王丹+張鳳琴+林曉瓏
【摘要】本文對近年來我校大學(xué)物理課程的教學(xué)改革成果進(jìn)行了總結(jié)。文中詳細(xì)介紹了在課程體系、教學(xué)方法、教材建設(shè)、慕課等方面具體實(shí)施的舉措,說明了教學(xué)改革進(jìn)行的必要性和有效性。
【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理 教學(xué)改革 創(chuàng)新能力培養(yǎng)
【中圖分類號(hào)】O4-4;G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2017)38-0164-02
大學(xué)物理是理工科非物理專業(yè)一門重要的必修基礎(chǔ)課程,通過對課程的學(xué)習(xí),可以提高本科生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析和解決實(shí)際問題的能力,并通過不斷積累探索,逐步提升學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)與實(shí)踐創(chuàng)新能力。但是,在目前的大學(xué)物理教學(xué)中,還存在著內(nèi)容與前沿進(jìn)展結(jié)合不足、學(xué)生重理論輕實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力匱乏等突出問題。針對上述問題,吉林大學(xué)公共物理教學(xué)與研究中心(以下簡稱物理中心)以培養(yǎng)學(xué)生研究和創(chuàng)新能力為目標(biāo),通過優(yōu)化課程、改變教學(xué)模式、更新教材、推進(jìn)慕課建設(shè)等手段進(jìn)行了一系列的教學(xué)改革與探索,使大學(xué)物理教學(xué)更具理論性、前沿性、體系性與創(chuàng)新性,為提高本科生的科學(xué)素養(yǎng)與創(chuàng)新能力提供了有力支撐。
1.打造雙軌道學(xué)科教學(xué)體系
結(jié)合多年的教學(xué)實(shí)踐,吉林大學(xué)物理中心將承擔(dān)的大學(xué)物理課程進(jìn)行了整合優(yōu)化,總體上按照工科和醫(yī)科(包括理科)兩大學(xué)科對課程體系和資源進(jìn)行了系統(tǒng)劃分,其中工科細(xì)分為工學(xué)、地學(xué)、信息科學(xué)3個(gè)類別;醫(yī)科細(xì)化為農(nóng)學(xué)和醫(yī)學(xué)2個(gè)類別,并結(jié)合各學(xué)科的特點(diǎn),分別研究制定了相應(yīng)的教學(xué)大綱與教材,確保了教學(xué)、考核各環(huán)節(jié)的統(tǒng)一,形成了以工科和醫(yī)科兩大學(xué)科為區(qū)分的雙軌道學(xué)科教學(xué)體系(如圖1所示)。
2.創(chuàng)新教學(xué)模式與方法
(1)引入研究性教學(xué)環(huán)節(jié)。
根據(jù)教育部物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員新近制定的《大學(xué)物理課程的教學(xué)基本要求》,結(jié)合吉林大學(xué)的定位和學(xué)科特點(diǎn),物理中心經(jīng)過長期的摸索與實(shí)踐,在教學(xué)中適度匹配了研究性教學(xué)環(huán)節(jié),由單純的講授轉(zhuǎn)變?yōu)槔碚撝v授+現(xiàn)象演示+研究型討論三個(gè)環(huán)節(jié)的結(jié)合。既強(qiáng)調(diào)經(jīng)典物理知識(shí)的掌握,又結(jié)合近代科學(xué)發(fā)展的前沿問題;既保障教學(xué)的內(nèi)容及教學(xué)效果的完成,又提高學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣,體現(xiàn)了因材施教、分類指導(dǎo)的教學(xué)指針。(如圖2所示)。
(2)突出演示實(shí)驗(yàn)與理論講授有機(jī)結(jié)合。
將演示實(shí)驗(yàn)列入課程教學(xué)大綱和教學(xué)日歷,限定學(xué)時(shí)和基本的知識(shí)點(diǎn),并將演示實(shí)驗(yàn)成績計(jì)入(占總成績的5%)本學(xué)期課程的考試成績,保證了示教模式實(shí)施的有效性;將不同形式、不同手段、不同內(nèi)涵的演示結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了示教模式的綜合性和立體化;各種演示形式、演示內(nèi)容以展廳的形式對學(xué)生實(shí)現(xiàn)全天開放,學(xué)生可以各取所需,體現(xiàn)了示教模式的開放性和可選擇性。示教模式的構(gòu)建,一方面增強(qiáng)了學(xué)生觀察實(shí)際、開拓思維的創(chuàng)新能力;另一方面讓學(xué)生直觀感受到了物理現(xiàn)象,便于了解掌握復(fù)雜的物理概念,提高了授課的效率。
(3)注重課堂教學(xué)和課外自學(xué)有機(jī)結(jié)合。
課堂教學(xué)分為授課、討論課、習(xí)題課等多種形式。講授時(shí),結(jié)合物理學(xué)史,采用啟發(fā)式、提問式和猜測式的方式引入新知識(shí)、定理和發(fā)現(xiàn),培養(yǎng)學(xué)生的物理素質(zhì)—洞察力、想象力和直覺;討論課中,以學(xué)術(shù)意義和培養(yǎng)興趣為出發(fā)點(diǎn)設(shè)置題目,促使學(xué)生主動(dòng)思考,提出問題并討論。另外,根據(jù)教學(xué)需要,對部分重點(diǎn)內(nèi)容提出自學(xué)要求,學(xué)生通過自學(xué)掌握指定的內(nèi)容,并寫出自學(xué)報(bào)告,增強(qiáng)了學(xué)生自我補(bǔ)給知識(shí)的能力,加深了對學(xué)習(xí)內(nèi)容的理解和消化能力。
3.豐富教材板塊與內(nèi)容
近年來,吉林大學(xué)物理中心在確保傳統(tǒng)教材系統(tǒng)性、嚴(yán)謹(jǐn)性的基礎(chǔ)上,結(jié)合學(xué)科發(fā)展特點(diǎn)和各專業(yè)培養(yǎng)方案,按照向近代物理、向現(xiàn)代高新技術(shù)、向?qū)W科前沿延伸的原則,對教材進(jìn)行了部分編修調(diào)整,形成了以工科(大學(xué)物理學(xué))和醫(yī)科(醫(yī)用物理學(xué))為區(qū)分,體系銜接、相互配套的教材體系?!洞髮W(xué)物理學(xué)》教材,被評為國家普通高等教育精品教材(2008年)和吉林省優(yōu)秀教材一等獎(jiǎng)(2011年)。2013年該教材通過了吉林大學(xué)“十二五”規(guī)劃教材修訂立項(xiàng),在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上,增加了物理在工程中的應(yīng)用、物理前沿和經(jīng)典實(shí)驗(yàn)等三個(gè)新欄目,并在每章后面附上與本章教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的網(wǎng)站地址。與此同時(shí),還配套編寫出版了《大學(xué)物理學(xué)習(xí)指導(dǎo)書》、《大學(xué)物理讀書筆記與問題研究》(科學(xué)出版社),以及電子版的“物理教學(xué)素材庫”課件。《醫(yī)用物理學(xué)》是“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材,被多所學(xué)校采用。2013年該教材獲吉林大學(xué)“十二五”規(guī)劃修訂教材立項(xiàng),在原有內(nèi)容的基礎(chǔ)上,加大了近代物理學(xué)的比例,并在77個(gè)知識(shí)點(diǎn)旁加入了二維碼,讀者可通過手機(jī)掃描看到相應(yīng)知識(shí)點(diǎn)的動(dòng)畫或視頻圖像,從而更形象地展示其物理現(xiàn)象及本質(zhì)。
4.積極推進(jìn)慕課建設(shè)
結(jié)合教學(xué)模式的發(fā)展變化,吉林大學(xué)物理中心積極推進(jìn)慕課建設(shè)。2016年9月,物理中心申報(bào)了吉林大學(xué)教務(wù)處 “大學(xué)物理慕課”項(xiàng)目,多位教師參與了大學(xué)物理慕課的建設(shè),認(rèn)真錄制授課視頻,并精心制作了課程介紹、演示文稿、習(xí)題庫、素材資源庫等課程資源,該平臺(tái)計(jì)劃于2017年9月正式上線運(yùn)行。上線后,給學(xué)生提供了另一種自學(xué)及課后鞏固課程內(nèi)容的模式,同時(shí)網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)平臺(tái)作為傳統(tǒng)教學(xué)模式一個(gè)有效的補(bǔ)充手段,不僅可以有效激發(fā)學(xué)生主動(dòng)思考的意識(shí),培育學(xué)習(xí)物理的興趣愛好,進(jìn)一步加深對所學(xué)知識(shí)的理解和掌握,還可以使部分成績偏差、 基礎(chǔ)較薄弱同學(xué)享有平等的互動(dòng)機(jī)會(huì),充分調(diào)動(dòng)其學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,及時(shí) “充電”“補(bǔ)課”,縮小與其他同學(xué)之間的差距,提升物理教學(xué)的質(zhì)量效益。
5.結(jié)語
物理的學(xué)科特點(diǎn),決定了物理課程教學(xué)不應(yīng)該只是簡單的知識(shí)傳授,并隨著數(shù)字資源的豐富以及現(xiàn)代信息技術(shù)手段的發(fā)展,迫使大學(xué)物理的教學(xué)改革勢在必行。吉林大學(xué)物理中心順應(yīng)形勢發(fā)展,以滿足學(xué)生的需求和有利于課程教學(xué)目標(biāo)為宗旨,在大學(xué)物理教學(xué)改革方面進(jìn)行了有益嘗試與探索,取得了初步成效,參與的教改項(xiàng)目獲得國家級(jí)教學(xué)二等獎(jiǎng)1項(xiàng),大學(xué)物理教學(xué)團(tuán)隊(duì)被評為省級(jí)優(yōu)秀教學(xué)團(tuán)隊(duì),承擔(dān)省級(jí)、校級(jí)多項(xiàng)教改課題,多名教師在國家、省級(jí)、校級(jí)教學(xué)比賽中獲獎(jiǎng)。希望通過本文的論述,引發(fā)同行的思考與交流,共同促進(jìn)大學(xué)物理課程教學(xué)改革。
參考文獻(xiàn):
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[2]張鐵強(qiáng).《大學(xué)物理學(xué)》,高等教育出版社,2012年8月第2endprint