許雪松+李磊+荊波+彭勇
摘 要:物理學研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律,涉獵范圍極其廣泛,理論體系嚴整而系統。以物理學基礎知識為內容的大學物理課,幾乎涵蓋了物理學的各個組成部分,包括經典物理、近代物理和應用物理學等。但學生生源地的差異,導致學生物理基礎差異較大;學生所學專業不同,專業需求也不同。面對如此窘境,我們怎樣才能找到解決這些問題的突破口并尋找出相應的對策,是我們亟待解決的問題。
關鍵詞:大學物理;課程;思考
中圖分類號:G642
文獻標識碼:A
一、引言
大學物理課程是高等院校理工科專業的公共必修課,也是一門重要的基礎理論課。課程的學習對培養學生的科學素養,鍛煉學生的思維能力,提高學生分析問題和解決問題的能力大有裨益,其重要作用是任何其他課程不可替代的。在高等學校中開設大學物理課程,應使學生通過課程學習,一方面系統地打好必要的物理基礎,另一方面具備學習科學的思想方法和研究問題的能力。
鑒于此,如何上好大學物理課,如何調動學生的主動學習意識和探究意識,成為擺在授課教師面前的關鍵問題。
通過調研發現,各理工科院校大學物理課程設置的學時數差別很大,相當一部分學校設置學時數較少,各部分內容很難協調和取舍。在多數老師的授課中,傳統的純理論課占比較大,受學時限制,一些新的形式、新的教學方法收效不明顯,有些甚至完全流于形式。大學物理實驗在大學物理課程中的比重很小,授課過程中缺少演示實驗、動手操作實驗和仿真實驗,學生沒有直接觀察和動手操作的真實體驗,導致物理課程失去其應有的魅力,學生失去學習的興趣。對于課程網站建設較好的學校,學生對相關網站的利用率并不高,網絡并沒有在學生的學習過程中發揮應用的作用。面對如此窘境,必須找到解決這些問題的突破口,尋找相應對策,讓教與學協調統一起來。
大連海事大學學院眾多,專業特色鮮明,統一的課程設置不能滿足專業發展的需要。以學校發展和建設“雙一流”大學的目標為契機,在大學物理課程的教學中,應以專業需求和學生需求為授課導向,建設出適應本學校專業發展的有特色的課程設置體系。為此,清晰的模塊化設計將給課程的進行帶來生機。
二、設置學期模塊
將所有內容集中在一個學期完成,教師的授課體現不出物理學完美而嚴整的理論體系,甚至可能將很多內容分解,學生消化起來的難度很大,往往只能學到一些皮毛,并沒有領會物理學的精髓。因此,學校以調整學時數和學分數為契機,將內容、學期分散,將現有的學期模塊重新整合,通過反復論證,確立各個學期的教學內容及相應章節的學時分配數。
三、按大類組建模塊
與學校的綜合改革相結合,體現專業特色,將大學物理在海上專業、陸上理工科專業、文科專業等中的內容設置重新調整,優化授課對象的物理知識結構。同時,結合每位教師自身的特點和優勢,明確分工,組建教師課程建設模塊。在這其中,對所有專業公共需求的部分,構建公共通識模塊,即設置一部分在所有學生中通用的公共模塊,既深入淺出,又繁簡適度。另外,對于特色專業,應結合專業的特點構建符合專業特點的特色模塊。如輪機工程學院,力學、熱學應為精講內容;信息學院,力學、電磁學、波動光學為精講內容;人文學院應著重搭建優美的“物理大廈”,體現物理學在科技發展中起到的不可替代的重要作用。
四、仿真實驗與演示實驗相結合
物理學是一門實驗科學,教師必須高度重視實驗在學生的學習過程中發揮的重要的、不可替代的作用。目前,實物演示困難很多,盡管如此,在可實現的情況下,應該讓學生切身感知物理現象,清楚物理規律的來龍去脈,這對幫助學生學習物理原理、理解物理規律、喚起學習興趣是非常重要的。隨著計算機的普遍應用,仿真實驗已走入課堂,相比傳統教學,其緩解了演示不便的困擾,同時對激發學生的探究學習能力是非常有幫助的,是學生延伸課外學習的良好伴侶。通過仿真實驗與真實的實驗,培養學生觀察和分析真實物理過程和物理現象的能力,引導學生認識掌握物理本質,了解和把握真實的自然界,有利于培養學生尊重科學的理念和勇于探求真理的精神。
五、開設第二課堂
科學技術日新月異,物理學起到了哪些作用?讓物理貼近生活,走出理論課堂,走出物理的理論框架,讓第二課堂靈活多樣,會在更廣闊的天地幫助學生認知物理的重要作用。如光是什么、光刻如何實現、攝影中的光學。古代兵器的設計原理與工作原理,現代工程中如何設計,運用了哪些物理知識?量子通訊如何實現,宇宙如何膨脹,時間如何延緩,粒子壽命如何測量?走進發動機、制冷機,就能認知其工作原理。發電機什么樣,運用了哪些電磁學知識?還可穿插專題報告、大師報告等多種多樣的方式延伸課堂。第二課堂為物理內容“增肥”和“增容”,充分體現和展示了大學物理課程的格調與特色。
通過模塊的精準劃分、與實驗的有機結合、第二課堂的深入延展等,定能展現大學物理課程應有的魅力,發揮其在理工科學生學習過程中重要的基礎作用。學好大學物理課程,對開闊學生思路、激發學生的探索和創新精神是非常重要。學好大學物理課程,能讓物理學的基本思想、邏輯思維能力在學生日后的工作舞臺上產生深遠的影響。
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