摘要:從《大學(xué)物理》與學(xué)生專(zhuān)業(yè)相結(jié)合的特色教學(xué)思想出發(fā),文章從適度調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,適當(dāng)把握教學(xué)方法,適時(shí)改變教學(xué)模式,以及適量運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段等方面闡述了將《大學(xué)物理》教學(xué)與學(xué)生的專(zhuān)業(yè)相結(jié)合的方法。

關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;專(zhuān)業(yè)特點(diǎn);特色教學(xué)

《大學(xué)物理》是理工科院校重要的基礎(chǔ)必修課程,經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)改革,已經(jīng)形成了一整套理論深度合理、知識(shí)覆蓋全面的教學(xué)體系。但是,學(xué)生學(xué)習(xí)《大學(xué)物理》時(shí),時(shí)常還會(huì)發(fā)出一些抱怨:“學(xué)習(xí)《大學(xué)物理》有什么用?以后的專(zhuān)業(yè)和工作與《大學(xué)物理》所學(xué)知識(shí)沒(méi)有多大的聯(lián)系!怎么會(huì)提起學(xué)習(xí)的興趣啊?”有的教師這樣解釋:“《大學(xué)物理》學(xué)的是一種思維方式,學(xué)的是如何處理問(wèn)題的方法,當(dāng)然對(duì)以后的工作很有用!”這樣的解釋顯然有些空泛,不能令學(xué)生信服。經(jīng)過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐,筆者覺(jué)得本課程不應(yīng)拘泥于書(shū)本的內(nèi)容,而應(yīng)將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)生的專(zhuān)業(yè)有機(jī)結(jié)合,讓學(xué)生體會(huì)到本課程與專(zhuān)業(yè)之間的依托關(guān)系,從而找到本課程在專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域中的位置。這樣的特色教學(xué)可以起到事半功倍的效果,從而大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

依據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),適度調(diào)整教學(xué)內(nèi)容

學(xué)以致用,學(xué)是為了用。教師應(yīng)該時(shí)時(shí)詢問(wèn)自己:講授的這個(gè)知識(shí)學(xué)生以后可以拿來(lái)做什么用?《大學(xué)物理》課程的理論都是從實(shí)際現(xiàn)象中提煉出來(lái)的,教師在講授時(shí)有必要將其還原到實(shí)際中去。筆者先后給電氣、機(jī)械、計(jì)算機(jī)等專(zhuān)業(yè)的學(xué)生講授過(guò)《大學(xué)物理》課程,嘗試依據(jù)不同專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,獲得了不錯(cuò)的教學(xué)效果。

在給電氣專(zhuān)業(yè)的學(xué)生講授電磁學(xué)的內(nèi)容時(shí),筆者以穩(wěn)壓電源作為開(kāi)場(chǎng)白,將穩(wěn)壓電源內(nèi)部的電路圖仔細(xì)地給學(xué)生講解,然后把電路圖中與該堂課涉及的與電磁相關(guān)內(nèi)容抽出來(lái),依據(jù)現(xiàn)實(shí)生活現(xiàn)象提出問(wèn)題,學(xué)生很感興趣。

在給計(jì)算機(jī)專(zhuān)業(yè)的學(xué)生講授電學(xué)部分的內(nèi)容時(shí),筆者以計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)構(gòu)造為例,轉(zhuǎn)換教師和學(xué)生的角色,讓學(xué)生給教師及其他學(xué)生講授計(jì)算機(jī)的硬件系統(tǒng)構(gòu)造,再專(zhuān)門(mén)拿出計(jì)算機(jī)電路板,讓學(xué)生講解分析。當(dāng)然學(xué)生的講解并不完善,也比較淺顯。這時(shí),教師要在學(xué)生講解的基礎(chǔ)上進(jìn)行深入講授。這種教學(xué)方式能給學(xué)生留下比較深刻的印象,同時(shí)提高了他們的綜合能力。

在給機(jī)械專(zhuān)業(yè)的學(xué)生講授力學(xué)部分的內(nèi)容時(shí),筆者首先向?qū)W生展示了機(jī)床動(dòng)力系統(tǒng)的平面圖,講授機(jī)床的動(dòng)力系統(tǒng)的工作原理,繼而將話題引到軸承與軸承之間的力學(xué)關(guān)系、渦輪的運(yùn)動(dòng)原理等力學(xué)問(wèn)題上來(lái),進(jìn)而將問(wèn)題提煉出來(lái),進(jìn)行力學(xué)知識(shí)的講授,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

在給材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授近代物理討論光子能量問(wèn)題時(shí),筆者舉例如下:波長(zhǎng)290～400nm之間的紫外光線是引起高分子材料降解的罪魁禍?zhǔn)?這是因?yàn)樽贤獠ǘ喂庾拥哪芰繛?97～419KJ/mol,明顯高于高分子材料中典型化學(xué)鍵的鍵能,從而引起高分子鏈斷裂與降解。

依據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),適當(dāng)把握教學(xué)方法

教學(xué)方法為教學(xué)內(nèi)容的順利實(shí)施提供充分條件,好的教學(xué)方法能大大提高教學(xué)效果?！洞髮W(xué)物理》課程教學(xué)應(yīng)依據(jù)學(xué)生的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),選擇適當(dāng)?shù)慕虒W(xué)方法。

舉例式教學(xué)法 工科專(zhuān)業(yè)離不開(kāi)工業(yè)生產(chǎn)及日常生活,專(zhuān)業(yè)課教師和基礎(chǔ)理論課教師都應(yīng)具備將本課程與學(xué)生所學(xué)專(zhuān)業(yè)相聯(lián)系的能力,從生活中發(fā)現(xiàn)和收集《大學(xué)物理》與學(xué)生專(zhuān)業(yè)相關(guān)的具體事例,并運(yùn)用到課堂教學(xué)中,豐富教學(xué)內(nèi)容。筆者在給材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授作用力與反作用力的內(nèi)容時(shí),舉了這樣一個(gè)例子:材料中的分子鏈?zhǔn)艿酵饬Φ淖饔?其內(nèi)部產(chǎn)生抵抗外力的內(nèi)應(yīng)力,外力與內(nèi)應(yīng)力大小相等,方向相反,是一對(duì)作用力與反作用力。

對(duì)比式教學(xué)法所謂對(duì)比式教學(xué)法,即通過(guò)假設(shè)與所得結(jié)論相反的結(jié)果,得到荒謬的結(jié)論,從而證明原結(jié)論的正確性。這種教學(xué)方法適用于各種專(zhuān)業(yè)的教學(xué)。很多情況下書(shū)中的推導(dǎo)按部就班進(jìn)行,學(xué)生會(huì)覺(jué)得枯燥乏味,適時(shí)地采用對(duì)比式教學(xué)法,可以活躍課堂教學(xué)氣氛。

時(shí)事教學(xué)法結(jié)合時(shí)事,可吸引學(xué)生的注意力,提高教學(xué)效果。在給機(jī)電專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授動(dòng)量守恒的內(nèi)容時(shí),可以介紹“神七飛天”,突出講授火箭飛行是動(dòng)量定理及動(dòng)量守恒定律的應(yīng)用。為確定火箭所能達(dá)到的最高速度,假設(shè)忽略重力和空氣阻力,或者是火箭在沒(méi)有空氣及地心以外的自由空間運(yùn)動(dòng),求出火箭飛行速度、理想速度或特征速度,得到火箭飛行速度的上限。學(xué)生對(duì)與時(shí)事結(jié)合的事例講授尤為感興趣。

擬人式教學(xué)法在給材料類(lèi)專(zhuān)業(yè)學(xué)生講授熱能部分的內(nèi)容時(shí),可舉例如下:高聚物的鏈段在玻璃態(tài)時(shí)是被“凍結(jié)”的,加熱給以熱量,連段運(yùn)動(dòng)汲取了能量,在Tg附近,就開(kāi)始有少許活潑的鏈段“蠢蠢欲動(dòng)”、“迫不及待”,再加熱至Tg以上溫度,熱能足以使全部的鏈段運(yùn)動(dòng)起來(lái),鏈段就開(kāi)始“為所欲為”,“自由得解放”,溫度越高,能量越大,鏈段運(yùn)動(dòng)得也就越“歡實(shí)”。擬人式教學(xué)法生動(dòng)、形象,使學(xué)生對(duì)抽象的物理知識(shí)更易于理解。

依據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),適時(shí)改變教學(xué)模式

根據(jù)不同學(xué)生、不同專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn),教師不應(yīng)拘泥于單一的教學(xué)模式,應(yīng)靈活運(yùn)用軟硬件資源,將多種教學(xué)模式結(jié)合起來(lái)使用。例如,教師可以就某一專(zhuān)業(yè)性問(wèn)題與學(xué)生探討,讓學(xué)生各抒己見(jiàn),并形成小論文。這樣既可使學(xué)生學(xué)到物理知識(shí),也可使學(xué)生增進(jìn)對(duì)本專(zhuān)業(yè)知識(shí)的深入理解。目前,各院校已廣泛使用CAI教學(xué),從完全依托計(jì)算機(jī)教學(xué)過(guò)渡到實(shí)際意義上的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。在《大學(xué)物理》教學(xué)中,教師可以充分運(yùn)用CAI的有利因素,多向?qū)W生展示Flash動(dòng)畫(huà)、音頻和視頻資料,豐富教學(xué)內(nèi)容。

依據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),適量運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段

依據(jù)專(zhuān)業(yè)特點(diǎn),有針對(duì)性地運(yùn)用現(xiàn)代化教學(xué)手段,可大幅提高教學(xué)效果。例如,可運(yùn)用多媒體技術(shù)制作與教學(xué)內(nèi)容相適應(yīng)的習(xí)題庫(kù)系統(tǒng)。不同的專(zhuān)業(yè)教學(xué)內(nèi)容會(huì)有一定的調(diào)整,因此不同專(zhuān)業(yè)的習(xí)題庫(kù)內(nèi)容也略有不同。習(xí)題庫(kù)系統(tǒng)應(yīng)具備如下功能:高效——軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)應(yīng)具有所見(jiàn)即所得、媒體集成度高、各種特殊效果豐富且實(shí)現(xiàn)容易的特點(diǎn),包含Powerpoint的方便模板,Flash快速好用動(dòng)畫(huà),authorware全方位的交互功能與強(qiáng)大的文字排版繪圖功能;易用——軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)操作簡(jiǎn)單易用,頁(yè)面結(jié)構(gòu)清晰;開(kāi)放——軟件開(kāi)發(fā)平臺(tái)兼容RM、RA、MP3、SWF等各種格式文件,能適用于任何計(jì)算機(jī);智能化——開(kāi)發(fā)的軟件必須能對(duì)學(xué)生做題效果進(jìn)行評(píng)價(jià),并告知學(xué)生哪些知識(shí)點(diǎn)掌握得不牢固,需要進(jìn)一步深入學(xué)習(xí),還要能實(shí)現(xiàn)學(xué)生隨機(jī)抽題自測(cè),及時(shí)打分并給出學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)。習(xí)題庫(kù)可包括填空題、計(jì)算題、選擇題、移動(dòng)題等多種題型,且可根據(jù)需要添加或者刪除,方便學(xué)生自學(xué)。筆者對(duì)《大學(xué)物理》的習(xí)題庫(kù)系統(tǒng)進(jìn)行了兩種形式的嘗試。一種是將習(xí)題庫(kù)在課上講解,全班集體做習(xí)題;另一種是讓學(xué)生網(wǎng)上自學(xué)。從學(xué)生反饋的情況看,后者效果較好。學(xué)生不會(huì)做的習(xí)題,系統(tǒng)會(huì)提示正確答案,不理解的問(wèn)題,可以在師生互動(dòng)平臺(tái)上與教師及時(shí)溝通。這樣學(xué)生期末考試的成績(jī)有了一定的提高。

《大學(xué)物理》是門(mén)偏重理論的課程,但如果在實(shí)踐中學(xué)習(xí),在實(shí)踐中摸索,在實(shí)踐中運(yùn)用,將能使學(xué)生的理論知識(shí)與專(zhuān)業(yè)素質(zhì)同時(shí)得到提升。

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作者簡(jiǎn)介:

郭建軍(1970—),男,天津市人,天津工程師范學(xué)院數(shù)理學(xué)院講師,研究方向?yàn)榇髮W(xué)物理教學(xué)及光學(xué)工程。

(本文責(zé)任編輯:洪雁)