應用型人才培養模式下大學物理教學思考

張艷麗　于麗萍　譚季麓

摘 要 應用型人才培養目標對大學物理課程的教學提出了新要求，文章從學生的知識結構特點、專業方向等方面進行了探索性思考，并給出了相應的教學對策。

關鍵詞 應用型人才培養 大學物理 教學思考

中圖分類號：G642 文獻標識碼：A

大學物理是高等院校理工科學生所必修的一門基礎性課程，學習大學物理，可以提高學生分析問題和解決問題的能力，培養學生的探索精神和創新意識。在應用型人才培養的模式下，不同專業的定位和課程內容的設置均發生了變化，大學物理作為公共基礎課，為專業人才培養服務，因其學科本身的特點，顯式的應用性不強。此外，新形勢下也要求大學物理教學需與專業應用前景緊密結合。再者，應用型本科人才培養院校的學生有其自身基礎特點，面對理論性抽象性較強的學科，有一定畏難情緒，但動手實踐能力較強。針對以上客觀條件，大學物理應如何展開教學，順利完成課程專業應用能力培養的目標，是一個值得思考的問題。

1學生特點分析及教學對策

1.1中學物理基礎分析及大學物理教學對策

中學物理基礎可以為大學物理的學習提供幫助，但又與大學物理有很大不同，具體說來，中學物理因學生認知發展的階段性特點及數學學習上的局限，大多討論相對理想、恒定情況下的問題，以知識點的傳授為主。而大學物理更加注重對本源的研究，處理的多是變量情況下的問題，更加貼近實際條件，主要以物理思想、方法的運用，培養學生諸如物理建模能力，科學研究方法，探索精神和創新意識等為教學目標，更加注重對物理概念和規律的理解。因此，教師有必要在第一堂課即向學生講解大學物理與中學物理的區別、聯系，使學生認識到為什么學、怎樣學，解答學生心里“重復學習”的疑惑，以激化學生學習大學物理的主動性。

由于在中學物理的教學下，學生已形成一定的認知定勢，教學中應多注重對物理思想、方法的滲透，多舉實例，讓學生體會到學習大學物理主要是為了物理思維的訓練和能力的形成，應多引導學生轉變學習思維和學習方法。

以電磁學高斯定理的教學為例，講授完無限長帶電直線和無限大帶電平面的場強分布可用高斯定理求得之后，還需適時補充，對有限長帶電直線、有限大帶電圓面的問題則需要用“微元法”求得。教學時可由學生先分析討論原因，通過辯證對比，學生會對物理思想方法的理解更加清晰，也能認識到遇到物理問題，應該先跳出以往直接套用公式解決問題的慣性思維。再如求電勢分布，對有限帶電體一般以無窮遠為電勢零點，但對于電荷分布至無限遠的問題，則不可選在無限遠，并給以例證，幫助學生認識到大學物理的學習不靠識記，而是對物理概念和規律的清晰理解，也避免了認識的片面。同時，還可以使學生認識到大學物理的學習不必追求題海，做題目也是為了更好地理解概念。

大學物理與中學物理很大的不同，在于使用高等數學工具闡釋物理知識、思想和方法，教學中應多說明中學物理處理的多是大學物理特殊情況下的問題，中學物理知識也大多可由大學物理在一定前提條件下得出，并多以實例讓學生體會一般到特殊的過程，告訴學生學習時應注意以由上而下兼容的方式對待兩者之間的關系。

1.2高等數學基礎分析及教學對策

教學實踐中發現，學生對物理是有興趣的，他們的畏難情緒很大程度上源于不清楚高等數學知識如何在大學物理中運用。高等數學內容抽象，學生學習時重點多放在微積分的性質與運算上，對數學思想未引起足夠的重視，對其在物理中的運用也缺乏充分的認識。而大學物理研究復雜具體的對象，很多物理概念的理解以及物理模型的建立、求解通常需要運用數學思想方法。離開了高等數學，學生就不能清楚物理定律與公式的來源，對物理現象與規律的認識也難以深刻。因此針對這一基礎狀況，教學中需要設計一定的教學方法，多講些微積分在物理中的應用，有意識地滲透數學思想和方法，學生的興趣就會大幅增強，也有利于培養學生使用高等數學知識分析解決物理問題的能力。下面是說明高等數學思想方法與大學物理融合的教學舉例：

以電磁學求通過無限長載流直導線旁矩形線圈的磁通量問題為例，學生的典型錯誤做法有：

出現這種錯誤的原因在于，學生對微積分的思想尚未理解，不清楚微積分知識如何與物理概念產生聯系。遇到此類情況，教學中應適時點出，認識物理定理、公式不能僅從數學關系上，還應該理解它所揭示的物理含義。可引導學生思考適用問題的情境，與包含的物理含義及適用范圍作對比，指出上述問題的關鍵是磁感應強度隨空間位置變化，在求解區域分布不均勻，因此不再適用，需借助微積分的思想解決。再結合回顧高數定積分概念的引出，引導學生理解分別在具體問題中的物理含義，指出磁感應強度是與位置狀態對應的量，而非過程量，因此應對面積取微分。這樣，通過理論的應用可以讓學生理解數學思想與物理問題結合的方法。

2結合學生專業方向，優化教學

在應用型人才培養目標的要求下，大學物理的教學，除傳統的基本框架內的知識講授，還應與社會的需要緊密相連，在有限的課時內完成學生專業應用能力培養的目標。具體地，結合學生專業前景，考慮根據不同專業需求調整教學內容，設置教學模塊，以培養學生的專業能力；還可考慮適當增加學科相關的科技知識，以專題講座或小論文布置的方式，使學生了解物理知識在生產生活中的應用，體驗理論到實踐的落地感。下面以一例說明：

手機用微型揚聲器是一種常見的電與聲能量轉換的器件，其中運用最廣泛的電動式揚聲器基本原理便是電磁學安培定律的應用，可以通過介紹揚聲器的基本結構，使學生了解如何通過所學的磁場對載流導體的作用力原理實現振膜的振動發聲，這一過程涵蓋了電磁學、振動與波動等基本知識的綜合運用。同時作為擴展，還可介紹物理模型在此類科技產品的設計開發中所起到的指導作用，以及介紹所使用的模擬仿真工具，使學生認識到物理學中常對所認識的對象抓住主要特征進行簡化，形成物理模型進行研究，同時物理模型還可以向實際一步步完善，用于指導現實的生產實踐。

3結語

應用型人才培養要求的背景下，大學物理教學應從學生實際特點出發，結合學生專業方向開展教學，致力于培養學生理論與實踐結合、自主學習、獨立分析和解決問題的能力，激發學生的創新精神，為培養應用技能型人才服務。

參考文獻

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