新時(shí)代背景下以專業(yè)應(yīng)用為導(dǎo)向的大學(xué)物理教學(xué)改革與研究

曲春英

（海南師范大學(xué) 物理與電子工程學(xué)院，海南海口 571158）

2015年，教育部、國家發(fā)展改革委、財(cái)政部聯(lián)合印發(fā)《關(guān)于引導(dǎo)部分地方普通本科高校向應(yīng)用型轉(zhuǎn)變的指導(dǎo)意見》，其宗旨就是應(yīng)用型人才是普通院校的主要培養(yǎng)目標(biāo)，要求基礎(chǔ)數(shù)學(xué)類和物理類課程也要依照應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行改革；教育部印發(fā)《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》，明確提出了信息技術(shù)與教育教學(xué)深度融合這一全新理念，5G時(shí)代的到來，又為人們更安全快速的電信體驗(yàn)提供了技術(shù)支持[1]。那么，如何更好地提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，發(fā)揮大學(xué)物理對各專業(yè)應(yīng)用型人才培養(yǎng)的積極作用，利用快速的信息網(wǎng)絡(luò)，鼓勵(lì)學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)，培養(yǎng)社會需要的應(yīng)用型、創(chuàng)新型人才，是擺在所有一線教育工作者面前的新課題[2]。

1 大學(xué)物理課程教學(xué)現(xiàn)狀分析

（1）目前部分高校大學(xué)物理教學(xué)存在 “一刀切”的問題。大學(xué)物理是國內(nèi)理工科院校普遍開設(shè)的通識教育課程，學(xué)生們來自不同專業(yè)，有著不同的學(xué)科背景。雖然有些高校實(shí)行了大類區(qū)分，但一些專業(yè)制定的教學(xué)大綱、教學(xué)計(jì)劃基本一致，測試題目一樣，各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的要求和內(nèi)容雷同，所學(xué)內(nèi)容與后續(xù)專業(yè)課程之間沒有鋪墊和銜接。且新的培養(yǎng)方案執(zhí)行后，大學(xué)物理教學(xué)課時(shí)大大減少，在如此短的時(shí)間內(nèi)把力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)四大模塊講深、講透是很難實(shí)現(xiàn)的。

（2）部分學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理積極性不高。新工科背景下的物理課程要培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐和應(yīng)用能力，要為其他專業(yè)課程的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，就需要提高學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的積極性。而目前部分學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)重要性認(rèn)識不足，甚至認(rèn)為和自己的專業(yè)無關(guān)，出現(xiàn)學(xué)習(xí)動力不足，重視程度不夠，學(xué)習(xí)興趣不高等現(xiàn)象。中國教育學(xué)會物理教學(xué)專業(yè)委員會常務(wù)理事陶昌宏專家提出：“興趣是最好的老師”[3]。加之大學(xué)物理又多數(shù)是大班授課，課堂講授無法時(shí)刻關(guān)注到每個(gè)同學(xué)，有些人會注意力不集中，思想開小差，所講內(nèi)容沒有及時(shí)消化吸收，長此下去，漸漸就失去了學(xué)習(xí)興趣，致使教學(xué)質(zhì)量大打折扣。

（3）教師教學(xué)過程中，物理應(yīng)用性引導(dǎo)不足。部分教師課堂中只注重對理論的闡述、定理的應(yīng)用、典型物理量的計(jì)算，對科學(xué)思維的培養(yǎng)缺乏足夠的重視，一些學(xué)生更注重做作業(yè)，把主要精力集中在解題和計(jì)算上，而對物理的實(shí)際應(yīng)用性缺乏足夠重視。

（4）實(shí)驗(yàn)開設(shè)項(xiàng)目有限，且實(shí)驗(yàn)設(shè)備臺數(shù)與實(shí)驗(yàn)人數(shù)嚴(yán)重不匹配。由于全校理工科專業(yè)學(xué)生都必修大學(xué)物理課程，人數(shù)非常多，但部分院校實(shí)驗(yàn)設(shè)備和場地有限，只能是分組進(jìn)行，授課教師大班授課，實(shí)驗(yàn)分成3-4組，仍不能緩解人數(shù)與實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足之間的矛盾，致使實(shí)驗(yàn)室從學(xué)期初到學(xué)期末的晚上或周末，大大增加了教師的工作量，同時(shí)占用了學(xué)生的周末時(shí)間，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果也不盡人意。

2 大學(xué)物理課程教學(xué)改革與實(shí)踐

針對目前大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，對該課程進(jìn)行改革的實(shí)施路徑如圖1所示。

圖1 大學(xué)物理教學(xué)改革與研究總體思路

（1）以專業(yè)應(yīng)用為導(dǎo)向，改革大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容。要針對不同專業(yè)對物理知識的實(shí)際應(yīng)用需要，制定與之契合的教學(xué)大綱，使物理教學(xué)內(nèi)容與本專業(yè)知識更好的相關(guān)聯(lián)、銜接，而不是像現(xiàn)在這樣，物理基礎(chǔ)課和專業(yè)課“兩張皮”[4]。在物理教學(xué)過程中要使各專業(yè)學(xué)生盡早了解本專業(yè)，使學(xué)生學(xué)習(xí)更有目標(biāo)，這也是培養(yǎng)各專業(yè)應(yīng)用人才的關(guān)鍵一步。大綱的制定需要由大學(xué)物理教研室和各專業(yè)教研室共同商榷、調(diào)研完成，才能做出周密、符合實(shí)際的決定，在大學(xué)物理教師數(shù)量緊張、工作量大的情況下，不妨和各專業(yè)教師合作授課，既更好的灌輸了物理思維，同時(shí)又引入了專業(yè)觀點(diǎn)。對于專業(yè)需求的內(nèi)容重點(diǎn)精講，其他可以略講，這樣一來也解決了物理課程知識點(diǎn)多，課時(shí)安排又少的大難題。如工程類專業(yè)，把物理內(nèi)容和專業(yè)需求有機(jī)結(jié)合，凸顯專業(yè)知識之下的物理基礎(chǔ)作用，特別是支撐專業(yè)新進(jìn)展、新技術(shù)發(fā)展的物理原理，進(jìn)而加深學(xué)生對本專業(yè)進(jìn)步與創(chuàng)新的理解。

（2）討論式教學(xué)方法，提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。無論大綱如何制定，學(xué)生是學(xué)習(xí)的主體，必須要提高主體學(xué)習(xí)的積極性和主動性，改革才能落到實(shí)效。采用討論式教學(xué)模式，讓學(xué)生參與教學(xué)過程，既能集中學(xué)生的注意力，提高課堂活躍度，也能培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力，以及創(chuàng)新思維能力[5]。這就對教師提出了更高要求，要求教師要課前備好課，哪些設(shè)置成討論內(nèi)容，哪部分設(shè)置問題，需要他們深入思考。課堂上教師首先創(chuàng)設(shè)情境，發(fā)現(xiàn)問題，不再是對著課件照本宣科；學(xué)生間要合作探究，解決問題，課堂上要積極思考，與他人合作交流。無形中培養(yǎng)了學(xué)生思考、傾聽、與他人合作的應(yīng)用型人才所必備的素養(yǎng)。

（3）線上線下教學(xué)相結(jié)合。需要建立大學(xué)物理線上教學(xué)資源，上傳課程必要的資料，方便學(xué)生課后查閱，上傳一些專業(yè)相關(guān)拓展知識，供學(xué)生學(xué)習(xí)。5G時(shí)代已到來，要充分利用信息網(wǎng)絡(luò)，雖然現(xiàn)在學(xué)習(xí)平臺很多，資源也很豐富，但沒有針對相關(guān)專業(yè)建設(shè)的大學(xué)物理學(xué)習(xí)資源，所以建設(shè)以專業(yè)應(yīng)用為主的大學(xué)物理線上學(xué)習(xí)資源十分必要。可以在平臺上發(fā)布討論，學(xué)生可以通過平臺各抒己見，教師方便批閱，及時(shí)給予針對性的指導(dǎo)；也可以在平臺上發(fā)布作業(yè)，設(shè)置成生生互評，鍛煉學(xué)生的思考能力，教師做最后總結(jié)即可。既解決了大班額課上無法兼顧到每一個(gè)同學(xué)的不足，又把教師從繁重的作業(yè)批改任務(wù)中解脫出來，集中精力做好教學(xué)設(shè)計(jì)。

（4）創(chuàng)新思維、科學(xué)思維的培養(yǎng)。任何教學(xué)在教授學(xué)生知識的同時(shí)，更重要的是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新思維，這也是應(yīng)用型人才應(yīng)當(dāng)具備的特質(zhì)[6]。物理課堂上教師注重引導(dǎo)學(xué)生思維、發(fā)現(xiàn)本質(zhì)；形成概念、掌握規(guī)律；學(xué)以致用、提升能力；不能單純地讓學(xué)生做題、教師講題。

（5）改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。為更好地達(dá)到改革效果，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容也要與專業(yè)銜接，并進(jìn)一步優(yōu)化，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、解決問題的能力和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度[7]。例如自動化專業(yè)，后續(xù)專業(yè)課與大學(xué)物理中的電磁學(xué)內(nèi)容聯(lián)系較緊密，可以多開設(shè)幾個(gè)與專業(yè)應(yīng)用相關(guān)的電磁學(xué)的實(shí)驗(yàn)；另外，結(jié)合后面的實(shí)驗(yàn)方式和手段，可以增加實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)量。

（6）改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方法和手段。針對前面所說的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)狀，把實(shí)驗(yàn)與現(xiàn)代化教學(xué)技術(shù)融合起來，可以利用物理實(shí)驗(yàn)虛擬仿真系統(tǒng)[8]，教師實(shí)驗(yàn)前錄制好視頻，用以學(xué)生課前預(yù)習(xí)，讓學(xué)生自主探究和學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)知識與內(nèi)容，解決了人數(shù)眾多與實(shí)驗(yàn)臺數(shù)量少之間的矛盾，能夠人手“一臺”，學(xué)生積極參與進(jìn)來，增強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)的主動性和能動性；課后細(xì)節(jié)地方?jīng)]弄懂的可以隨時(shí)補(bǔ)做，線下可以相互交流與探討。

（7）改革實(shí)驗(yàn)評價(jià)方式。實(shí)驗(yàn)課程不能過分重視結(jié)果，忽視實(shí)驗(yàn)過程。可以在實(shí)驗(yàn)過程中設(shè)置一些問題，如原理、方法與技巧的探究，學(xué)生線上回答反饋，或在操作過程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)要求學(xué)生拍攝當(dāng)前實(shí)驗(yàn)狀態(tài)，幫助教師監(jiān)督和了解學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程，使實(shí)驗(yàn)達(dá)到良好效果。

3 結(jié)語

本課程教學(xué)改革總目標(biāo)就是發(fā)揮大學(xué)物理的積極作用，培養(yǎng)滿足社會需求的各專業(yè)應(yīng)用型人才。這也是各高校向應(yīng)用型大學(xué)轉(zhuǎn)型、實(shí)現(xiàn)新形勢下應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)的必然要求。

該課程以筆者所教授的自動化專業(yè)應(yīng)用為導(dǎo)向，進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革研究與實(shí)踐，效果明顯。學(xué)生學(xué)習(xí)興趣明顯增強(qiáng)，自主性、應(yīng)用能力大大提高，在參加的學(xué)科競賽中均取得了較好的成績，學(xué)生畢業(yè)論文的完成質(zhì)量整體明顯高于往屆。大學(xué)物理課程教學(xué)改革是一項(xiàng)長期任務(wù)，今后仍需要不斷深化與完善。