《矢量分析與場論》教學(xué)探索與實踐

陳教凱 張東海 周史薇 周祥楠

摘 要：由于傳統(tǒng)教學(xué)存在種種弊端，《矢量分析與場論》課程的教學(xué)改革提上日程。通過《矢量分析與場論》教學(xué)探索與實踐，提出翻轉(zhuǎn)課堂與研究性教學(xué)在一定程度上是可以融合在一起的。在教改過程中，理順了影響教學(xué)各因素的關(guān)系，發(fā)現(xiàn)了教改過程中的一些問題并提出解決方案。

關(guān)鍵詞：翻轉(zhuǎn)課堂;教學(xué)改革;教學(xué)方法;物理

基金項目：山西省高等學(xué)校教學(xué)改革創(chuàng)新項目（項目編號：J2019268），山西師范大學(xué)現(xiàn)代文理學(xué)院院級教學(xué)改革創(chuàng)新項目（項目編號：2019JG05）。

《矢量分析與場論》是物理專業(yè)一門重要的專業(yè)選修課。它是一門工具課程，是多元函數(shù)微積分學(xué)的深入與繼續(xù)，為學(xué)好電磁學(xué)、電動力學(xué)等后繼課程奠定基礎(chǔ)。在傳統(tǒng)教學(xué)存在種種問題這個內(nèi)在動因和國家推動本科教育教學(xué)改革這個外在動因的推動下，各門課程的教學(xué)改革已經(jīng)是一個必然，《矢量分析與場論》也是其中之一。

全國范圍內(nèi)，大、中、小學(xué)都展開了線上教學(xué)，這是一次由特殊情況倒逼的一次教學(xué)改革，它是被動的但是卻影響深遠的一次教學(xué)改革。這次全國各學(xué)校積極展開的多元化的線上教學(xué)在廣度和深度上都是遠超以往教學(xué)改革的。這學(xué)期的《矢量分析與場論》課程也開展了線上教學(xué)活動。

1 傳統(tǒng)教學(xué)中的問題

眾所周知，傳統(tǒng)教學(xué)弊端叢生、備受詬病。傳統(tǒng)教學(xué)中教學(xué)方法死板、教學(xué)模式陳舊，教學(xué)中基本是“一言堂”、“滿堂灌”。傳統(tǒng)教學(xué)中，以教師為主，學(xué)生被動地接受，學(xué)生的積極性、主動性被壓抑，學(xué)生的個性、學(xué)生間的差別被漠視。在傳統(tǒng)教學(xué)中，強調(diào)更多的是知識的輸灌，能力、素質(zhì)的培養(yǎng)被忽視。

傳統(tǒng)教育中，智育被更多地強調(diào)，而德、體、美、勞更多地流于形式，相關(guān)教學(xué)也是教條化、僵硬化的。學(xué)生的身心協(xié)調(diào)發(fā)展在各個層面被不同程度地忽視。傳統(tǒng)教學(xué)表面上是以教師為中心，其實傳統(tǒng)教學(xué)的實質(zhì)是以知識為本[1，2]，在教學(xué)過程中的人（教師和學(xué)生）都被物化。在傳統(tǒng)教學(xué)中，實質(zhì)上知識是中心，而教師更多地成為傳承知識的媒介，學(xué)生則變成容納知識、傳承知識的載體、社會發(fā)展的道具。

傳統(tǒng)教學(xué)導(dǎo)致種種不良的后果。比如，學(xué)生高分低能，考試考高分，做任務(wù)或做課題則無所適從。學(xué)生習(xí)慣于服從權(quán)威，而惰于批判性思考。學(xué)生習(xí)慣于全盤接受課本，而惰于懷疑地看待前人的成果。學(xué)生習(xí)慣于輸入而惰于輸出，以致創(chuàng)新意識薄弱、創(chuàng)新能力低。傳統(tǒng)教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)低、科學(xué)精神匱乏。傳統(tǒng)教學(xué)的種種弊端在《矢量分析與場論》課程的傳統(tǒng)教學(xué)中也多有體現(xiàn)。比如《矢量分析與場論》課程的內(nèi)容相對物理而言比較枯燥乏味，學(xué)生缺乏興趣，參與不積極，在課程學(xué)習(xí)時學(xué)生相互之間的溝通、交流少。與此同時，《矢量分析與場論》是考查課，學(xué)生不重視的情況比較重，存在平時不認真、考前靠突擊的情況。

2 《矢量分析與場論》課程的教學(xué)探索與實踐

鑒于《矢量分析與場論》課程傳統(tǒng)教學(xué)中的種種問題，我們進行了以翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式為主同時融合研究性教學(xué)方法教學(xué)探索與實踐。

翻轉(zhuǎn)課堂[3]和研究性教學(xué)[4]都強調(diào)改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)模式，新的教學(xué)活動應(yīng)該以學(xué)生為中心。它們都強調(diào)改變學(xué)生被動接受的狀態(tài)，教師要調(diào)動、激發(fā)學(xué)生的積極性、主動性和創(chuàng)造性。翻轉(zhuǎn)課堂和研究性教學(xué)都強調(diào)培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。翻轉(zhuǎn)課堂更多地主張課上與課下學(xué)習(xí)內(nèi)容合理配置，而研究性教學(xué)更多地強調(diào)教學(xué)要圍繞“問題”展開，這兩種教學(xué)模式是可以有機融合在一起的。

我們把線上教學(xué)和翻轉(zhuǎn)課堂以及研究性教學(xué)進行了融合。具體地：

1）教學(xué)平臺。可以采用QQ、微信、釘釘、學(xué)習(xí)通、騰訊會議、泛雅等工具或平臺。

2）線上資源。在線精品課程、中國大學(xué)MOOC、可汗學(xué)院、網(wǎng)上教學(xué)視頻等資源。

3）自制資源。教師和學(xué)生制作視頻、ppt。

4）工具。手機和電腦并用，保證上課不間斷。使用電腦上網(wǎng)課會更便捷，視聽效果更好;部分沒有電腦的同學(xué)使用手機上課。

5）教學(xué)方法。翻轉(zhuǎn)課堂融合研究性教學(xué)。學(xué)生課前小組討論、自學(xué)、觀看教學(xué)視頻并自制部分教學(xué)視頻;課上學(xué)生討論交流、教師指導(dǎo)、答疑;課后鞏固、復(fù)習(xí)、做作業(yè)。學(xué)生課前自學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題、難點，鼓勵學(xué)生自己或與同學(xué)一起查閱資料、討論分析問題、解決問題，進行研究性學(xué)習(xí)并鼓勵學(xué)生寫成小論文，通過這種形式鍛煉學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、文獻查閱、分析問題、解決問題等能力，鍛煉學(xué)生合作的能力，鍛煉學(xué)生知識應(yīng)用能力、自學(xué)能力等。

6）評價方法。學(xué)生評價與教師評價相結(jié)合，小組內(nèi)評價與其他組評價相結(jié)合，平時成績與期末成績相結(jié)合。

3 《矢量分析與場論》教學(xué)改革中的問題及分析

在教學(xué)實踐中發(fā)現(xiàn)存在一些問題，需要正視以便教學(xué)改革的深入。從基礎(chǔ)設(shè)施角度來看，學(xué)生擁有個人電腦的比例并不高，很明顯使用手機觀看教學(xué)視頻的效果要遠遠差于使用電腦。在校學(xué)生，學(xué)生學(xué)習(xí)的空間主要為教室、圖書館和宿舍三點。宿舍人多、來往頻繁影響學(xué)習(xí)，圖書館和教室位置資源相對緊張，所以，為適應(yīng)教學(xué)改革的推進，學(xué)校應(yīng)該加強基層設(shè)施的建設(shè)。

從學(xué)生角度來看，部分學(xué)生的自律性較差。個別學(xué)生有邊看教學(xué)視頻邊娛樂的情況、有上課不認真的情況、有課前自學(xué)敷衍的情況、有分組討論偷懶的情況等等。傳統(tǒng)教育形成的桎梏、遺留的陋習(xí)還有慣性。個別學(xué)生習(xí)慣于輸入知識，習(xí)慣于被管理，習(xí)慣于聽令行事，習(xí)慣于標準答案，習(xí)慣于問題的答案都可以在教材中找到，不適應(yīng)翻身做“主人”的新環(huán)境，不適應(yīng)主動學(xué)習(xí)，不適應(yīng)輸出知識，不適應(yīng)對未知進行探索。所以，改變學(xué)生陋習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生自律、自立、自主的精神和自學(xué)能力是迫切的。

從教師角度來說，把以教師為中心變成以學(xué)生為中心的教學(xué)改革并沒有降低教師的作用反而是提高了教師在教學(xué)過程中的作用。在傳統(tǒng)教學(xué)中，教師基本上僅僅是知識的傳播者，而在新的教學(xué)關(guān)系中，教師是學(xué)習(xí)情境、學(xué)習(xí)環(huán)境的提供者、構(gòu)建者，是學(xué)習(xí)過程的組織者、指導(dǎo)者，是學(xué)生的幫助者、引導(dǎo)者和促進者。因為以學(xué)生為中心，所以學(xué)生的個性發(fā)展才會被重視，自古以來所倡導(dǎo)的“因材施教”才真正有了實施的土壤。教學(xué)改革不是較低了對教師的要求，而是對教師提出了更高的要求。

4 結(jié)語

時代的進步、社會的發(fā)展、國家政策都對教學(xué)提出了改革的要求。《矢量分析與場論》的教學(xué)改革探索改變以教師為中心的傳統(tǒng)教學(xué)，實踐以學(xué)生為中心的新教學(xué)模式，提高學(xué)生的積極性、主動性、能動性。《矢量分析與場論》的教學(xué)改革取得了一定的成效，但仍需通過持續(xù)地教學(xué)實踐、經(jīng)驗總結(jié)、理論學(xué)習(xí)進一步完善該課程教學(xué)改革的實施方案。

參考文獻

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[3]張萍，DINGLin，張文碩.翻轉(zhuǎn)課堂的理念、演變與有效性研究[J].教育學(xué)報，2017，13（1）：46-55.

[4]楊冬.大學(xué)研究性教學(xué)改革的阻力及其化解[J].重慶高教研究，2019，3：98-109.