大學物理課程改革之因材施教

[摘要]大學物理的教育及改革目前存在著兩大尖銳矛盾，針對不同的專業(yè)需要因材施教地實施不同的教學計劃，在教學內(nèi)容和講課深度上都有所側(cè)重，可以有效地緩解這些矛盾，提高教學質(zhì)量。

[關鍵詞]大學物理 因材施教 學科交叉 輻射式教學法

不同的課程會有不同的要求，可對于大學物理這門公共必修課程，針對不同的專業(yè)需要，我們也必須區(qū)別對待，在教學內(nèi)容和講課深度上都應有所側(cè)重。尤其，目前大學物理的教育及改革還存在著兩大尖銳矛盾——內(nèi)容多與課時少的矛盾和同一門基礎必修課程與多層次多專業(yè)學生之間的矛盾，筆者根據(jù)自己和項目組成員的多年教學經(jīng)驗提出大學物理的教育與改革要實行因材施教。

一、因材施教的重要性

“因材施教”，這個“材”指的不是教材，而是學生這塊“材料”。因此我們首先要轉(zhuǎn)變觀念，要建立“學生觀”，即是要把學生放在第一位，注重師生溝通，熟悉學生情況，了解學生需求。教育如果千人一面、大同小異，將是人類的末日。好的教育是用50種方法教1個學生，而差的教育則是用1種方法教50個學生。有教無類、因材施教，我們主要是針對不同專業(yè)學生的不同需求提出因材施教的，這也正是“學生觀”的體現(xiàn)。大學物理作為一門公共基礎課程，教學對象大多是邁進大學校園不久的大一下學生，很多學生都是到了后續(xù)課程的學習中才意識到它的重要，可那時已是為時已晚，所以在上基礎課時就必須讓學生清楚地意識到它的重要性，尤其是要意識到與自己的專業(yè)緊密相關。只有意識到了它的重要性，學生學習起來才會有動力。

二、因材施教，針對不同的專業(yè)需要制定不同的教學計劃

大學物理內(nèi)容多，而學時少，學生學習起來感覺費時費力。在保證各專業(yè)方向所必需的物理學基礎知識的基礎上，又不局限于傳統(tǒng)大學物理教學大綱的內(nèi)容，針對不同的專業(yè)需要，我們要進行斟酌取舍，對課程內(nèi)容作分塊刪減，重點講授與具體專業(yè)關系緊密的相關部分，對于一些關聯(lián)不大的章節(jié)內(nèi)容，則可以少講或不講。也即是要針對不同的專業(yè)需要因材施教地制定不同的教學計劃，這對提高學生學習積極性是再好不過的。比如說，土木工程、機械專業(yè)對具體問題的求解過程方面要求比較高，力學部分就顯得尤為重要；熱能與動力工程專業(yè)無疑對熱力學部分有著更高要求；而工程管理、城鄉(xiāng)管理規(guī)劃等專業(yè)則只要求掌握最基本的物理思想和方法。當然這樣一來就沒有辦法去強調(diào)物理學自身的系統(tǒng)性和完整性，課堂上講的內(nèi)容比傳統(tǒng)的講法少了。而高等教育本身就是如此，課堂上要把握的是科學的思想和方法，并不是課堂上講的內(nèi)容越多越好，在學時有限的情況下我們必須貫徹“少而精”。與本專業(yè)的特點結(jié)合起來學習，學生才不會感覺枯燥無味，自然學習積極性就會得到大幅度提高。另外通過對重點部分的學習、掌握，學生的學習能力提高了，也能起到舉一反三、事半功倍的效果。

針對不同的專業(yè)制定不同的教學計劃，這就要求我們教師提前作好充分的調(diào)查研究工作，對不同的專業(yè)需要必須要用足夠的了解，再制定相應的教學計劃，多方核實。目前我們針對五個專業(yè)420名學生做了相應的教學試點，收到了良好的反應?？紤]到我校目前物理教師17名，22個專業(yè)要開設大學物理課程，根據(jù)專業(yè)來制定不同的教學計劃可行性還是很高的，雖然比起統(tǒng)一的教學計劃來講要麻煩，但這樣可以很大限度地調(diào)動學生學習的積極性，權衡利弊，我認為還是很有意義的。當然，這也對我們教師的業(yè)務水平提出了更高的要求。教師要花費大量的時間學習和閱讀文獻，開展科學研究和教學研究。只有教師業(yè)務水平提高了，掌握的新東西多了，才可以使課堂教學生動化，富有趣味性，啟發(fā)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(yǎng)學生對物理學的興趣，進而達到提高教學質(zhì)量的目的。

三、因材施教，要注重各學科的交叉，采用輻射式教學法

以科學研究為基礎的教學，要充分考慮當前科學研究綜合、交叉、滲透的發(fā)展趨勢。在教學選材過程中應該考慮那些與其它學科相關的物理內(nèi)容，例如：化學中的化學反應、化學鍵和氫鍵、不對稱合成；生物學中的生物大分子、生物力學；材料科學中的磁性材料、液晶、掃描隧道顯微鏡等等。一個問題涉及物理學的多個分支也完全有可能，如一維晶鏈，可以聯(lián)系到晶體中結(jié)合能的計算；變換為力學對象，則可以討論振動模式；還可以延伸到單、雙原子鏈的性質(zhì)、特點等，最后一維晶鏈因為量子力學效應，離子為滿殼層。由此一個問題居然聯(lián)系到物理學的眾多分支。其實這種聯(lián)系，正如物理學與其它學科間的聯(lián)系一樣本來就存在，關鍵在于我們?nèi)绾稳ふ摇l(fā)現(xiàn)，如何做出恰當?shù)陌才拧?/p>

在教學過程中，我們要始終堅持理論聯(lián)系實際的原則。如在講授光的雙縫干涉理論時，先講授光的干涉原理，然后讓學生據(jù)此設計出實驗方案，最后讓學生到實驗室親自做實驗來驗證這些理論。與此同時，教師還可以充分利用日常生活中的事例及啟發(fā)式的教學方法引發(fā)學生的好奇心與疑問，激發(fā)他們積極思索與探討。理論同實踐聯(lián)系起來，進一步增強了學生對知識的理解，提高了他們的學習熱情。

四、因材施教，需要將教學與科研有機地結(jié)合起來

因材施教，需要我們用搞科研的態(tài)度對待教學，經(jīng)常鉆研教學中的各種問題，不斷提高教學水平?；A課老師具有基礎知識雄厚、基本功扎實的優(yōu)勢，在廣泛開展教學研究的基礎上，可以從與教學有關的領域挖掘科研課題，獨立開展科研。將得到的科研成果引入教學活動中，不僅豐富了教學內(nèi)容，還可以培養(yǎng)學生的科學研究能力和創(chuàng)新能力，形成了教學中獨具一格的特色。

另一方面，教師在教學過程中可結(jié)合具體的教學內(nèi)容與自己的科研工作和經(jīng)歷，適當?shù)亟榻B學科前沿的發(fā)展情況，如對稱與守恒理論、納米粉體、薄膜等材料的力學性能、利用原子力顯微鏡制成的納米硬度計、非線性力學理論等內(nèi)容。這樣，不僅使學生開闊了眼界，而且還培養(yǎng)了學生主動探索知識、應用知識、解決問題的研究性工作能力。

在教學過程中，我們積極開展教學研究活動。經(jīng)實踐證明，教學研究對大面積提高教學質(zhì)量、對大學物理的教學起到了積極的指導和推動作用。幾年來我們先后發(fā)表相關論文數(shù)篇，對大學物理教學和改革進行了深入的探討。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(jié)經(jīng)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。

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基金項目：2006年中南林業(yè)科技大學教學研究項目（15）。

(作者單位：中南林業(yè)科技大學理學院）