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非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)現狀及對策研究的論文
非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)現狀及對策研究
高坤
�。I州學(xué)院光電工程系，山東濱州256603）
摘要：近些年來(lái)，隨著(zhù)社會(huì )產(chǎn)業(yè)結構的不斷轉型及改變，對于人才的需求與以往有了較大不同，傳統的數學(xué)、物理、地理等基礎理工類(lèi)學(xué)科受到冷遇，而一些新興的航空、環(huán)境、能源等學(xué)科則發(fā)展迅速�！洞髮W(xué)物理》作為一門(mén)重要的通識性基礎課程，通常開(kāi)設于大一或者大二階段，為高等院校各理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必修。以濱州學(xué)院為例，分析了當前非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的教學(xué)現狀及存在的主要問(wèn)題。結合在教學(xué)改革方面的一些做法，給出了相應的解決方案及對策，并討論了具體應用中所需要注意的一些事項。實(shí)踐證明，對于非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的教學(xué)改革很有必要，本文所述教學(xué)方法不論對于教師的教還是學(xué)生的學(xué)都具有一定的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；非物理專(zhuān)業(yè)；教學(xué)改革
基金項目：濱州學(xué)院青年人才創(chuàng )新工程科研基金項目（BZXYQNLG200605）
作者簡(jiǎn)介：高坤（1978-），男，山東高密人，講師，主要從事電路與系統、大學(xué)物理等課程的教學(xué)與研究。
一、引言
《大學(xué)物理》作為一門(mén)重要的通識性基礎課程，通常開(kāi)設于大一或者大二階段，為高等院校各理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必修�！洞髮W(xué)物理》課程中所包含的基本概念、基本理論和基本方法，對提高學(xué)生的科學(xué)素養具有重要作用，為學(xué)生進(jìn)行后續的科學(xué)及工程技術(shù)工作所必須掌握和具備。有鑒于此，對于《大學(xué)物理》課程的教學(xué)改革研究便顯得尤為重要。近些年來(lái)，隨著(zhù)社會(huì )產(chǎn)業(yè)結構的不斷轉型及改變，對于人才的需求與以往有了較大不同，傳統的數學(xué)、物理、地理等基礎理工類(lèi)學(xué)科受到冷遇，而一些新興的航空、環(huán)境、能源等學(xué)科則發(fā)展迅速。以濱州學(xué)院為例，依托區域、行業(yè)和自身優(yōu)勢，圍繞培養應用型人才的目標，近幾年不斷優(yōu)化系院布局和學(xué)科專(zhuān)業(yè)結構，新上了許多諸如航空、化工、海洋、農業(yè)等應用型的專(zhuān)業(yè)。而對于這些非物理專(zhuān)業(yè)，《大學(xué)物理》課程的開(kāi)設都是必不可少的。不同的專(zhuān)業(yè)，后續所要學(xué)習的專(zhuān)業(yè)知識及以后所要從事的工作大相徑庭，且不同專(zhuān)業(yè)之間的學(xué)生水平參差不齊，學(xué)習基礎及學(xué)習能力差距較大，這一切都為非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的開(kāi)設和講授增加了困難。在非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》教學(xué)過(guò)程中，筆者也確實(shí)發(fā)現了一些問(wèn)題，并針對這些問(wèn)題做了一些有針對性的工作。
本文首先根據濱州學(xué)院非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》的教學(xué)情況調查，分析課程的教學(xué)現狀及教學(xué)中存在的主要問(wèn)題。根據筆者在教學(xué)實(shí)踐中的一些做法，給出相應的解決方案及對策研究。結合具體應用中所出現的一些問(wèn)題，探討其注意事項，以期對于非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的教學(xué)改革能夠有所啟發(fā)，有所裨益。
二、非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)現狀分析
為全方面地掌握非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的教學(xué)現狀，筆者采取了以下幾種方式進(jìn)行調查分析，主要包括：（1 ）向10余個(gè)非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的300多名學(xué)生發(fā)放調查問(wèn)卷，廣泛了解學(xué)生對該門(mén)課教與學(xué)兩方面的意見(jiàn)和建議；（2）向10余個(gè)非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的50余名專(zhuān)業(yè)課教師及教學(xué)管理人員發(fā)放調查問(wèn)卷，了解不同專(zhuān)業(yè)與《大學(xué)物理》課程內容的聯(lián)系以及對《大學(xué)物理》課程的不同需求；（3）經(jīng)常開(kāi)展教研活動(dòng)，與不同專(zhuān)業(yè)的《大學(xué)物理》任課教師交流，了解他們對所任課專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)現狀的看法；（4）分析非物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生期末考試考核情況，通過(guò)學(xué)生的答題情況分析學(xué)生在教學(xué)中所存在的各種問(wèn)題。調查發(fā)現，當前非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)面臨很多的壓力和困難，主要存在以下三個(gè)問(wèn)題亟待解決。
1.課程內容較難，學(xué)生理解和掌握起來(lái)存在一定障礙。在與學(xué)生的交流中，每當問(wèn)及學(xué)生對于《大學(xué)物理》課程的看法，聽(tīng)到最多的一個(gè)字便是：難。確實(shí)，雖然課程中的力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)等內容在中學(xué)階段已經(jīng)學(xué)過(guò)，但在《大學(xué)物理》中卻被賦予了新的深度和廣度，有了新的研究方法和工具。非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生物理和數學(xué)底子相對來(lái)講較差，對于《大學(xué)物理》深奧抽象的物理概念和煩瑣復雜的解題方法在理解上自然存在一些困難。
2.概念公式多，數學(xué)推導多，學(xué)生普遍缺乏學(xué)習興趣。對于《大學(xué)物理》課程，學(xué)生另一個(gè)反映較多的問(wèn)題是對于該門(mén)課程提不起興趣�？菰锓ξ兜奈锢砀拍罴拔锢砉�，以及冗長(cháng)的數學(xué)推導，確實(shí)很難激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習興趣。而由于理工科課程的特點(diǎn)，又很難像文科課程一樣講得生動(dòng)活潑。因此在課堂上常常會(huì )看到，教師在上面講得熱火朝天，而下面能認真聽(tīng)講或者真正能聽(tīng)懂的學(xué)生卻不多，導致課堂教學(xué)效果較差。
3.與本專(zhuān)業(yè)后續課程及將來(lái)工作關(guān)系小，學(xué)生普遍不重視。這是近些年影響學(xué)生學(xué)習效果越來(lái)越重要的一個(gè)因素。雖然物理學(xué)與人們的日常生活息息相關(guān)，在培養學(xué)生的科學(xué)素養和創(chuàng )新能力方面具有重要的意義，但由于《大學(xué)物理》與非物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生后續專(zhuān)業(yè)課程的學(xué)習以及將來(lái)所從事的工作不存在直接的聯(lián)系，考研時(shí)也不會(huì )考到，使許多學(xué)生抱著(zhù)期末考試能夠考及格的心態(tài)和目的來(lái)學(xué)習本門(mén)課。對于某些專(zhuān)業(yè)，該門(mén)課程甚至只開(kāi)設一學(xué)期，且被設定為考查課，就更難引起學(xué)生的重視了。
三、非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)對策研究
濱州學(xué)院《大學(xué)物理》課程為校級重點(diǎn)課程及精品課程。針對當前非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程教學(xué)所存在的上述問(wèn)題，筆者及其他任課老師做了一些嘗試性的工作，實(shí)踐證明能夠部分地解決教學(xué)中所存在的問(wèn)題。
1.加強計算機數值模擬在《大學(xué)物理》課程中的應用。物理實(shí)驗形象直觀(guān)，能夠幫助學(xué)生更好地理解抽象的物理概念和物理過(guò)程，但《大學(xué)物理實(shí)驗》課程所開(kāi)設實(shí)驗普遍個(gè)數較少，且許多實(shí)驗儀器無(wú)法方便地搬進(jìn)課堂。鑒于此，以數值模擬為基礎的“計算機仿真實(shí)驗”能夠較好地解決這個(gè)問(wèn)題，它可以把抽象難懂的物理知識以圖形、圖像、動(dòng)畫(huà)等生動(dòng)直觀(guān)的形式展現在學(xué)生面前，實(shí)現了抽象內容的可視化。筆者在教學(xué)中嘗試引入Matlab數值仿真，將復雜的物理知識點(diǎn)編寫(xiě)成一個(gè)個(gè)Matlab小程序。學(xué)生普遍感覺(jué)比較新鮮，通過(guò)觀(guān)看仿真過(guò)程及結果，既能夠幫助學(xué)生理解深奧的物理知識，又提高了他們學(xué)習物理的興趣。
2.發(fā)展更科學(xué)更全面的《大學(xué)物理》課程考核方式�？己朔绞绞侵笇W(xué)生學(xué)什么及如何學(xué)的“指揮棒”，通過(guò)改革考核內容、考核形式及成績(jì)評定方式等，實(shí)現更全面、客觀(guān)、公正地評價(jià)學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jì)，無(wú)疑將大大提高教學(xué)的效果。實(shí)踐證明，傳統的作業(yè)成績(jì)加期末考試成績(jì)的考核辦法無(wú)法充分發(fā)揮學(xué)生的主觀(guān)能動(dòng)性，也不能準確客觀(guān)地反映學(xué)生的學(xué)習情況。建立多元化的考核評價(jià)指標體系，對大學(xué)物理成績(jì)進(jìn)行綜合測評，是目前較為公正和合理的評判方法。筆者曾考慮了學(xué)生上課出勤、課堂表現、思維創(chuàng )新、作業(yè)情況、期末考試等評價(jià)指標，并賦予了各指標相應的權重，利用模糊數學(xué)中的綜合評判方法，對某幾個(gè)班學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jì)進(jìn)行評判，評判成績(jì)基本能夠體現學(xué)生平時(shí)的學(xué)習水平。
3.加強《大學(xué)物理》內容與非物理專(zhuān)業(yè)后續專(zhuān)業(yè)課內容的聯(lián)系和銜接。通過(guò)分析各非物理類(lèi)專(zhuān)業(yè)不同的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，根據后續專(zhuān)業(yè)課對于物理知識的要求及側重點(diǎn)，有的放矢地對不同專(zhuān)業(yè)學(xué)生選擇不同的《大學(xué)物理》知識點(diǎn)進(jìn)行講授。比如，對于化學(xué)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，多給他們講些熱學(xué)、光學(xué)等方面的知識，對于機械及自動(dòng)化等專(zhuān)業(yè)，多給他們補充電磁學(xué)等方面的知識，使他們認識到所學(xué)的知識對他們的專(zhuān)業(yè)是有用的，能促進(jìn)他們后續專(zhuān)業(yè)課的學(xué)習，甚至對于將來(lái)的繼續深造以及工作，都是有所幫助的。
四、思考及建議
在教學(xué)實(shí)踐過(guò)程當中，我們也遇到了一些問(wèn)題。下面將簡(jiǎn)單地介紹面臨的困難以及擬解決的方法，并給出自己的思考和建議。首先，在將計算機數值模擬引入《大學(xué)物理》教學(xué)中，我們遇到了教學(xué)課時(shí)不足的問(wèn)題�！洞髮W(xué)物理》課程涉及知識點(diǎn)多，傳統的講授方法課時(shí)量都稍顯不足。加上需要數值運算相關(guān)知識的引入和學(xué)習，教學(xué)課時(shí)的安排更需要統籌兼顧。我們認為，計算機數值運算的基礎知識應由學(xué)生課下自己學(xué)習，或是通過(guò)開(kāi)設公選課的方式進(jìn)行，不應過(guò)多占用《大學(xué)物理》課堂教學(xué)的時(shí)間。而且，對于不同學(xué)習程度和水平的學(xué)生，要求也應該是不同的。比如，對程度好的學(xué)生可以給他們一些簡(jiǎn)單的例子讓他們編程，程度差的只要求他們能借助數值模擬更好地理解物理知識即可。其次，考核評價(jià)指標體系的建立需要考慮各方面因素，需大量的調研。而且，基于模糊綜合評判法的考核評價(jià)方式，其算法要比平常使用的方法麻煩得多，操作起來(lái)需耗費大量時(shí)間及精力，筆者也只是對有限的幾個(gè)班進(jìn)行過(guò)實(shí)驗。下一步可以嘗試根據模型編寫(xiě)相關(guān)軟件，利用計算機進(jìn)行計算處理，從而減少教師的工作量，提高工作效率。
五、結語(yǔ)
《大學(xué)物理》作為一門(mén)重要的通識性基礎課程，通常開(kāi)設于大一或者大二階段，為高等院校各理工科專(zhuān)業(yè)學(xué)生所必修�！洞髮W(xué)物理》課程是非物理理工科專(zhuān)業(yè)所必須要學(xué)習的一門(mén)重要基礎課，但目前其課程教學(xué)存在較大問(wèn)題，教學(xué)改革勢在必行。筆者經(jīng)廣泛調研，分析了非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的教學(xué)現狀及面臨的問(wèn)題，結合自己的工作給出了相應的對策及一些思考，希望能對非物理專(zhuān)業(yè)《大學(xué)物理》課程的教學(xué)改革起到拋磚引玉的作用。
參考文獻：
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