摘 要 本文介紹了專業教育背景下的大學物理課程中緒論章節的教學改革,它將學生的專業背景知識和現代科學技術融入課程教學中,彌補了傳統教學過程中的枯燥性,充分激發了學生對大學物理課程的學習興趣,增加了學生對課程內容學習的動力。
關鍵詞 大學物理 緒論教學 專業背景 現代科學技術
0引言
物理學作為一門自然科學,它的發展直接推動了當今科學技術的進步。因此,大學物理課程是理工科專業學生的一門必修基礎課程,目的在于培養學生的邏輯思維和創新精神,為其專業課的學習打好基礎。其中,緒論部分是對整個大學物理課程內容的總結和概括,是引導學生學習方向的課程內容,一般在教學中安排1-2個課時的時間。然而,緒論教學中講授的大多是“大學物理學什么?”和“大學物理怎么學?”等老舊的課程知識,很少與專業背景和現代科學技術的發展相聯系,這樣容易導致學生在聽課過程中感到枯燥無味、毫無新意,從一開始就降低了學生對大學物理課程的學習興趣。因此,有必要對大學物理課程中的緒論教學內容進行改革,以專業背景為導向,并突出與現代科技的關聯度,來增加緒論教學的新穎性,激發學生對大學物理課程學習的興趣。
1專業背景下緒論教學改革的探索
大學物理課程內容主要包括力學,熱學,電磁學,光學和近代物理學等五部分內容。傳統的緒論教學主要集中在課程內容的介紹和總結上,很少將課程內容知識與學生背景專業進行結合,難以激發學生對大學物理課程內容的學習興趣。因此,在緒論教學過程中,將所教學生的背景專業與大學物理課程內容進行結合講解,并突出與現代科學技術發展的關聯性,能夠使課程的講解更加生動和形象,進一步激發學生對大學物理的好奇心。
1.1背景專業與課程內容相結合式教學改革
大學物理課程大多偏于理論知識,在課程的講授上仍采用“老師講,學生聽”的傳統教學模式。因此,學生對于大學物理課程的興趣完全來自于老師的講解過程,而緒論部分是大學物理課程的第一課,其講解的成功與否在很大程度上影響著學生對大學物理課程學習的動力。大學物理課程是理工科學生的必修課程,鑒于學生專業背景的不同,學生在學習大學物理課程內容的側重點有所不同。因此,結合學生的背景專業,對緒論部分內容進行教學改革,重點突出專業的關聯性,有助于學生明確大學物理課程的重要性。例如,對于建筑類專業的學生來講,緒論部分講解過程中可重點突出力學部分對于其專業的重要性,對橋梁設計、建筑工程和軌道工程可應用的知識點進行擴展性講解,并指出本專業后期所學的理論力學,結構力學和材料力學等專業課都是以大學物理課程為理論基礎。對于機械類專業的學生,其涉及的知識面更為廣泛,因此,在調研專業課程的基礎上,緒論部分的講解應重點突出力學、熱力學和電磁學的專業性應用講解,例如,可簡要分析機械轉動過程中所應用到的剛體定軸轉動的知識點以及發動機的工作原理與熱力學中的熱循環的聯系,并可拋出“如何提高熱機的能效?”等相關知識點的疑問,激發學生的好奇心。對于光信息類專業的學生,其專業所涉及的大學物理知識點主要包括電磁學和光學,在緒論內容的講解過程中,可重點突出電磁學的重要性,指出麥克斯韋電磁理論是光與物質相互作用的理論基礎,其所學的物理光學、激光原理等專業課程都是在其基礎之上形成的。在大學物理的緒論課程的講解過程中結合學生的背景專業,可以將課程講解的更形象化,激發學生的學習興趣。
1.2現代科學技術與課程內容相結合式教學改革
大學物理中緒論部分的教學除了需要與學生背景專業相結合外,還需要突出與現代科學技術的發展相結合。隨著現代科技的高速發展,將前沿科學知識與大學物理課程內容相結合式的教學改革,無疑能夠進一步激發學生對大學物理課程的學習興趣和動力。緒論部分是對大學物理課程內容的簡要介紹,因此,在緒論部分講解過程中結合科學前沿能夠使大學物理的“第一課”更具科技性。這里以光學內容的講解為例,在教學過程中,可以與現今的3D顯示技術和AR顯示技術相結合進行講解。3D顯示分為裸眼3D顯示和輔助型3D顯示,其中輔助型3D顯示多采用眼鏡的方式,例如3D電影技術,其顯示原理就是左右眼鏡片采用不同的偏振方向透光,投影屏幕上不同的偏振光透射進入人眼,形成左右視差,人眼便能夠觀看到立體圖像。因此,3D眼鏡是3D顯示的重要部件,其原理便用到了光學內容中的偏振光理論,因此在講解過程中,可以重點突出這部分內容的實用性。AR顯示技術是當今的科技熱門技術,其中重要的技術手段之一就是采用全息光柵進行導光成像,這就涉及到光的衍射內容,而全息光柵的制備多采用干涉光刻的方式,這便涉及到光的干涉內容,因此,在光學緒論的教學中可重點聯系相關的現代科技進行講解。由此可見,現代科學技術與課程內容結合式教學改革將有助于激發學生對大學物理的學習動力,特別是在國家“強基計劃”的引導下,培養出更多優秀的物理類人才。
2結束語
大學物理課程作為理工科類學生的必修基礎課程,在緒論章節教學中,通過結合學生專業背景和現代科學技術知識進行教學改革,能夠彌補傳統教學過程的枯燥性,激發學生對大學物理課程的學習興趣,提高學生的創新思維能力,培養更多優秀的物理類人才。
作者簡介:萬文強(1989-),男,博士,講師,主要從事物理光學課程教學和先進顯示技術研究工作。
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