摘 要 本文從培養(yǎng)21世紀(jì)人才的角度出發(fā)剖析了大學(xué)物理學(xué)科建設(shè)、教學(xué)體系、內(nèi)容、教學(xué)手段方法改革的必要性,提出了改革措施:邊教學(xué)、邊科研,創(chuàng)建一個濃郁的教研和學(xué)術(shù)活動氣氛,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化的重要途徑;完善學(xué)科體系,進(jìn)行教材改革,有利于學(xué)生思維能力、創(chuàng)新能力等科學(xué)素質(zhì)培養(yǎng);加強(qiáng)教學(xué)軟件建設(shè),采取現(xiàn)代化的教學(xué)手段是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。
關(guān)鍵詞 教學(xué) 教材 科研 學(xué)科建設(shè)
中圖分類號:G424 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
大學(xué)物理是理工科院校整體教學(xué)計劃中量大、面廣、影響深的一門重要基礎(chǔ)課,關(guān)系到學(xué)生的知識結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu),因此,提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量是一項(xiàng)具有深遠(yuǎn)意義的基礎(chǔ)工程。而提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵是教師,是學(xué)科隊(duì)伍建設(shè)。積極優(yōu)化物理教師的素質(zhì),強(qiáng)化物理教研室的功能是整個教研室工作的核心。為此,對我院大學(xué)物理學(xué)科建設(shè)提出以下措施。
1 創(chuàng)建一個濃郁的教研和學(xué)術(shù)活動氣氛
教研室不是一個行政機(jī)構(gòu),而是一個學(xué)科隊(duì)伍的聯(lián)合體,是一個執(zhí)行教學(xué)計劃,提高教學(xué)質(zhì)量和改善教學(xué)條件的學(xué)會,所以教研室應(yīng)該創(chuàng)建一個濃郁的教研與學(xué)術(shù)活動氣氛。
邊教學(xué)、邊科研,是實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化的重要途徑。物理學(xué)的研究領(lǐng)域極其廣闊,它既包含以認(rèn)識自然為目的的基礎(chǔ)研究,又包含與經(jīng)濟(jì)發(fā)展密切關(guān)系的應(yīng)用課題的研究,前者如探索宇宙起源的天體物理學(xué)、研究基本粒子的高能物理學(xué)、尋找夸克和核力問題、探索大統(tǒng)一理論等;后者如凝聚態(tài)物理、激光、超導(dǎo)等。作為高校的物理教學(xué),如何適應(yīng)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,不斷充實(shí)新的內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)教學(xué)現(xiàn)代化,教師在教學(xué)的同時,應(yīng)選擇課題小、研究周期短、便于聯(lián)系教學(xué)的課題開展研究工作,并將科研成果及時反映到教學(xué)中去,以此充實(shí)、更新教學(xué)內(nèi)容。為此,我們?nèi)ツ赀x擇了“過渡金屬化合物物理性質(zhì)的研究”作為研究課題,其主要原因有兩點(diǎn):(1)與我院電子信息、材料以及寶石專業(yè)有密切關(guān)系,因研究過渡金屬的軌道分裂和電子躍遷可以解釋激光、半導(dǎo)體、起導(dǎo)等材料的形成機(jī)理,可以解釋寶石致色機(jī)理。(2)應(yīng)用到量子化學(xué)、晶體物理論、能帶理論等前沿知識,可以提高教師理論水平。另外利用青年教師計算機(jī)水平強(qiáng)的優(yōu)勢,選擇了計算機(jī)多媒體軟件課題,以使成果及時應(yīng)用到教學(xué)中去,更新教學(xué)手段,逐步推廣多媒體電化教學(xué)與計算機(jī)輔助教學(xué),以深化物理思想,啟發(fā)學(xué)生思維。
2 進(jìn)行學(xué)科體系改革與教材更新
物理學(xué)是探討物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運(yùn)動基本規(guī)律的學(xué)科,是整個自然科學(xué)的基礎(chǔ),其目的是使學(xué)生對物體學(xué)的內(nèi)容和方法、工作語言、概念和物理圖象,其歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面,從整體上有全面的了解,是一門培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課。為達(dá)到教學(xué)目的,就必須進(jìn)行學(xué)科體系改革和教材更新。因?yàn)楝F(xiàn)行工科物理教材有三點(diǎn)明顯不足:其一是物理思想割裂,由于保留經(jīng)典近代兩大部分分離,教材劃分為力、熱、電、光、近代五板塊,實(shí)際上是理科物理的縮寫本,使課程整體缺乏現(xiàn)代特點(diǎn),學(xué)生獲得的知識較為零散,不利于從整體上了解現(xiàn)代物理思想和形成完整的物理世界圖象,其二是近代物理內(nèi)容薄弱,反映新技術(shù)的份量不足,為專業(yè)服務(wù)的特色不強(qiáng)。其三是沒有注意到思維能力和科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高,因從初中、高中到大學(xué)物理其教材的目錄格式千篇一律,內(nèi)容也多有重復(fù)。
為此編寫工科物理教材,我們注意到在整體物理思想上打破經(jīng)典與近代物理兩部分離的傳統(tǒng)模式,以現(xiàn)代物理的對稱和統(tǒng)一性思想貫穿始終;在內(nèi)容上有效地壓縮經(jīng)典,加強(qiáng)近代,靠近前沿,盡可能反映現(xiàn)代物理的巨大成就,盡可能按照當(dāng)今物理學(xué)工作者在各前沿領(lǐng)域中所使用的(下轉(zhuǎn)第174頁)(上接第120頁)方式來介紹物理內(nèi)容。
3 加強(qiáng)教學(xué)軟件建設(shè)
第一,習(xí)題系列化。所課習(xí)題系列化,絕非習(xí)題集或題庫的概念,而是按教學(xué)計劃布置書后習(xí)題或補(bǔ)充題,人手一份,習(xí)題批改后發(fā)還學(xué)生的同時,每人發(fā)一份“參考解法”。這樣在一定程度上可以減少教師批發(fā)作業(yè)的低級重復(fù)勞動,也有利于學(xué)生復(fù)習(xí)考試,提高分析和解決問題的能力。
第二,測試隨機(jī)化。將一張印有5~10道題的測試卷在不打招呼的情況下,利用下課前5~10分鐘發(fā)給學(xué)生,然后公布隨機(jī)對號數(shù)組作題,如學(xué)號3、6、9、12的做第3題,2、4、6、8作第2題等等,這樣教學(xué)效果很好:好在聽課效果提高,課堂共鳴氣氛濃;好在到堂率上升,曠課、早退人數(shù)減少;好在平時成績多了一個依據(jù);好在及時了解教與學(xué)的動態(tài)。
第三,討論程序化,討論課比重要逐步提高,這是大勢所趨,也實(shí)有其效,在國外甚為多見,它有利于提高教師的教學(xué)和業(yè)務(wù)水平,也有利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。但討論題擬定是一項(xiàng)難度較高的工作。組織人馬,集中擬定一套程序化的討論題,一環(huán)扣一環(huán),步步深入,這對討論課的效果至關(guān)重要。
第四,例題規(guī)范化,一般說來,書上的例題留給學(xué)生自己看,課堂上的例題靠老師選,例題的恰當(dāng)與否對整個教學(xué)效果影響很大,每位老師特別是青年教師都會感到勞動強(qiáng)度很大,因?yàn)槔}的設(shè)計和選擇要注意到具有代表性、典型性、針對性、實(shí)踐性、靈活性、綜合性和開放性,這樣才有利于在學(xué)生獲得知識的同時,培養(yǎng)學(xué)生的思維能力,分析和解決問題的能力和創(chuàng)新能力,所以要組織有經(jīng)驗(yàn)的教師精選例題,經(jīng)討論后供老師選用。
第五,教學(xué)手段現(xiàn)代化,更新教學(xué)手段,逐步推廣多媒體電化教學(xué)與計算機(jī)輔助教學(xué),創(chuàng)建具有交互性強(qiáng),集圖、文、聲、像于一體,符合課堂教學(xué)要求的多媒體CAI教學(xué)課件,以深化物理思想,啟發(fā)學(xué)生思維,提高教學(xué)質(zhì)量。
4 實(shí)踐中取得的成果
本成果研究大學(xué)物理的教育教學(xué)改革問題,對培養(yǎng)適應(yīng)我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展、具有理論知識和實(shí)踐能力的理工科人才,特別是對廣西的大學(xué)物理教育以及經(jīng)濟(jì)發(fā)展起到積極的推動、示范作用。
(1)發(fā)表一系列教學(xué)改革研究論文。將教學(xué)改革措施以及實(shí)施情況總結(jié)上升為理論,近3年,先后發(fā)表教學(xué)改革研究論文10余篇,這些理論對大學(xué)物理教學(xué)及其改革具有一定的參考價值。(2)出版教材,使用效果好。自2010年以來,精心組織,持續(xù)探索,不斷錘煉,進(jìn)行大學(xué)物理與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材的建設(shè)。由有豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)、對教學(xué)改革有較深理解的資深教師和有較高學(xué)歷、教學(xué)優(yōu)秀的中青年教師組成教材編寫小組。按照教學(xué)大綱的基本要求,參考了大量國內(nèi)外優(yōu)秀物理教材,并與國內(nèi)外同類教材進(jìn)行比較研究,吸取了一線教師的寶貴教學(xué)經(jīng)驗(yàn),出版了大學(xué)物理相關(guān)教材共2套。教材不僅在我校使用,而且在區(qū)內(nèi)外兄弟院校作為教師和學(xué)生的參考書,深受同行的好評。(3)建立了豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源。為了實(shí)現(xiàn)教學(xué)資源最大化利用和資源共享,滿足不同層次學(xué)生學(xué)習(xí)的需求,建立了基于校園網(wǎng)的《大學(xué)物理(含實(shí)驗(yàn))》精品課程教學(xué)網(wǎng)站和《物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心》網(wǎng)站。網(wǎng)站具有豐富的教學(xué)資源和師生互動平臺,教學(xué)資源中主要有課程配套多媒體輔助教學(xué)系統(tǒng),教案、習(xí)題、試題庫、課程錄像等資料。網(wǎng)站增強(qiáng)了學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)興趣,大大提高了大學(xué)物理教學(xué)的水平,受到學(xué)生的普遍歡迎。
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