廣東理工學(xué)院 祁志旭
大學(xué)物理作為全校理工科類本科必修公共基礎(chǔ)課,其課程教學(xué)的目的主要是使學(xué)生了解自然界物質(zhì)的本質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用機(jī)理和基本運動規(guī)律,為之后相關(guān)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)奠定堅實的物理基礎(chǔ)。通過大學(xué)物理課程教學(xué)不僅要讓學(xué)生接受系統(tǒng)的物理基礎(chǔ)知識學(xué)習(xí)和物理實驗技能訓(xùn)練,掌握基本物理科學(xué)知識,而且還要培養(yǎng)學(xué)生對所遇問題的分析、解決和創(chuàng)新能力。其作為高等院校理工科學(xué)生的公共必修基礎(chǔ)課,對培養(yǎng)學(xué)生樹立正確的科學(xué)觀、增強(qiáng)解決問題的能力和創(chuàng)新能力具有顯著的現(xiàn)實意義。尤其是在教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)的背景下,《大學(xué)物理》課程教學(xué)的高品質(zhì)對理工科專業(yè)技術(shù)性人才的培養(yǎng)尤為重要。
作為應(yīng)用型本科院校,其教育的目的就是培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型創(chuàng)新人才。對于大學(xué)物理如此重要的一門基礎(chǔ)課程卻因教學(xué)內(nèi)容相對落后、教學(xué)模式單一、課程內(nèi)容傳統(tǒng)難以激起學(xué)生興趣,導(dǎo)致應(yīng)用型本科院校非物理專業(yè)的學(xué)生對大學(xué)物理不夠重視,難以使大學(xué)物理教學(xué)達(dá)到良好的教學(xué)效果。因此如何通過改善大學(xué)物理的教學(xué)設(shè)計來激發(fā)學(xué)生的積極性和興趣,提高教學(xué)質(zhì)量是目前應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)亟須解決的問題。
實際上很多應(yīng)用型本科院校對大學(xué)物理的教學(xué)都進(jìn)行了不同程度的研究和改革,為提高大學(xué)物理教學(xué)效果提供了豐富的經(jīng)驗,例如分級教學(xué)、翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)和信息化教學(xué)等[1]。隨著科學(xué)技術(shù)發(fā)展的推動,社會需要大量的應(yīng)用型人才,大學(xué)物理的教學(xué)改革也將圍繞培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力、批判性思維能力和創(chuàng)新能力等方向繼續(xù)深入研究[2],使學(xué)生實現(xiàn)主動學(xué)習(xí)和知識轉(zhuǎn)化的良好循環(huán)。
本文基于應(yīng)用型本科院校對人才的培養(yǎng)模式,分析大學(xué)物理教學(xué)過程中存在的問題,提出從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和考核評價組成等方面的課程改革措施,以期能夠促進(jìn)應(yīng)用型本科高校學(xué)生更好地發(fā)展。
大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容主要包含經(jīng)典力學(xué)、振動學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、熱力學(xué)和近代物理基礎(chǔ)六個部分,教學(xué)內(nèi)容繁多[3],加之近些年應(yīng)用型本科院校專業(yè)培養(yǎng)方案的改革,加大了學(xué)生的專業(yè)實踐學(xué)時,對于大學(xué)物理學(xué)時有所削減。在有限的教學(xué)學(xué)時下不能很好地給學(xué)生展示物理學(xué)的基本科學(xué)思想和解決問題的方法,使得大學(xué)物理在學(xué)生印象中的存在感并不強(qiáng)烈。甚至有學(xué)生因為需要扎實的高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)去進(jìn)行嚴(yán)密繁雜的公式推導(dǎo)而覺得大學(xué)物理的學(xué)習(xí)過程枯燥無味,基本的理論結(jié)果對自己的專業(yè)和生活并沒有用處,缺乏繼續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。
大學(xué)物理作為諸多高校的公共基礎(chǔ)課之一,其教學(xué)內(nèi)容具有一定的普適性,基本所有工科專業(yè)的學(xué)生都要進(jìn)行大學(xué)物理的學(xué)習(xí),導(dǎo)致大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容不能與學(xué)生各專業(yè)良好銜接也是在大學(xué)物理教學(xué)中存在的弊端。
大學(xué)物理課程講授過程基本是以PPT和板書為主,雖然板書和PPT相結(jié)合的模式具有一定的可取之處,但也存在一些弊端。有些教師會過度依賴PPT,就會造成學(xué)生最討厭的讀PPT的課堂,嚴(yán)重缺乏課堂互動,讓學(xué)生懷疑老師的專業(yè)程度和教學(xué)能力,甚至?xí)X得老師根本不具備教授大學(xué)物理的資格,從而對大學(xué)物理課堂失去興趣,認(rèn)為不如自學(xué)。另外,由于PPT的內(nèi)容有限,若老師進(jìn)行板書的過程中缺乏邏輯性,不夠規(guī)范,會讓學(xué)生沒辦法理解課程講述的重點,成了老師一個人的課堂,這更加不利于學(xué)生對于物理知識的理解。雖然有一些新的教學(xué)手段和教學(xué)方法的提出,但在大學(xué)物理教學(xué)過程中的應(yīng)用也稍顯蒼白,很多教師不會使用新的教學(xué)方法或者根本不愿意去嘗試新的教學(xué)方式,使得教學(xué)方式的改革創(chuàng)新力不足。
大學(xué)物理考核方式主要是由期末成績和平時成績組成,各類院校基本采取“40%平時成績+60%期末成績”或“30%平時成績+70期末成績”的組成比例。由此可見期末考試成績占學(xué)生整個學(xué)期成績比例的大部分,平時成績的組成也無外乎平時作業(yè)、課堂表現(xiàn)和考勤。讓學(xué)生覺得只要期末最后一到兩周突擊復(fù)習(xí),背會公式、定理和例題,考試就能夠考過,成績也就能夠及格,平時可以不必在乎大學(xué)物理的學(xué)習(xí)??己四J竭^于簡單造就了學(xué)生這樣的學(xué)習(xí)方式,學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力得不到鍛煉,大學(xué)物理的教學(xué)效果也就無從談起。
針對大學(xué)物理教學(xué)首先應(yīng)該是教學(xué)觀念的改變,從根本上糾正學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理存在感不強(qiáng)的問題。改變講授課堂以教師為中心的現(xiàn)象,過渡到老師作為學(xué)生學(xué)習(xí)的引導(dǎo)者的狀態(tài),潛移默化中加深大學(xué)物理在學(xué)生心中的地位。當(dāng)然大學(xué)物理的教學(xué)課堂也不能完全是對知識點的講解和推導(dǎo),適當(dāng)融入有關(guān)的物理課外知識和相關(guān)公式的發(fā)展歷史,有利于增強(qiáng)學(xué)生對于大學(xué)物理學(xué)習(xí)的興趣。
與此同時,大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容也應(yīng)當(dāng)針對不同的專業(yè)有所側(cè)重和延伸,以適應(yīng)于不同專業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行模塊化分類,針對不同專業(yè)選擇性教授和學(xué)習(xí)。
比如,對于機(jī)械類和土木類專業(yè)學(xué)生,可以增加經(jīng)典力學(xué)和光學(xué)部分的內(nèi)容,同時還可以適當(dāng)增加工程力學(xué)理論分析和剛體轉(zhuǎn)動力學(xué)的內(nèi)容[4]。同時在教學(xué)過程中也可以根據(jù)學(xué)生的專業(yè)不同,引入與學(xué)生專業(yè)相符合的案例進(jìn)行分析,在學(xué)生熟悉的領(lǐng)域深入講解其中蘊含的物理基礎(chǔ)知識,比如對于測繪專業(yè)的學(xué)生在學(xué)習(xí)物理位置矢量的過程中,就可以引入無人機(jī)測繪實例,講解無人機(jī)測繪如何確定位置、測繪位移和距離。將大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生所學(xué)專業(yè)相結(jié)合,將課堂講授內(nèi)容與實際專業(yè)實例聯(lián)系在一起,突出講授側(cè)重點,有利于教學(xué)效果的提升。
大學(xué)物理的教學(xué)課堂依舊少不了板書和PPT,但也不能一直沿用此種傳統(tǒng)方式,新的教學(xué)方式的提出需要應(yīng)用于大學(xué)物理的課堂,需要對大學(xué)物理的課堂教學(xué)方式進(jìn)行變革。教學(xué)方式的改變是教師教學(xué)能力的良好體現(xiàn),也是衡量教師綜合素質(zhì)和創(chuàng)新能力的有力依據(jù)。引入“雨課堂”,“微助教”,“問卷星”等多媒體教學(xué)手段進(jìn)入大學(xué)物理課堂,已成為信息化教學(xué)過程中不可缺少的部分[5]。
新手段的引入也就意味著新的教學(xué)方式的產(chǎn)生,教學(xué)課堂不再是屬于老師一個人的課堂,學(xué)生的參與與互動應(yīng)當(dāng)占據(jù)課堂的一部分,甚至于貫穿整個課堂教學(xué)。
一個教學(xué)單元(2學(xué)時)應(yīng)當(dāng)分階段分角色進(jìn)行:首先就是在課堂的前5min-10min,學(xué)生以小組為單位制作任何與大學(xué)物理相關(guān)的內(nèi)容。由事先安排好的順序一個教學(xué)單元一組學(xué)生,上臺以自己喜歡的表現(xiàn)形式為大家講述其制作的內(nèi)容。這段時間的主角是學(xué)生,老師作為聽眾,待學(xué)生講述完成,給予學(xué)生認(rèn)真中肯的評價。其次就是新知識學(xué)習(xí)階段,時長75min-80min,老師作為主角,講授本次教學(xué)單元的新知識。
通過將與專業(yè)相關(guān)的實例引入教學(xué),課堂過程中也可以進(jìn)行一些涉及大學(xué)物理知識的與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的問題進(jìn)行開放式討論,進(jìn)一步調(diào)動學(xué)生的積極性,以便維持較好的課堂氛圍。最后5min-10min為提問和建議環(huán)節(jié),學(xué)生提出疑問老師解答,同時學(xué)生也可以給老師這節(jié)課的內(nèi)容做出評價,讓老師清楚認(rèn)識到這個教學(xué)單元的教學(xué)效果和需要改進(jìn)的地方。當(dāng)然為保護(hù)學(xué)生的隱私和建議的積極性,老師可以采用“問卷星”等平臺以不記名問卷來收集建議,也可以做一個沒有時間限制的問卷,做為長期的“意見箱”。教學(xué)方式的改變,提高了學(xué)生在課堂教學(xué)中的主動性,使得師生在課堂教學(xué)中有了更多互動的機(jī)會,通過提問和建議環(huán)節(jié)能夠讓老師清楚了解學(xué)生想要什么,更加便于老師隨時優(yōu)化課堂內(nèi)容和教學(xué)方式,有利于調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。
面對多年應(yīng)試教育下的學(xué)生所形成的求其然舍其所以然的學(xué)習(xí)方法和看中分?jǐn)?shù)的學(xué)習(xí)理念[1],考核方式的優(yōu)化有助于學(xué)生學(xué)習(xí)思想的轉(zhuǎn)變。調(diào)整成績比例的做法顯然不能夠調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,優(yōu)化成績組成,使得學(xué)生的自主學(xué)習(xí)行為決定其最終的考核成績,才能從根本上解決學(xué)生學(xué)習(xí)思想的弊端。期末考試成績是學(xué)生一學(xué)期學(xué)習(xí)過程的重要體現(xiàn),學(xué)生通過自身知識的積累和努力學(xué)習(xí)達(dá)到自己想要的考核分?jǐn)?shù),但考試成績與學(xué)生的基礎(chǔ)有直接關(guān)系,對于基礎(chǔ)相對較差又積極學(xué)習(xí)的學(xué)生,要達(dá)到自己想要的考試分?jǐn)?shù)并不是那么容易,只能夠通過努力獲得較高的平時成績從而達(dá)到自己想要的最終考核成績。故平時成績才是決定學(xué)生整個一學(xué)期學(xué)習(xí)過程保持積極性的重要因素,優(yōu)化平時成績也是物理教學(xué)改革的重要舉措之一。
一般應(yīng)用型本科高校對于學(xué)生的平時成績組成部分基本可以分為作業(yè)成績、課堂表現(xiàn)成績、考勤成績和單元測試成績四個部分,這四個部分的成績均由任課老師給出,雖有學(xué)生參與但學(xué)生并沒有決策的權(quán)利,不利于學(xué)生積極性的提升。應(yīng)當(dāng)提出新的平時成績考核形式,加強(qiáng)學(xué)生對成績的決策權(quán),才能更好地調(diào)動學(xué)生參與的積極性。
平時成績的組成可以從平時作業(yè)、課堂考勤、課堂表現(xiàn)和學(xué)生課堂四個部分入手,平時作業(yè)、課堂考勤和課堂表現(xiàn)由老師給出成績,占平時總成績的50%,學(xué)生課堂由學(xué)生互評給出成績,占平時總成績的50%。
學(xué)生課堂內(nèi)容主要是學(xué)生在課前5min-10min講述的與物理有關(guān)的作品,在學(xué)期末進(jìn)行班級互相評分,為保證評分的公正客觀,班級同學(xué)每人需對除自己小組之外的作品進(jìn)行一一打分,最后進(jìn)行記分排名,作為“學(xué)生課堂”部分的分?jǐn)?shù)。最后由任課老師進(jìn)行成績匯總,完成期末總評。
本文對應(yīng)用型本科院校開展了大學(xué)物理課程教學(xué)改革方案的探討分析,從現(xiàn)階段應(yīng)用型本科院校物理教學(xué)中存在的問題分析到教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式和考核評價組成的優(yōu)化等多方面進(jìn)行大學(xué)物理課程教學(xué)的改革,力求能夠在大學(xué)物理教學(xué)過程中提升學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,為培養(yǎng)應(yīng)用技術(shù)型創(chuàng)新人才提供有力保障。