鄭定山
(長江大學工程技術學院,湖北荊州434020)
獨立學院大學物理課程建設的探索與實踐
鄭定山
(長江大學工程技術學院,湖北荊州434020)
分析了獨立學院大學物理教學過程中存在的問題,探討了獨立學院大學物理課程模塊化的教學改革。通過對大學物理課程師資隊伍的建設,對教學體系、教學內容、教學方法的研究和改革,以進一步提高教學質量。
大學物理;課程建設;教學改革
《大學物理》是工科院校中一門重要的必修基礎課。它為工程技術人員提供必備的基礎知識,培養學生的理論修養、邏輯思維能力和分析問題解決問題的能力,也為學生今后可能從事交叉學科和邊緣學科工作提供知識儲備。因此,大學物理課程的教學將直接影響大學生培養的質量[1]。針對我院工科為主的學科特色及現階段各工科專業大學物理的教學現狀,開展大學物理課程改革,改善教學條件,深化教學改革,加強教學管理,使大學物理教學水平得到了很大的提高。
學院開設大學物理課程的學生主要涉及石油、建筑、機械、信息及化工類等各工科專業。學院的培養目標是理論基本夠用能適應社會的特色實用人才,培養企業需要的一線工程師或技術工人。大學物理是各工科專業的一門公共基礎課,所包含的內容是科學研究人員和工程技術人員必須具備的基礎知識,對培養學生的科學素養和創新能力具有不可替代的作用[2]。學習大學物理的目的是為有關各專業課、專業基礎課及將來工作實踐打基礎,掌握必要的物理知識。因此,在教學中根據各專業的特殊要求來設置不同的課程內容,如石油類專業,特別是勘查技術與工程專業對物理、數理方法、電磁場論均要求較高。建筑、機械、化工、信息等專業也有不同程度的要求。
大學物理課程統一安排在大一下學期和大二上學期開設。依據我院的辦學宗旨和學生的實際接受水平,大學物理教學以淡化理論,注重應用,有所側重的三原則來優化課堂教學內容。對原大學物理教材中的內容進行了大膽刪減,刪掉與中學教材重復的內容,淡化理論及公式推導,注重物理知識在各工程技術領域中的實際應用。為此,面對我院學生的實際情況和各系不同學時的教學安排,大學物理課程逐步嘗試并實行模塊化教學[3]。
大學物理教學體系首先要科學合理地優化教學內容,在教學中加強物理思想和方法教育[4]。根據學科專業及學生的特點來重新組織設計大學物理的教學內容,加深物理課程教學的改革。目前,大學物理教學普遍存在學時有限的問題,且不同的專業對大學物理教學內容的需求也不同。因此,為各專業制定了不同的教學內容體系,對同一教學內容針對不同的學科專業制定了不同的教學要求。使學生逐步掌握研究問題的思路和方法的同時,促進物理知識在相關專業課學習中的應用,減輕了學生的學習負擔。教學中,在課程的安排和內容的設置上,不再保持原有的課程體系和完整的教學內容,而是根據不同的專業要求及各系的教學安排來確定課程體系。
內容的選擇上可考慮哪些內容可以少講或不講,某些知識采取簡要介紹及講座的形式講授,加強大學物理與中學物理知識的銜接和聯系,適當控制難度,淡化物理理論,避開那些復雜、繁瑣的數學推導,加強物理定理與公式在解決問題中的應用,特別注重物理基礎知識和原理在工程技術中的實踐應用,多結合生活中的物理現象來闡述其原理,理論聯系實踐,既激發了學習的興趣,又豐富了知識面,提高了學生的綜合素質。
實施模塊化教學的重點是對教學內容進行改革,并建立優化的課程體系。針對我院各個專業的實際情況,在深入到各系了解情況并與相關責任教授研究商討的基礎上,總結了各專業對大學物理知識的要求。將大學物理課程的內容根據知識體系分成了相關的模塊,并確定各模塊的內在聯系,對不同專業的教學內容做了相應調整,對重點且必須的內容采取全講,其余的部分講或者講座,在此基礎上編寫了相應的教學大綱。本課程目前主要采取三種模式進行模塊化教學:
第一種模式,針對石油系和城建系相關本科專業開設。涉及勘查技術與工程、資源勘查工程、石油工程、建筑環境與設備等專業。教學內容包括力學、振動和波、熱學、電磁學、光學、量子物理,學時為120學時。
第二種模式,針對信息系、機械系、化工系各本科專業及石油系專科專業開設。涉及測控技術與儀器、通信工程、電子信息工程、計算機科學與技術、自動化、機械設計制造及其自動化、材料成型及控制工程、過程裝備與控制工程、應用化學、化學工程與工藝等本科專業及油氣開采技術專科專業。教學內容包括力學、電磁學,振動和波、熱學、光學與量子物理部分講或者講座,本科與專科的教學大綱有區別,本科的內容較多、較深,專科的內容較少、較淺,學時為80學時。
第三種模式,針對城建系相關本科和機械系專科專業開設。涉及土木工程本科、機電一體化技術及模具設計與制造專科專業。教學內容包括力學、電磁學,其他內容簡要介紹或講座,同樣專科比本科要求低,均在一個學期完成,64學時。
提倡教學方式的多樣化,針對各專業教學內容的不同采取不同的教學模式,即啟發研究式、課堂互動討論式。突出大學物理教學的探究性本質,以教師為主導、學生為主體,采用適當的教學方法,鼓勵學生充分參與課堂教學活動。將基礎知識和學科前沿相結合,使學生既有扎實的基礎,又有開闊的視野,盡早接觸和了解該學科的前沿。針對性地開展“啟發式”和“討論式”教學,調動學生積極參與,培養思維能力及培養探索創新精神。當然也對教師提出了更高的要求。在講授物理知識的同時,通過介紹科學發現的過程,重要定律的建立過程,介紹一些著名的近代物理實驗和著名的科學家及諾貝爾獎獲得者的概況,激發學生學習興趣。
打破傳統的滿堂灌的教學模式,增加課程討論,充分發揮學生學習的主動性和自覺性。引導學生通過討論、查閱資料等啟發思維,加上教師適當的講解,拓展知識面,達到了教與學相互促進的目的。
采取以黑板板書為主多媒體為輔的教學模式,即傳統教學與現代教育技術相結合,大大地提高了教學效果。使學生思路由板書引導,由多媒體課件提起學習興趣。但是,傳統的教學手段不能丟掉,多媒體只能作為輔助的教學手段,不能完全代替黑板板書教學。
加強師資隊伍建設,提高教師的教學水平,是大學物理課程建設的核心。依據我院的實際情況,教研室為了加強對青年教師的培養,制定了嚴格的教學規范,大力提高青年教師的工作水平和教學能力,其落腳點是提高物理課程的教學質量。教研室制定出一整套教師引進、教師培養、教師新開課和教師開新課試講、教研活動、相互聽課、公開課、備課、習題課、作業批閱、隨堂作業及過程考核、輔導答疑、考試命題、試做、閱卷、統分及試卷裝訂歸檔等規章制度和教學規范。如青年教師必須同時任物理實驗課和輔導大學物理理論課,至少要有一學期的輔導經歷以及通過試講,青年教師必須配有指導教師,指導教師對青年教師的備課、課堂講授、作業批改及輔導答疑進行全方位指導,每次課前必須聽指導教師的講課并記好聽課筆記。然后對自己的教案加以修改,切實保證自己的授課質量,參加教研室統一安排的輔導答疑,講公開課,公開課隨堂進行,教研室全體教師參加,課后進行教研活動,討論公開課的優點與不足之處,參加至少每兩周進行一次的教研活動等。
同時學院出臺相關的政策鼓勵青年教師深造,提高學歷水平。通過參加培訓、進修及攻讀博士學位,有效地改善了本課程教師的專業及學歷結構。積極開展教科研活動,鼓勵教師編寫教材、教輔資料,撰寫教科研論文,并加強與相關院校的學術交流活動,在各方面提高青年教師的業務能力和水平。
《大學物理》模塊化教學已在我院全面實行,并已取得顯著效果。模塊化教學不僅充分保證了《大學物理》課程在工科物理中的地位和作用,而且使得模塊化的大學物理課程,教師好教,學生好學。幾年來,通過對《大學物理》課程師資隊伍的建設,對教學體系、教學內容的研究和改革,對教學條件等方面的改善、補充,使該門課程以初收成效。
大學物理模塊化教學中,針對本院學生的特點,對教材中某些較難的內容淡化理論及公式推導。如經典力學中剛體的定軸轉動定律、氣體動理論中的壓強公式及麥克斯韋速率分布函數、靜電場中的電介質和磁場中的磁介質、狹義相對論中的洛侖茲變換、量子物理中的輻射公式及不確定關系式等。
大學物理實行模塊化教學后,教學中內容多、學時少與課程難的矛盾得到了初步的緩解。學期期末考試成績基本呈正態分布,平均分在期望值附近,標準差符合要求。近幾年的教學教評中,督導組學生及督導組對大學物理任課教師的評價均較高。該課程組的教師中,有三人先后獲學院教學質量優秀獎,兩人獲學院優秀中青年教師講課比賽三等獎,教學效果良好。
通過改善教學條件、改革教學內容、改進教學方法和手段、加強教學管理,很好地完成大學物理教學任務的同時,培養了學生的科學思維能力、綜合應用能力及創新意識,提高了學生的科學素養。隨著課題研究和教學改革的深入,以及即將開展的大學物理精品課程建設,教師教學改革的積極性得到了提高,教師的理論水平、業務能力和素質也得到了普遍提高。
[1]王世平.大學物理課程建設的探討[J].天津農學院學報,2009,(1):63-65.
[2]馬莉.物理教學中對學生創新能力培養的探討[J].廣西師范學院學報,2001,(2):94-96.
[3]鄭定山.獨立學院大學物理模塊化教學的探索與實踐[J].科技信息,2009,(29):220-221.
[4]徐行可,張曉,張慶福.工科大學物理教材內容體系改革的探索與實踐[J].大學物理,1996,15(6):37 -39.
(張所濱)
G642.0
A
1003-8078(2012)03-0075-03
2012-04-16 doi10.3969/j.issn.1003-8078.2012.03.22
鄭定山,男,湖北潛江人,講師,碩士,主要從事大學物理及物理實驗教學。