□楊秀會

（玉林師范學院 物理科學與工程技術學院，廣西 玉林 537000）

地方本科院校理論物理課程教學改革的探索
——以玉林師范學院為例

□楊秀會

（玉林師范學院 物理科學與工程技術學院，廣西 玉林 537000）

本文指出理論物理課程教學的重要性，并根據(jù)本校物理學院理論物理課程教學長期存在的問題，提出地方本科院校理論物理課程教學改革的措施，以期通過教學改革實踐，使得地方本科院校的理論物理課程教學質量得到顯著的提高.

本科理論物理；教學改革

1 引言

理論物理是本科物理學專業(yè)的主干課程，也是相關專業(yè)如應用物理的重要基礎課程.理論物理課程是衡量物理學專業(yè)學生是否達到本科水平的一個重要依據(jù).與普通物理相比，理論物理課程內(nèi)容抽象，邏輯推理嚴密，用到的數(shù)學知識艱深.在所有的課程中理論物理課程的教學是最困難的.如何提高理論物理課程的教學質量，一直以來是許多高等院校特別是地方院校的物理教師急需解決的問題.近十年來，一些作者對理論物理課程的教學方法和教學改革進行了研究[1-11]，取得了較好的效果.這些研究包括教學內(nèi)容改革（重新整合課程內(nèi)容體系）、教學方式改革、考核方式改革、教學方法和教學手段改革以及學生學習理論物理的認知結構等.這些作者的研究結果及其所提出的教學對策和措施對相關的物理教師有重要的參考意義.但是，由于專業(yè)要求不同，培養(yǎng)人才的目標和層次不同，學生的知識基礎及學習能力不同，有的觀點和做法[1，2，4，6-9]并不適合地方本科院校的理論物理教學.因此，地方本科院校的物理教師應該對理論物理課程的教學做根本的改革，建立具有自己特點的課程內(nèi)容體系，并找到正確的教學方法和手段.我們根據(jù)我校物理學院理論物理課程教學長期存在的問題，提出改革措施并進行教學實踐，取得了良好的教學效果.本文具體闡述我們的觀點和做法.

2 理論物理教學中存在的問題

理論物理課程是玉林師范學院物理學院本科物理學專業(yè)的主干課程，也是應用物理專業(yè)的重要基礎課程.由于本校是地方本科師范學院，學生入學時的知識基礎、學習習慣及學習能力不夠好，學生學習高等數(shù)學及普通物理時已感到較困難，學習數(shù)理方法和理論物理時就感到更加困難.由于對自己未來的就業(yè)方向不確定，大多數(shù)學生認為理論物理知識甚至是大部分的專業(yè)知識對未來從事的職業(yè)沒有用處.即使確定未來當中學物理教師的學生，也幾乎認為理論物理知識在中學物理教學中用不上.因此，除了打算報考相關專業(yè)研究生的少數(shù)同學外，絕大部分學生對學習理論物理毫無興趣，存在畏難心理，沒有投入足夠的學習時間和精力, 缺乏鉆研精神，純粹是為了修完學分而應付學習.

理論物理課程所選用的教材一直是全國許多院校多年采用的經(jīng)典教材，這些教材雖然整體質量很高，有很強的系統(tǒng)性，但是同時內(nèi)容也較廣泛，理論抽象深奧，許多闡述過于簡略，而數(shù)學推導則過于繁難.因此這些教材加劇了教學困難，十分不適合本學院的理論物理教學.

由于教學時數(shù)較少（最多68節(jié)），為了保證教學進度，教師往往只能講授最重要和最基本的內(nèi)容，且大部分只能作較粗略的講解，有的教師甚至照本宣科，無法考慮學生對知識的理解和掌握，否則難以完成課程教學.在這種情況下，即使對于勤奮好學的學生，也會嚴重挫傷他們的自信心，失去學習的主動性和積極性更不用提學習態(tài)度不太端正的同學了.在學習的過程中，學生只能死記硬背所學的知識，處于被動學習的狀態(tài)，因此這樣的教學沒有什么效果.為了使大多數(shù)學生通過數(shù)理方法和理論物理的考試，教師在考試命題時不得不把要求降到最低，把知識的復習縮小到很窄的范圍.理論物理課程考核的低要求會對學生產(chǎn)生負面的引導和影響，他們認為不用付出多大努力而且即使不求甚解，也能較輕松地通過考試，因此學生幾乎沒有學習壓力和動力.經(jīng)過我們多年的了解和體會，學生只要能通過考試，他們對教學就覺得很滿意，盡管他們并不理解所學的大部分數(shù)理方法和理論物理知識.大部分的教師認為這樣的教學做法是理所當然的，而且覺得理論物理課程對大多數(shù)學生是可有可無的甚至是不必要的，這一點從培養(yǎng)計劃的課程安排也可反映出來.因此，本學院的理論物理教學質量是很低的，理論物理課程成了不得不安排的形式和擺設.這樣做的直接后果就是，在撰寫畢業(yè)論文時，大多數(shù)學生一遇到稍微困難的物理問題就不知所措，對于有關理論物理方面的論文題目甚至無從下手，更談不上用有關的物理知識進行思維.間接的后果就是，由于沒有理解和掌握理論物理知識，尤其是毫無運用能力（主要是解題能力），學生對普通物理無法達到較好的理解和運用，從而影響到對中學物理教學法的掌握和教學實習質量.這樣就造成了學生整體的專業(yè)能力沒有得到真正的培養(yǎng).

3 理論物理課程教學的重要性

掌握理論物理基本知識的多少是衡量物理專業(yè)的學生是否達到本科水平的最重要標準.只有掌握理論物理知識，學生的物理知識結構才系統(tǒng)完整，才能真正地理解和運用普通物理知識，形成正確的物理觀念.例如，我們學習理論物理課程后, 就覺得普通物理知識十分容易理解, 這是由于我們的綜合能力顯著提高了.對于師范專業(yè)的學生，只有較好地掌握理論物理和普通物理相關內(nèi)容，才能很好地理解和把握中學物理知識，領會中學物理教學法課程的精髓，在教學實習過程中獲得教學能力和提高教學水平，將來在進行中學物理教學的過程中, 才能準確講解物理概念、定理和定律，才能對一些物理現(xiàn)象作出淺顯合理的解釋，才能自如運用知識解決問題，最終提高中學物理的整體教學質量.對于一些應用基礎專業(yè)的學生，掌握基本的理論物理知識，才能較好地理解專業(yè)課知識.通過理論物理教學，可以培養(yǎng)學生嚴謹?shù)某橄笏季S和邏輯推理能力，以及靈活運用知識分析問題和解決問題的能力，激發(fā)學生初步的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學生堅強的意志和耐力，提高學生克服困難的自信心，培養(yǎng)學生良好的心理素質，為學生畢業(yè)后直接立足社會或繼續(xù)深造做好必要的能力和心理準備.因此我們可以認識到，通過提高理論物理教學質量，可以促進整個物理專業(yè)教學質量和學生整體綜合素質的提高.

4 提高理論物理知識教學質量的改革措施

1、編寫教材和輔導書.參考國內(nèi)外的數(shù)學物理方法、電動力學、熱力學統(tǒng)計物理和量子力學教材，結合我們長期積累的教學實踐經(jīng)驗，選取足夠份量的重要和基本的內(nèi)容進行加工，包括整合和改寫，以及對課程的不同內(nèi)容分別作必要的簡化和細化處理，寫成適合本學院學生學習的教材.編寫的教材要保證知識體系結構完整，邏輯清晰合理，內(nèi)容難度合適，抽象和形象、定量與定性有機結合.加入適量的實際應用理論物理知識的內(nèi)容和有關的前沿研究介紹，激發(fā)起學生求知識, 求創(chuàng)新的欲望，促進學生對知識的理解，使學生認識到理論物理知識是有用的，從而激起他們的學習興趣.數(shù)學推導盡可能采用學生易于理解的方式，繁難的推導部分則省略.總的原則是教材要有利于學生自學.教材的建設是搞好教學改革最為關鍵的因素，是提高學生興趣，增強學生信心和培養(yǎng)學生能力的前提條件[1，3，4，6，11].編寫輔導書，總結教材內(nèi)容及解答教材習題，幫助學生記憶和運用教材的知識，這是必不可少的教學手段.

2、端正教師和學生對理論物理課程的認識.理論物理教學困難的一個主要的原因是學生和教師對理論物理課程的重要性認識不夠.不僅理論物理任課教師，而且普通物理及高等數(shù)學任課教師，都要認識到大學本科的物理專業(yè)課教學是一個有機的整體，是一個系統(tǒng)的工程，各門課的知識之間并不是孤立的，而是相互聯(lián)系的，各門課的教學是相互促進的.如前所述，學生學好高等數(shù)學和普通物理是學好理論物理的前提，而理論物理課程教學是學生真正理解和運用高等數(shù)學和普通物理的唯一途徑，只有經(jīng)過理論物理的學習，學生的物理知識素養(yǎng)才能達到一個較高的層次和境界，實現(xiàn)學習能力質的飛躍.理論物理任課教師應該結合上課或開設專題討論對學生進行教育，使他們真正認識到理論物理課程的重要性.學院領導對理論物理課程教學也要有正確的認識，并能高瞻遠矚，顧全大局，而不囿于教務處的一些規(guī)定.此外，我們?nèi)握n教師可以作一些講座，給學生介紹理論物理在生產(chǎn)生活以及現(xiàn)代科技中的應用，介紹我們自己的研究工作以及與理論物理知識相關的國際前沿研究工作及成果，也可以提高學生對理論物理的重要性的認識，同時有可能激發(fā)學生學習的好奇心和使命感.學生真正認識到理論物理知識的重要性后，理論物理知識的學習就會轉化成大部分學生的內(nèi)心需求和自覺行動，從而使提高教學質量有了根本的保證.

3、改革授課教師安排，保證教學試驗的持續(xù)進行.雖然普通物理及高等數(shù)學任課教師在平時教學過程中及學期考試時通過嚴格要求學生，可以使他們的能力得到初步的提升，但我們認為最可行和高效的做法是，在新入學的物理學專業(yè)的年級挑選一個班做教學改革試驗，由我們?nèi)谓虜?shù)學物理方法和理論物理課程的教師講授全部高等數(shù)學和普通物理課程，同時需要其他任課教師積極配合授課安排.這樣就可以使理論物理任課教師按照全面的知識結構和專業(yè)需求合理組織授課內(nèi)容及執(zhí)行合理的教學和考試要求，從而真正全面提高教學質量.

4、改革教學手段、教學方式和教學方法.黑板板書雖然適合公式的靈活數(shù)學推導，但單調(diào)乏味而且花較多的時間.多媒體色彩鮮艷，內(nèi)容豐富，生動有趣[4，6，7，8，9，11]，能增加課堂教學的信息量，提高教學效率，但無法靈活展現(xiàn)公式的推導.因此應該把兩者恰當?shù)亟Y合起來，以應用多媒體講授為主，用黑板推導公式為輔.教師通過啟發(fā)式教學和和討論式教學，充分發(fā)揮學生學習的能動性，使學生成為學習的主體.在課堂上，教師主要講清知識的框架和脈絡，詳細講解難點，其余的內(nèi)容引導學生在課上及課后理解.注重培養(yǎng)學生的信心和自制力，給學生傳授高效的學習方法，激發(fā)學生的興趣.這需要教師盡量用形象的例子作類比，盡量從學生已有的知識入手講解抽象的概念、定理和定律，也就是由淺入深，深入淺出.然后引導學生運用所學知識解答一些相對簡單的題目，學生一旦能夠解答出來，就會產(chǎn)生成就感，感受到學習的樂趣.然后要求學生解答一些相對較難的思考題和計算題.學生獲得學習能力后，學習其余的知識甚至后續(xù)課程就會非常順利.教師還要盡可能利用圖形幫助學生理解和記憶.教師在課堂教學中要適當把握數(shù)學推導和物理分析的份量，使兩者相輔相成.由于教學時數(shù)較少，需要安排集體輔導課才能真正有效地完成課程的教學.總之，教師在教學中需要對不同的教學內(nèi)容采取合適的教學方法和教學方式，保證大多數(shù)的學生能夠掌握所學的知識.

5、改革教學考核方式.常規(guī)的理論課程考核主要憑一份試卷判定學生的學習情況，不合理也不公平.因為是閉卷考試，而且理論物理課程知識復雜艱深，教師命題時只能選擇學生做過的較簡單的題目，即只要求學生基本理解和記憶課本的知識.這樣做就無法體現(xiàn)學生的學習情況和學習能力，嚴重抑制大部分學生的積極性，養(yǎng)成學生不求甚解、死記硬背、考前突擊和投機取巧的壞習慣，久而久之形成教學的惡性循環(huán)，使得理論物理課程成了形式和擺設.考試不僅僅是對學習結果的評價，還要包括學習能力、 學習過程的評價，是一種全面的綜合的動態(tài)評價過程[4].因此，正確、合理和全面的考核方式應該是平時學習與期末考試相結合，從多方面客觀公正地考查學生對知識的掌握情況，包括提出問題、分析問題、解決問題的能力.平時考核包括組織學生討論和要求學生做一些思考題，以及撰寫階段性的課程論文等.平時多元化的考核方式可以徹底改變學生只注重期末考試而忽視平時學習的觀念，促使他們在課堂上認真學習和思考，在課后努力鉆研.期末考試應該采取開卷與閉卷相結合的形式，閉卷考試主要考查學生對基本知識的理解和記憶；開卷考試難度相對較大，考查學生對知識的運用.只有這樣，才能使學生既有學習壓力又有學習動力.新的考核方法還可以采取化整為零的方式進行[1]，把考核貫穿于教學當中，通過考核測試學生對每個重要知識點的掌握情況.新的考核方式雖然花費較多時間，但在教學中能夠真正做到因材施教，對于有效提高理論物理的教學質量是值得的.

6、教師需要提升自身的教學能力和知識水平，才能實現(xiàn)優(yōu)質教學.任課教師需要結合任教的課程，經(jīng)常進行教學研究和科學研究.學習新的教育理論，從心理學和教育學的層面深入了解和掌握具體的教學規(guī)律，不斷改進教學方法，使自己的教學水平不斷提高；及時了解科學研究和應用技術領域中的最新研究動態(tài)與發(fā)展狀況，從創(chuàng)新的層面深入理解并靈活運用理論物理知識，不斷補充和及時更新專業(yè)知識，以適應新的教學要求.只有這樣，教師才能在講課時駕輕就熟，信手拈來，發(fā)揮自如，娓娓道來，才能做到形象生動，深入淺出；只有這樣，才能徹底改變教師講課照本宣科，學生聽課感覺生硬突兀和索然無味而難以理解的境況，使學生由原來把聽課看成負擔轉變成把聽課看成享受.要做到這些，需要理論物理任課教師任勞任怨，有高度的責任感，長期鉆研，付出比其他教師多得多的無償勞動，達到把教學工作當成樂趣的境界.

5 結論

由于本學院理論物理常規(guī)教學存在許多問題，長期以來教學質量很低.我們認為其它地方本科院校也普遍存在這樣的問題.根據(jù)學生的知識和能力基礎及專業(yè)的要求和特點，我們提出了教學改革措施，并進行了一些教學試驗，發(fā)現(xiàn)做改革試驗的那些理論物理科目的教學質量得到了明顯的提高.但是，要全面提高物理專業(yè)課程的教學質量，需要進一步系統(tǒng)進行理論物理課程的教學改革實踐，以獲得全面的結果，驗證和補充我們前面提出的措施，揭示出普遍的本質規(guī)律，從而形成相對固定的教學程序，以指導后續(xù)的理論物理課程教學.我們相信，經(jīng)過任課教師的艱苦努力，以及有關領導和本學院其他教師的理解與支持，這項教學改革必將取得預期的成果，將顯著提高本學院的理論物理教學質量，同時促進高等數(shù)學、普通物理及中學物理教學法等其它物理專業(yè)課的教學質量的提高.我們的教學改革成果將給其它的地方本科院校物理專業(yè)的理論物理教學提供有價值的參考.本文闡述了理論物理教學改革的總體研究工作，在后續(xù)的論文中我們將按科目結合教學內(nèi)容、教學方法和教學考核三方面具體介紹有關的教學研究結果. ■

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【責任編輯 潘琰佩】

Teaching Reformations on Theoretical Physics Curriculums in Local Universities

YANG Xiu-Hui
(College of Physics and Engineering Technology, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000)

The importance of teachings on theoretical physics curriculums is pointed out, and in view of the longstanding problems in the theoretical physics curriculum’s teachings in the College of Physics and Engineering Technology of Yulin Normal University, the reformation measures of theoretical physics curriculum’s teachings in local universities are proposed. We believe that through the practices of teaching reformations, the qualities of teachings on the theoretical physics curriculums in UNU will be enhanced significantly.

theoretical physics for undergraduate, teaching reformation

G642.0

A

1004-4671（2014）05-0038-04

2014-09-09

楊秀會（1966～），男，廣西鐘山縣人，玉林師范學院物理科學與工程技術學院副教授，博士。研究方向：熱電材料性能的理論與計算。