“數學物理方法”課程的教學認識和改革探索

周天

摘要：“數學物理方法”是理工科專業的基礎性課程，文章根據現階段該課程的發展現狀，以及作者在課程教學過程中的現實體會，從改革教學內容、教學研相結合、改革教學手段，實行雙主型教學、改革考核制度，實行雙考核制等方面提出了幾點改革措施。

關鍵詞：“數學物理方法”;教學認識;實踐感悟;對策探討

中圖分類號：G642.0? ? ?文獻標志碼：A? ? ?文章編號：1674-9324（2020）10-0316-02

一、引言

“數學物理方法”是一門公認的難度較高的課程，主要涉及物理問題的數學求解，有助于鍛煉學生的數學思維邏輯和解決物理實踐問題的能力，是連接物理學和數學的橋梁。依據筆者長期教學實踐經驗來看，針對不同的授課對象，教師的授課過程、授課方式以及學生在課堂、課后的反饋都存在明顯的差異，為盡可能降低因授課群體不同而帶來的差異，讓更多學生在課堂講授中獲益，就需要根據實際情況做出相應的改革。

二、對“數學物理方法”課程的教學認識

“數學物理方法”是各理工科專業學生的必修科目，該課程涉及的基礎知識多、概念抽象、內容分散，因此，了解該課程目前的總體發展現狀以及不同授課對象所呈現的差異性顯得尤為必要。

（一）“數學物理方法”課程的發展現狀

1.課程內容龐雜，課時嚴重不足。自高校擴招以來，精英教育變為大眾教育，學校對各類課程設置也做出了相應的調整。“數學物理方法”的課時被嚴重壓縮，教師只能在上課內容上有所偏倚或者加快授課節奏，在這種情況下，更多的學生無法將自己的思考快速融入教師的授課節奏，從而逐漸對課程失去興趣。

2.課程復雜推導多，學生理解困難。無論是復變函數還是數學物理方程都存在復雜難解的推導過程，需要較強的邏輯推理能力和扎實的基礎知識作為鋪墊，并且計算量大，枯燥的計算容易激起學生的抵觸心理，使其在學習中出現似懂非懂的情況，降低學生學習的效率和解決實際問題的能力。

3.教學觀念傳統，教學時效性不強。傳統授課方式以教師為中心展開教學活動，教師是知識的傳授者，是教學活動的主體，學生處于從屬地位，始終扮演知識接受者的角色。慣用“填鴨式”的教學手段，教師“照本宣科”，學生則被動接受知識，課堂參與度不高，缺乏學習動力和自主性。案例教學的方法運用較少，對公式求解和方程在實際生活中的應用無法進行考證，教學的實際效果不明顯。

4.考核方式單一陳舊，學生創新意識不強。直接采用單一的閉卷考試的方法，以考試成績作為學生學業評價的唯一標準，期末考試成績在總成績中的占比過高，課堂考勤、平時作業等綜合評分占比較低，學生課堂投入度和學習積極性不高，自主思考問題的能力下降，創新意識不強，難以滿足社會發展現實對實用型人才的需求。

（二）對“數學物理方法”課程的實踐感悟

就筆者講授“數學物理方法”這門課程的教學實踐來看，同樣的教學內容和教學方法對于不同的授課群體產生的教學效果差異十分明顯。我校在基地班和普通班統開“數學物理方法”這門課程，筆者在授課過程中發現，不同班級在課堂互動和課后反饋方面表現出來的效果完全不同，主要差異表現在課堂互動和課后反饋兩個方面。首先，在課堂互動方面：基地班學生課堂氛圍更為活躍，課堂互動頻繁，授課效果顯著;普通班學生課堂互動少，學習熱情不高，課程重視程度不夠，課堂氛圍較為單調，在學習的過程中也流于筆記類形式化的東西，對后期學習和研究的意義不大。其次，在課后反饋方面：基地班學生學習積極性強，課后及時復習，課程知識點消化得快，能夠通過課后答疑等環節及時解決存在的問題;普通班學生課堂理解能力欠佳，被動接受知識的傳遞，大多數學生并未養成課后按時復習、獨立思考問題、分析問題、解決問題的習慣，不知道自己要在答疑環節和教師討論的內容，疑難問題日益堆積，得不到有效的解決。

就基地班和普通班的授課情況來看，對于“數學物理方法”這門教學內容復雜、教學邏輯嚴謹、解題過程煩瑣的課程，教學過程中容易導致學生對該課程的知識點不能全面系統的掌握，尤其對基礎較為薄弱的學生來說，只是盲目地跟從教師的講解，對理論知識進行簡單的掌握，并未將自己的思考融入課堂，更不能用具體的分析方法解決實際問題，導致整體授課成效下降。

三、對于“數學物理方法”課程的改革探索

隨著社會的迅速發展，傳統的授課方式和教育理念與大眾化、信息化的高等教育不相適應，“數學物理方法”的教學內容、教學手段以及課程評價標準的改革迫在眉睫，鑒于筆者實際授課過程中的體會，更迫切地需要根據實際情況探索出適合現代化教育對象、符合教育發展要求的整改措施和方法。

1.改革教學內容，教學研相結合。在講授“數學物理方法”這門課程時選擇經典教程，例如將梁家寶或梁昆淼的“數學物理方法”作為主要教材，該教材內容精練、難度適中、重點突出，避免學生因繁雜的內容失去學習的信心;根據該課程在不同專業中的地位、作用、任務和課時量有針對性地選擇不同的教學內容，例如，對于分離變量法、格林函數法、特殊函數這些比較難理解的內容，可以靈活性地精選實用性強、難點突出的章節進行講授，簡化煩瑣的理論推理和數學證明，深入淺出、步步推理，引導學生掌握基本定理、公式和概念，既讓學生掌握理論知識框架，又使學生能夠明白其中的邏輯推理過程;鼓勵學生探究式的學習，讓學生將老師講授的課程內容、自己對本課程的興趣點結合起來，提出課題、收集論據、整理成文，培養學生深入研究具體問題的能力，使學生真實地感受到這門課程的實用性，體會到學習本課程的意義。

2.改革教學手段，實行雙主型教學模式。教師在授課過程中發揮主導性作用的同時，要提高學生在教學活動中的主體性地位，教師與學生之間要做到相互協調、相互配合，共同提高課堂教學的效果;根據不同層次學生的理解和消化程度，選擇不同的教學手段，通過討論式、探究式、問答式等多種教學方式，培養學生的學習興趣和邏輯思維能力，鼓勵學生發表自己的見解，啟發學生樹立自主創新、善于發問、主動思考、勤于動手的習慣;改變陳舊的教學觀念，使用多媒體輔助教學，將網絡教學融入“數學物理方法”的教學當中，利用多媒體將復變函數的推導和求解以仿真模擬圖像的形式進行更直觀的展示，方便學生理解推理過程，并加深學生對課程內容的記憶，增加課程的信息量，緩解課時量不足的問題，提高授課效率;對一些知識點比較系統、難度不大的章節可以分給學生進行講授，并通過現場分組討論的方式，解決課程中遇到的困難，增強學生學習的積極性和主動性。

3.改革考核制度，實行雙考核制。傳統的考試制度已經不能完全適應現代社會的發展需要，尤其對于“數學物理方法”這樣一門講授和學習難度比較大的課程來說，改變單一閉卷考試的考核方式尤為必要。可以采用開卷和閉卷、期末考和平時表現相結合的開合方式，主要體現如下：平時表現占總成績的20%，包括出勤率、課時作業的完成情況、課堂交流互動的積極性等;分組進行專題討論，提交討論報告，按照內容翔實程度、創新性、正確率可酌情給分，占總成績的10%;要求提交一篇與課程相關的小論文，需要圍繞某個問題，給出相應的解答，占總成績的10%;期末以閉卷或開卷考試的方式進行統一考核，占總成績的60%。這種綜合性的考核評價方式可以有效地避免學生出現考前臨時突擊、硬性背誦，但并不理解課程在實踐中如何具體應用的現象，同時能對學生進行全方位的評價，提高學生的課堂參與程度。

四、總結

總的來說，“數學物理方法”課程的教學改革從對教學內容、教學方式以及考核方式的優化出發，激發學生自覺主動學習的興趣，調動學生課堂的參與度，提高教學質量和學習效果，增強了課程的針對性，有利于改變傳統教學模式帶來的弊端，有利于以更加合理的方式完成教學大綱指定的教學內容，有利于提高學生運用數學知識解決實際問題的能力，有利于培養適合時代發展的新型的實用型人才。

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[6]姚端正.數學物理方法[M].北京：科學出版社，2012.

The Teaching Cognition and Reform Exploration of "Mathematical Methods for Physics"

ZHOU Tian

（College of Atmospheric Science，Lanzhou University，Lanzhou，Gansu 730000，China）

Abstract："Mathematical Method for Physics" is a basic course in science and engineering disciplines，according to the current development of the course and the author's teaching experience，the author puts some reform measures based on the teaching content，teaching research，teaching methods，the combination of double main teaching appraisal system，and implement double by discussion.

Key words："Mathematical Methods for Physics";teaching cognition;practice perception;countermeasures