大學物理課程改革的探索與實踐

摘要大學物理的教育及改革目前存在著許多矛盾，要提高教學質量和教學效率，教學中應注重理論教學與實驗教學相結合，尤其要注重分層教學，注重物理學知識與實際應用相結合。

關鍵詞大學物理 分層教學 開放思維 創新思維

中圖分類號:G420文獻標識碼:A

大學物理課程是理工科多數專業開設的一門必修基礎課，現代人才的內涵和培養模式對這門基礎課程的改革提出了更高更新的要求。為了順應時代的發展，必須對大學物理課程的教學內容和教學方法等進行改革，這方面的研究與探討已成為一個重要課題，目前大學物理的教育及改革卻存在著許多矛盾，筆者根據自己和項目組成員的多年教學經驗在以下方面做了改革。

1 注重理論教學與實驗教學相結合

大學物理學的教學包括理論教學和實驗教學。理論教學和實驗教學各有特點，它們的有效配合是提高學生素質的最佳途徑。由于實驗室資源有限，就容易出現理論內容滯后或遠遠超前于實驗的情況，那么在實驗課有限的時間內，學生就不容易理解實驗原理，實驗過程也很被動，甚至實驗完成后仍然渾然不清，達不到實驗的目的。但若教師講授原理花費的時間較多，學生動手完成實驗的時間就會相對減少，這樣就會影響學生實驗技能的提高，削弱實驗的效果。鑒于此，我們對大學物理學進行了理論課與實驗課相互配合整體優化的教學改革:理論課涉及到的實驗在理論講述中就較詳細地講解其實驗原理，并且講授了理論知識后及時開設與之相對應的物理實驗。這樣，一方面通過實驗的定量驗證，可以加深學生對物理原理的理解，另一方面，在實驗教學中就可以讓學生利用更多的時間進行操作，分析問題，提出問題，解決問題，以提高他們的實驗技能和創新能力。比如，理論課上學生學習了霍爾效應原理，實驗上利用霍爾效應測磁場。教師只需講述實驗中產生的附加效應及消除方法和實驗儀器的使用方法，學生就可以開始實驗。實驗完成后，學生對實驗結果進行分析、探究，比如霍爾元件有什么功能、它有什么特性、在生活中有哪些應用等等，學生可以通過思考和查閱資料得出結論，并撰寫論文。大學物理理論課與實驗課相互配合整體優化是提高物理學教學效果的一條很好的途徑，經過實踐，深受學生的歡迎， 收到了良好的效果。

2 教學中要尤其注重分層教學

“分層教學”是指針對學生知識、能力結構和學習需求的不同類型而分群體選擇不同的教學目標和內容，實施不同的教學方式，從而讓不同層次的學生都得到充分發展的一種教學模式。本校目前有二十多個專業開設了大學物理課程(大學物理1和2)，針對不同的專業需求制定不同的教學計劃，這就要求我們教師必須提前作好充分的調查研究工作，對不同的專業需要必須要有足夠的了解，再針對不同的專業制定相應的教學計劃，多方核實。考慮到專業比較多，涉及面也比較廣，對于類似的專業需要可以制定大體相同的教學計劃。確實可行之后再找幾個專業進行相應的試點。試點成功之后才能在全校范圍內推廣。雖然比起統一的教學計劃來講要復雜、要麻煩，但這樣可以很大限度地調動學生學習大學物理這門基礎課程的積極性，權衡利弊，從長遠來講，還是很有意義的。當然，這也對我們教師的業務水平提出了更高的要求。只有教師業務水平提高了，掌握的新東西多了，對當今科技發展了解得多了，才可以使課堂教學生動化，富有趣味性，啟發式教學才會運用自如。這樣就會逐步引導學生去自覺地學習物理學，培養學生對物理學的興趣，進而達到提高教學質量的目的。

3 注重物理學中的邏輯思維，開放思維和創新思維

科學史的眾多重要事例都指出，當科學研究發生重大變革(如廣義相對論的誕生)從一個能區進入一個新的能區時，物理出現突變，我們思維上也必須出現突變。這是簡單的邏輯推理所不能完成的，而要求思維方式從邏輯思維變到創新思維。在教學中尤其要注意介紹物理概念、思想以及各個分支領域之間的內在聯系和理論中的問題。比如最簡單的牛頓定律，就有很多本質問題，而這些方面不僅在中學而且在大學教學中往往被有意識地略去了，似乎這種做法可以避免讓學生陷入思維混亂和概念模糊，但從長遠來看，由于不能啟發學生向更深層次去思考，對已有理論進行質疑，對他們將來從更深層次思考問題會產生阻礙。我們教與學的目的在于創新，培養創新的人才。我們教學的方式和手段一定要根據培養創新思維的目標來進行思考。我們要鼓勵學生開放和創新式的思維，但也要求他們學會邏輯思維，不能偏廢。

4 注重物理學思想和方法，強調物理圖像

對學生而言，學會科學的思維和方法比獲取物理學知識本身更為重要。積極尋找和發掘那些對學生的科學思維和方法有啟迪的典型內容，盡可能地把物理學方法論中所涉及到的一些基本原理介紹給學生。例如，伽利略對科學的貢獻;發現萬有引力定律的思想過程;愛因斯坦在建立了狹義相對論以后為什么又提出廣義相對論，他是如何考慮問題的?等等。大學物理學作為一門非物理專業的公共基礎課程，物理圖像比起嚴密的數學推導更重要，凡是能夠用物理圖像說清楚的就盡量不用較復雜的數學推證。

5 注重物理學知識與實際應用相結合

教學中要注重物理學知識與科學技術相結合，與生活實際相結合，與自然現象相結合。例如，用力學中的角動量守恒知識來解釋體育運動或舞蹈中的人體旋轉問題;把光的多普勒效應與雷達測速應用聯系起來;把反射光的偏振知識與生活實際中的偏振太陽鏡的應用聯系起來;把光的雙縫或多縫干涉與電磁波天線陣列定向輻射電磁波的應用聯系起來等等。目的是要讓學生在學完物理學后產生一種自信和滿足，對自己周圍的一切有新的認識，對許多生活中或是自然界的現象可以說出其所以然，對許多高新技術不會感到驚訝，恍然洞悉其核心原理是那么簡單而基本，從而使學生感到學習大學物理對自己是有益的。

在實踐過程中，大學物理的教學改革必然還會遇到許多問題和困難， 但是我們相信，只要思路正確， 措施得當， 在實踐中不斷地總結經驗教訓，就一定能夠使大學物理課程教學改革得到不斷的深入和完善。

[基金項目] 2006年中南林業科技大學教學研究項目(編號15)

參考文獻

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