王東　章敏　劉果紅

【摘要】在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，傳統(tǒng)的大學物理教學模式悄悄轉變。實踐良好的大學物理教學對提高工科學生的科學素養(yǎng)有非常重要的作用。文章針對“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下工科院校大學物理“教”與“學”中存在的問題，提出了相應的改進措施，提高學生學習的積極性和主動性，改善大學物理的教學。

【關鍵詞】“互聯(lián)網(wǎng)+” 大學物理 教學問題 教學措施

【基金項目】安徽省高校優(yōu)秀青年人才基金重點項目（2013SQRL044ZD）；高等學校省級精品開放課程大學物理學（2012gkk032）。

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）19-0151-02

一、引言

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術的飛速發(fā)展，“互聯(lián)網(wǎng)+”模式已廣泛應用于社會各個行業(yè)?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”背景下，大學物理教學從先前的網(wǎng)絡公開課、遠程教育到如今的慕課（MOOCs，Massive open online courses）時代，給傳統(tǒng)的教學帶來了巨大的沖擊。作為素質教育的實際載體，大學物理課是對于培養(yǎng)和提高工科學生的綜合素質有著十分重要的作用。因此，大學物理課是所有工科院校的一門重要的必修基礎課。工科院校開設大學物理課，一方面在于為學生打好必要的物理基礎使其對課程中的基本理論、基本知識能夠正確的理解，并有初步的應用能力，為學生學習后續(xù)專業(yè)課程打下基礎；另一方面注重學生的素質和能力的培養(yǎng)，使學生初步學會科學的思維方式和研究問題的方法，逐步提高分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)和提高學生的綜合素質和科技創(chuàng)新能力。

“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來了學習形式和方式變化，給工科院校的大學物理帶來了“教”和“學”新挑戰(zhàn)。

二、工科院校大學物理“教”與“學”存在的問題

作為一門重要的公共基礎課，現(xiàn)階段工科院校的大學物理的“教”和“學”存在著一定的問題，主要歸納如下：

（一）不能正確處理中學到大學物理的銜接。學生已經(jīng)經(jīng)過中學系統(tǒng)的物理學習，對物理的一些基本概念，定理和定律已經(jīng)熟知，并掌握了一些學習物理的方法。大學物理中的力學、熱學、光學和電磁學等內容，許多內容學生在中學有所了解。部分學生認為大學物理是中學物理的簡單重復，產(chǎn)生輕視甚至厭學情緒。另一方面，中學物理教材簡單并配有插圖，形象化易懂。而大學物理教材公式推導較多，且加入全新的高等數(shù)學工具—微積分和矢量去研究物理，處理問題的方法和思路與先前不同，部分學生覺得非常難學產(chǎn)生挫敗感，逐漸失去學習興趣。

（二）不能適應大學物理學習的節(jié)奏。學生在中學學習時間非常充裕，一個知識點有大量的時間去學習和鞏固。經(jīng)過初中二年和高中三年的細嚼慢咽，學生習慣慢的教學進度?，F(xiàn)階段，工科院校大學物理課程的學時被不斷的壓縮，以我校為例：大學物理A分上下兩學期，共120課時；大學物理B只有一個學期，共80課時。要在這么短的時間內將力學、熱學、電磁學、光學和近代物理的知識點講授完，的確是個非常大的工作量。相對中學物理而言，大學物理的授課進度快得多，每節(jié)課內容的信息量大，所以大一新生對這種進度會不太適應。

（三）沒有合理有效的學習方法和態(tài)度。學生在中學長期以知識灌輸為主，以教師為中心，學生自主學習能力不強。到了大學，許多同學發(fā)現(xiàn)在中學通過大量的課堂和課后練習來學習和鞏固知識的方法，無法跟上大學物理的學習進度。而且，經(jīng)過中學高強度的學習，部分同學到了大學學習陡然放松，學習的動力不足。大學物理的公共基礎課不少情況下是合班教學，學生人數(shù)很多，課堂上老師沒有足夠的時間與學生交流，也不可能掌握到每位同學的學習程度。這就需要學生有較強的自學能力，要善于思考問題，發(fā)現(xiàn)問題并懂得和老師和同學交流。

三、“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下工科院校大學物理的“教”與“學”新措施

（一）加強學習方法的引導、打破思維定式，提高學生的自學能力

對于大部分學生，大學物理大部分內容并不陌生，但不少學生感到難學。主要原因是大學物理解決問題時引用了全新的數(shù)學工具—微積分。一般來講，物理現(xiàn)象和規(guī)律的研究從最簡單為基礎，實際中的復雜物理，可以將它分割成許多微小空間、時間的局部問題。在質點動力學中，中學遇到的力一般是常量，而大學常遇的是變力。這就需要高等數(shù)學積分知識，將所有微量累計起來。應用微積分于大學物理，不但是數(shù)學工具的應用，也是一種思維方法的應用。遇到新的模型時，需采取對比法。例如對于轉動問題，需要剛體模型。若將剛體分成許多細微部分，并把每一細微部分看成一個質點，那么剛體可以看成是有無數(shù)質點構成的質點組，而這個質點組與平動所討論的質點組是有區(qū)別的，其特征是：構成剛體的任意二質點間的距離，在運動中恒定不變，這種看法使我們有可能在質點動力學的基礎上來研究剛體情況。剛體繞定軸的轉動問題可以簡化成多個質點繞定軸在各自的平面內作半徑不同、角速度相同的圓周運動。遇到類似的知識點，要善于總結相同點。如：電磁學中，高斯定理和安培環(huán)路定理兩個非常重要的知識點，都有重要應用。在學習過程中，教師可引導學生進行歸納和總結。在大學物理的教學中，不僅是講授知識點，還要對它們進行總結、對比和歸納，引導學生運用多種方法，培養(yǎng)他們的自學和思維能力，提高分析和解決問題的能力，為今后的工作和研究奠定基礎。

（二）結合傳統(tǒng)板書和多媒體教學、推進“互聯(lián)網(wǎng)+”教學，增加物理專題講座

由于大學物理課時緊、信息大，教師無法利用黑板板書這一傳統(tǒng)的教學模式來完成教學?，F(xiàn)階段，工科院校給教室配備了多媒體設施，這為教師提供了一種全新的教學手段。利用多媒體教學，可以圖文并茂，形象、生動地顯示教學內容，提高教學效果。例如在光的等厚干涉牛頓環(huán)中，利用多媒體PPT能準確的畫出光路，并形象的顯示出明暗相間的同心條紋。同時，為了讓學生更深入的了解等厚干涉原理，可通過制作PPT動畫上下垂直移動牛頓環(huán)中的平凸透鏡，分析條紋的變化。多媒體教學相比于傳統(tǒng)的黑板板書教學，更能吸學生注意力，也是激發(fā)學生學習興趣的好的手段，是傳統(tǒng)教學方式的延伸和提高。但是，對于定理公式的數(shù)學推導及典型例題的分析，還需教師通過板書來一步步引導學生推導和分析，在和學生講解過程中培養(yǎng)他們的邏輯思維、推導和分析能力。如果完全依賴多媒體教學，學生盯著不斷變化的幻燈片，忙于記筆記和聽課，部分學生內容消化不了，更談不上思考和分析了。例如在光的等厚干涉牛頓環(huán)中，光程差的計算和牛頓環(huán)明暗條紋的半徑大小的推導還需教師在黑板板書教學，會更有利于學生掌握相關知識。所以應把傳統(tǒng)板書和多媒體教學結合起來，取長補短，有利于提高大學物理的教學質量。運用互聯(lián)網(wǎng)資料信息，增加物理專題講座，開闊學生的知識面，開展探究式教學?？稍诖髮W物理課堂介紹空間天氣對人類生活的影響，讓學生了解繼陸地、海洋、大氣之后的第四疆域，了解科學家從事的空間科學探索、空間技術研究和空間資源的開發(fā)和利用。介紹當今的科技熱點和物理應用，讓學生了解物理與生活是密切相關，并不是空泛枯燥的，激發(fā)學生學習物理的興趣。

（三）改進傳統(tǒng)大學物理“教”與“學”模式、實踐翻轉式課堂，促進教學相長

現(xiàn)階段，許多院校延續(xù)著知識教育，按照“概念―公式―應用”模式來組織教學。這種模式突出了教師的主導作用，去忽視了學生的主體地位。大部分教師進行的是滿堂灌教學，學生也被動式接受老師傳授的知識。為了調動學生的學習積極性，教師在授課時要多和學生交流，采用啟發(fā)式教學，增加互動，發(fā)揮教師的主導作用和學生的主體作用。例如：在進行相對論學習的過程中，由于時間膨脹，乘坐宇宙飛船運動的孿生哥哥回到地球后發(fā)現(xiàn)自己比在地球上的弟弟年青。帶著問題去學習，原本枯燥難懂的洛倫茲變化推導得出的結果變得充滿期待。這樣不僅加深知識點的了解，也讓學生覺得物理原來這么奇妙。同時，改變學生傳統(tǒng)的被動性學習狀態(tài)，讓學生來進行物理知識的講解，學生與老師進行角色的互換。如學生喜歡看的好萊塢科幻電影“星際穿越”中，父親乘坐飛船離開地球進行一系列的探險，回來后依舊年青，而他的女兒已白發(fā)蒼蒼。學生看到這里可能產(chǎn)生好奇，可以根據(jù)相對論知識讓學生自行進行討論和解答。盡管大學物理是各個工科專業(yè)的基礎必修課程，但授課形式是全校選課，導致每個班級的學生來自各個不同專業(yè)。大學物理班級內不同專業(yè)學生對知識點的掌握不同，以我校為例：如給排水學生，可能對熱力學的知識學的更深入，可請相關同學針對大學物理學的熱機效率問題進行講解。同屆選課學生的講解，學生可能覺著更接地氣，有別于教師的高高在上，達到事半功倍?，F(xiàn)階段，高校從事大學物理教學的教師一般具有較高學歷，具備較淵博的知識和前瞻性的思維，更能接受和愿意嘗試新的討論式課堂教學。另一方面，中學物理正經(jīng)歷著一場新課改，教材的設計力求促進學生自主學習，力求把探究式教學模式滲透進去。在經(jīng)歷了新一輪的國家基礎教育課程改革，大部分學生已具備初步的科學探究能力和素質，他們從思想上也接受這種能發(fā)揮主觀能動性的教學方式。與此同時，現(xiàn)在高校開放的實驗室和圖書館為學生的學習提供了很好的硬件條件，教師可以引導學生合理利用互聯(lián)網(wǎng)資源，鼓勵學生進行課堂外閱讀，提高自學和獲取知識的能力，增加知識面，輕松適應新的“教”與“學”模式。

四、結語

對于工科學生，大學物理課程可能是系統(tǒng)學習物理知識的最后一站。教師需要在教學實踐中不斷探索和改進，激發(fā)學生學習的主動性，讓教師教得精彩，學生學得充實。

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作者簡介：

王東（1981-），男，漢族，安徽省合肥人，碩士，講師，主要研究方向：物理學。