“四新”背景下大學物理教學改革與實踐

周在進

（淮陰工學院數理學院，江蘇 淮安 223003）

1 大學物理課程的重要性和教學現狀

物理學是研究物質的結構、基本運動和相互作用的自然科學，也是技術科學和工程科學的基礎。大學物理作為工科院校必修的一門基礎課程，在培養學生的探索與創新能力、分析和解決實際問題能力等方面起著重要的作用。在新時代和新課改背景下，加強學生政治思想教育已成為教學過程中的主要目標之一，課程教學中融入思政元素可以培養學生的探索精神和創新意識，幫助學生樹立科學的世界觀、人生觀和價值觀[1]。

日前教育部推出高校教學建設過程中要優化教育教學條件，推動教學方法改革，探索基于“四新”理念的教學資源建設新路徑和人才培養新模式的建設思路。以此為契機，在“四新”建設背景下，探索一套適應淮陰工學院數理學院實際情況的大學物理教學模式顯得尤為重要。

目前大學物理課程教學仍然存在以下幾個問題：

（1）教學課時普遍不足。大學物理課程章節較多，內容豐富，學時的不足導致前后教學內容不能夠很好地銜接。

（2）教學方法和手段缺乏創新。多數教師仍然依賴PPT教學，教學過程顯得枯燥單一，完全強調了教師為主導的填鴨式教學。

（3）缺乏課程思政意識。沒有精心挖掘出課程思政元素，不能很好地培養學生的政治思想素養，無法體現新時代的教學要求。

2 大學物理教學改革與實踐

教學活動過程中，課堂教學仍然是最重要的環節。為了增強學生學習積極性和主動性，提高課堂教學效果，必須首先對課堂教學進行改革。目前很多高校也提出了一些如翻轉式、啟發式、互動式等這樣新的教學模式和教學方法，雖然也取得了一些成效，但這些模式不能長時間地、很好地堅持下去，有時讓學生顯得疲倦，甚至有些抵觸情緒，達不到預期的目的和效果。

本文結合多年的教學經驗和該校大學物理教學的實際情況，對大學物理課程在課堂教學實踐中的做法再作幾點補充：

（1）目前大學物理課堂教學過程中，采用PPT方式教學仍然是不可缺少的一部分內容。但PPT教學存在翻頁較快，不能較好做到對相對抽象難學、繁雜難懂的物理內容詳細講解的問題，往往學生是講到了下頁忘記了上頁，而且教師板書也相對較少，降低了學生的書寫能力，僅依靠這樣的教學方式學生很難對教學內容及時消化[2，3]。為了改善這種狀況，精心設計并編制了與課件內容相一致的挖空式配套課堂筆記本，供學生課堂上及時記錄授課內容、習題講解和理解感悟等，這樣既解決了傳統教學模式下學生上課抬頭率較低的現象，又讓學生課后及時復習和鞏固知識，更為實際的是讓學生積極地參與了課堂，達到PPT教學的最佳效果。

（2）新時代背景下大學物理課堂授課內容決定了課堂教學效果和對學生素質和能力培養的質量。目前大多數教師授課的內容仍然依據傳統的教材，講授純粹的相對難以理解的理論知識和較多的定律、定理和公式，沒有及時地將物理知識和原理融入生活、生產和現代化技術的應用之中，這樣的授課也很難激發學生學習的積極性，逐步導致學生失去聽課的興趣。

那么在授課過程中，可以適當穿插一些形象豐富的圖片或視頻來講解物理知識和原理在實際生產生活、現代化工程技術和高新技術中的應用案例，既豐富了教學內容，也觸及學生感興趣的話題，給學生對原本枯燥的物理知識的進一步理解帶來極大的幫助。比如，講授力學原理時，可以介紹陀螺儀、定向指示儀、炮彈的翻轉等在軍事領域中的應用原理，簡單地建立力學模型并介紹“哥倫比亞”號航天飛機在返回途中空中解體的失事原因等；講解熱力學第一定律時，結合自然界能量守恒定律，可以介紹永動機的發展歷程和失敗原因，制冷劑在冰箱、空調中的工作原理和實際應用，全球氣候變暖現象的溫室效應原理等，在講解動量或角動量守恒定律時，可以介紹火箭發射升空和飛行的基本原理，花樣滑冰、跳水運動、直升機表演的應用原理等，講解電磁學內容時，可以介紹靜電除塵、靜電復印原理，電磁炮的基本原理，等離子體在材料制備技術方面的應用以及鐵磁材料應用現狀和前景等，講解光學時，可以介紹激光在現代技術中的應用，如激光通信、激光雷達、激光手術等，光的偏振在3D電源中的應用原理[4]，X光的衍射在DNA結構中的應用。另外，適當介紹物理學原理在醫學方面的應用對生命科學的作用也是非常重要的，如超聲多普勒、X射線計算機斷層掃描、核素顯像及核磁共振成像等，這些技術和精密設備可以大大提高醫學診斷的準確度，并建立和發展了醫學影像診斷學學科。

通過這樣的教學改革和實踐，確實感受到學生的學習興趣有了極大的提高，明顯活躍了課堂氛圍，也能極大的引導學生多角度去思考問題。

（3）“課程思政”在當前的教書育人中是非常重要的一種教學理念，是立德樹人的根本任務之一。“課程思政”是課程與思政的有機結合，其主要形式是將思想政治教育元素，包括思想政治教育的理論知識、價值觀念以及精神追求等融入課程當中，潛移默化地對學生的思想意識、行為舉止產生影響，對學生的世界觀、人生觀和價值觀的塑造發揮著極其重要的作用。

物理學的重要特點就是凝結了許多物理學家的心血，在物理學發展過程中出現了許多有趣的物理故事，介紹著名科學家的偉大事跡能夠培養學生的人文素養和探索精神；介紹和展示我國在動車技術、磁懸浮列車技術、火箭運載技術等方面處于世界領先水平的科學成果，能夠增強學生的民族自豪感。因此充分利用物理學的特點和內涵優勢，可以挖掘更多的思政元素并將其融入教學過程中，從而與時代發展相契合，在加強學生的思想政治教育的同時，學生也愿意去聽講這些內容，大大激發了學生的聽課興趣。如在講授萬有引力相關內容時，可以介紹太空失重、飛船翱翔、航天員漂浮等原理，展示我國首位英雄航天員翟志剛出艙的感動畫面。在章節講授過程中，可以采用類似于講歷史故事的方式，介紹牛頓在力學、光學以及數學等方面的偉大貢獻；介紹麥克斯韋、庫侖、法拉第、安培、赫茲等人在電磁學方面的事跡和貢獻，并總結出麥克斯韋電磁場理論；介紹玻耳茲曼、開爾文、克勞修斯等人在熱學方面的偉大事跡，瓦特發明蒸汽機的偉大創舉和歷史過程；介紹普朗克、愛因斯坦、薛定諤等物理學家在量子力學發展歷程中的偉大成就。這些素材運用到課堂教學當中，能夠很好地培養學生的人文素養、探究真理的科學態度和團結合作的精神。

顯然，“課程思政”源于課程，我們必須對課程的內容和發展過程進行精心的挖掘，梳理出經典的思政元素，凝練出思政案例并融入課堂教學中，在傳授理論知識的同時，對學生樹立正確的世界觀、人生觀和價值觀，成為德才兼備、全面發展的優秀人才起著重要的作用。

3 結語

大學物理是工科院校一門重要的基礎課程，充分利用現代化教學手段，建立討論式、自主式、翻轉課堂等多元化課堂教學模式是教學的必然趨勢。通過對大學物理教學現狀分析，本文對大學物理課堂教學改革做了一些補充，豐富了教學內容和教學方式，融入思政元素，形成立體化的教學體系，加強了學生對知識的正確理解，激發了學生學習大學物理的興趣，增強了學生民族自豪感和社會責任感，有利于社會主義核心價值觀的培養和實現。