引导,提升大学物理的教学质量.
一、大学物理课程存在的现状和学生的学习现状
通过调查,了解到非物理专业大学物理课程的教学实施现状和学生的学习现状：一是学时不断减少.比如,数学教育专业由原来的开设两学期,共144学时,均为考试课程,减为开设一学期,共54学时.二是生师比提高.由于学校增加专业设置,理工科学生人数大量增加,大学物理教师们课时数增加.三是地方性院校大多数学生的入学成绩要低于普通高校的学生,学生的综合素质、基础知识普遍较过去学生基础差,特别是数理基础较薄弱.四是传统教学模式的影响.导致不少学生认为学习大学物理是没有实际用途的,在学习过程中普遍存在厌学的现象.五是我校选用的教材都是21世纪教材,或者“十一五”国家规划教材,照搬985、211高校的教学模式.六是物理学是实验科学,由于扩招,学校没有配套的实验设施,学生运用理论与实践相结合的能力得不到锻炼.针对这些问题,对大学物理课程的教学改革势在必行,使大学物理教学更符合现代形势下教育的特点,以达到我校培养适应性强的应用型、技能型人才的培养目标.
二、大学物理教学改革的措施与对策
1.重视大学课程学习方法的引导.针对学生基础差,并且还沿袭高中物理学习方法和学习思维,学生还希望大学老师像中学老师那样对教学内容反复讲解,对习题还要求重复多次训练.这样,大学老师在很少的课时内是很难满足他们的要求的,主要原因是大学生还没有真正地适应大学教学方法.这就要求大学老师在教学中不断地把大学物理与中学物理相联系的知识进行对比,大学物理老师要把解决大学物理问题的基本方法“化整为零,集零成整”告诉学生,“化整为零”即是把变量化为不变量,把曲线化为直线,也就是微分.“集零成整”是用化整为零的结果相叠加,也就是积分,就得到了变量问题和曲线问题的解的结果了.比如,一点电荷在非均匀静电场力的作用下作曲线运动,从a点到b点,计算该过程中静电场力所作的功.先把曲线分割成无数个微元段,在每一微元段上的静电场力变为恒力F,曲线运动变为直线运动,其位移元为dl,因此,运用中学物理的知识就可以计算其元功为dA等于F·dl,整个过程的功等于所以元功之和,即A等于F·dl,把F等于q0E代入,再考虑方向即可知道变力作曲线运动的功.让学生自然地适应大学物理教学,也培养学生对知识的迁移,也能使学生很快地适应大学的教学和学习方法.
2.加强物理图景和物理模型教学,培养学生的物理思维.严谨的物理过程和物理现象是学生构建物理图景的源泉,而物理模型是由物理过程和物理现象抽象出来的能反映物理本质的简单模型,是数和形的统一.许多学生把学习物理当成推导公式、背公式和套公式,不懂得应该怎样对具体的物理现象和物理过程具体分析,物理图景相当模糊,做起题来张冠李戴,或者是无从下手.其原因是由于物理图景、物理模型不清晰,不会把一个实际的复杂的物理问题转化成能反映物理本质的物理图景、物理模型[3].比如,求电场强度通量?椎e等于E·dS和利用高斯定理
求解某些带电体的电场强度,学生就张冠李戴,什么做法都有.这是因为学生没有建立清晰的物理图景、物理模型,不能正确理解?椎e等于E·ds和 的物理意义,不能理解为什么高斯面的电场强度通量只与高斯面所包围的电荷有关,与高斯面外的电荷无关,而利用高斯定理求出的电场强度又与高斯面外的电荷有关.通过调查,发现大多数学生的解题步骤为：读题—想公式—求解.而科学的解题模式是：审题—构建物理图景—选取研究对象—建立物理模型—分析物理过程和状态—运用与之相关的概念和定理（定律）建立方程—求解—检查.形成学生上述解题模式的主要原因是中学阶段的“题海战术”,而先前简单题求解的成功经验又强化了这一模式.所以,教好物理,关键的是教思路、教方法,尽量避免讲授艰深和复杂的数学,突出物理本质,建构鲜明的物理图景和物理模型.
3.探索形式多样的教学方法,激发学生学习大学物理的兴趣.利用课堂时间进行多种教学活动.在课堂教学中,教师采用讲授、讨论、习题课等多种形式的教学模式,向学生传授物理学基础知识和研究方法.同时通过介绍物理学史的生动事例,讲物理学史其实就是讲科学创新的历史,物理学史就是创新,就是教知识、教思路、授方法,注重用这些素材对学生进行科学素质教育,培养学生的科学精神、探索精神和奉献精神,创造非功利的驱动,传承崇高的价值观.培养学生“自主学习”的学习模式.大学教育与中学教育最大的不同就是教学生会学才是我们教学的主要目的,任何一门课程的学习都要经历学会到会学的过程.具体做法是：在教学过程中,对部分内容首先提出自学要求,自学提纲,布置学生下去自学,同时要求写出自学部分的读书报告,让学生通过自学掌握归纳总结知识的方法.部分难度在学生自学能力范围以内的章节则要求学生通过查阅资料、自己归纳总结,总结出要点,下一次上课时找学生上讲台来讲,或者分组讨论,学生讲完后老师对其优缺点进行总结、评比,以指出优点为主进行表扬,同时对其错误的地方进行更正,不足的地方进行补充,这样可以让学生深刻认识到错误,纠正错误,这样可以检查学生对物理学的基本概念、基本理论和基本方法是否掌握,同时培养学生自学能力、语言表达能力、表现能力、归纳总结等方面的综合能力,学生各方面的综合素质也得到提高,实践证明学生的学习效果是非常好的.采用多样化的教学辅助手段.由于我们的学生基础较差,不能完全脱离传统的教学方法而只用多媒体教学,大学物理可以适当采用多媒体教学与在黑板上书写相结合的方法,使教学过程更加生动、形象,可彻底改变一支粉笔一块黑板的传统教学手段.
4.变革不同专业大学物理教学的理念和方法.大学物理是一门基础课,其基本内容相对稳定,一般包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等.高校里不同专业对于大学物理的要求是不同的,这就要求教师要根据不同的专业特点对原来自成体系的大学物理的教学内容进行合理地取舍、整合,形成结构性好、整体协调、专业适用性强的新型教学内容.大学物理内容的重点专业有别.根据不同的专业的要求,开展专题讲座的形式进行授课,将物理学发展的新理论、新技术、新内容有机地组合在一起,给学生呈现一个系统的实用的知识体系.明确怎么写作于专业人才培养的观念来从事大学物理的教学工作,真正为学生的专业学习提供需要的物理知识.目前在就业竞争日益加剧的情况下,用人单位需要的是基础知识扎实、知识面广、人文素养高、适应性强的应用型、创新性型人才.地方性院校是人才培养培训基地、科技研发基地、文化传承基地、咨询怎么写作基地、输送人才的基地.大学老师们应根据学校的教学现状及不同专业不同学生存在的问题,努力做到“因材施教,专业有别,重在应用,适应模式”.