應用型人才培養背景下的《大學物理》教學模式改革探索

王曉麗+高慧昀

摘要：在應用技術型人才培養目標的背景下，迫切需要對傳統的大學物理教學模式進行改革，筆者結合《大學物理》教學經驗及課程問卷調查，探討了在課程中采用分專業分層次教學及基于MATLAB的數字化教學模式，從而逐步實現應用型人才培養質量的提升。

關鍵詞：大學物理;MATLAB;數字化教學;教學模式

中圖分類號：G64文獻標志碼：A文章編號：2095-9214（2015）10-0109-01

目前，國內很多高校將人才培養目標定位為應用技術型人才的培養，于此同時隨著比較多的高校大學物理課時不斷壓縮，再加上絕大多數學生從小學開始都習慣于老師灌輸式的教育，獨立研究解決實際問題的能力差，繼續進行傳統的教學培養模式將不利于學生的創新思維和探究能力的培養，迫切需要探索能夠充分激發學生學習主動性、培養學生實踐能力和探究創新能力的教學模式。

一、當前大學物理教學面臨的主要問題

筆者根據近年來一線大學物理教學經驗及課程問卷調查，總結出目前在應用技術人才培養背景下，大學物理課程教學主要存在如下典型問題。

（一）現有大學物理課程實際情況與課程教學基本要求之間存在矛盾

按照教指委的要求，大學物理課程學時數不少于126學時，A類核心內容包含了力學、振動和波和量子物理基礎等。目前，基于應用型人才的培養目標，很多高校在壓縮理論教學類課時從而增加實踐應用類課時，導致大學物理理論課課時達不到基本要求，不能夠按照基本要求來進行完整的大學物理教學;對于大部分非物理類專業學生來說，基本要求里的少部分內容對學生專業培養的幫助不大，如狹義相對論對于土木工程、化學工程、機械工程等專業學生來說學習很辛苦同時也學不太懂，而且這塊內容在這些專業的后期學習應用中也幾乎用不到，導致學生學習大學物理的興趣不濃。

（二）傳統的教學模式急需改革

從學生的學習情況分析，由于絕大多數學生從小學開始都習慣于老師灌輸式的教育，獨立探究解決實際問題的能力差，當前應用型人才培養對學生自主學習思考、創造性應用所學進行生產實踐的能力要求高，如果繼續進行傳統的教學培養模式將不能夠滿足人才培養需求。學生在學習過程中興趣不太濃厚，對很多抽象的物理問題不清楚其物理意義及物理圖像，學習、理解困難。總的來說，傳統的教學模式已經不足夠激發學生學習興趣，對應用型技術人才能力的培養已經不太適應。

二、應用型人才培養背景下的《大學物理》教學模式改革探索思路

（一）嘗試在教學內容方面探索分專業分層次教學

面臨現有大學物理課程學時少、學生學習興趣不濃厚等問題，很多教育研究者開始在非物理類專業進行分層次教學模式探索。分層次教學模式概括起來就是基于學生學習基礎的不同而將學生分為若干個層次分別進行不同的教學內容講授并進行分層次考核，這種方式基本解決了學生“消化不良”和“不夠消化”的問題，對教學質量的提升起了較好的促進作用。但是，基于當前應用型技術人才培養的模式及大學物理課程課時不足等現實情況，我們是不能夠進行完整的大學物理體系的教學，我們必須有針對性進行分專業教學。比如說土木工程專業學生在后續課程中經常會用到力學、振動和波的知識而狹義相對論和量子物理基礎基本上不會用到。所以在針對土木工程與化學工程專業學生的大學物理大綱應該是不同的，是要有所側重有所放棄的，只有我們的教學內容真正確切服務于各專業人才培養的目的，學生才會發現學習大學物理的價值，才會對大學物理學習產生原始的驅動力，從而激發學習興趣。

（二）引入基于MATLAB的數字化教學

針對學生獨立研究解決實際問題的能力差、搞不清楚物理問題的意義及圖像，學習興趣不太濃厚等問題，迫切需要我們打破傳統的教學模式，我們探索利用MATLAB數字化教學為傳統的理論講授課程注入了實踐、探究創新的元素，解決學生學習問題，激發學生學習興趣。

1.MATLAB的數字化教學的優勢

在國外，很多高校在大學一年級就開設有MATLAB課程，我國的應用型人才培養也要求學生有較好的數字化編程能力。使用MATLAB的數字化教學，可將復雜抽象的物理教學內容可視化，使學生直觀看到物理過程的圖像，便于對物理意義的理解;在指導學生進行物理問題的數值模擬時，學生會主動嘗試分析問題并提出方案進行解決，利于激發學生的創新意識，鞏固物理知識的掌握。

2.MATLAB的數字化教學舉例

在講授運動學中的斜拋運動時，學生收獲的往往是單一的理論計算結果及現實生活中的斜拋案例，對斜拋運動的物理過程，初速度的水平夾角與射高和射程的關系了解不直觀。如果在此處引入MATLAB的數字化教學，我們可以引導學生親自進行MATLAB數值模擬的實踐環節，讓學生將前期的理論結果輸入命令窗口后自行調節初速度的水平夾角，利用圖像將夾角與射高和射程的關系可視化，最后還可以要求學生在課后考慮存在空氣阻力時的情況并進行數值模擬。

三、結論

綜上所述，在當前應用型技術人才培養模式背景下，很有必要探索能夠適應不同專業不同層次非物理類專業學生的教學內容體系和能夠激發學生學習興趣和培養學生探究創新能力的基于MATLAB的數字化教學模式，為更好地為培育適應社會需求的應用型人才而做好大學物理教學模式改革。

（作者單位：畢節學院物理科學與技術學院）

參考文獻：

[1]趙瑞娟.大學物理分層次教學模式探索[J].物理通報，2013.06

[2]黃睿.淺析工科大學物理分層次教學[J].大學教育，2014.10endprint