葉 芬，成 昊，姜菁菁，冷森林

(銅仁學(xué)院 材料與化學(xué)工程學(xué)院，貴州 銅仁 554300)

在國內(nèi)地方高校向應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型的趨勢下，許多大學(xué)課程都應(yīng)該出現(xiàn)相應(yīng)的調(diào)整，不再是簡單的灌輸理論知識，更應(yīng)注重解決問題能力的培養(yǎng)。大學(xué)物理課作為工科專業(yè)必修的課程，由于該課程篇基礎(chǔ)理論，如果按照教材由老師單方面的輸入，會一直不被學(xué)生重視也不能適應(yīng)學(xué)校應(yīng)用轉(zhuǎn)型的需要。所以應(yīng)該根據(jù)專業(yè)需要和提高學(xué)生興趣，改革教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容。銅仁學(xué)院2016年成功獲批國家“十三五”產(chǎn)教融合發(fā)展工程項目，是國家從1134所地方本科院校中遴選出100所，打造“應(yīng)用轉(zhuǎn)型示范?！钡闹匾脚_，筆者研究其材料專業(yè)的特點，對大學(xué)物理課進行教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)手段進行調(diào)整，為更好適應(yīng)學(xué)校的應(yīng)用轉(zhuǎn)型。

1 大學(xué)物理教學(xué)面對的問題

1.1 學(xué)生對大學(xué)物理課程的不重視

當今大學(xué)生對大學(xué)物理課程的不重視主要來自以下兩個原因。首先，物理學(xué)的本身是一門古老的基礎(chǔ)性理論性的學(xué)科，它不像英語、美術(shù)、音樂、計算機等課程學(xué)了就能馬上使用[1]，所以學(xué)生學(xué)習(xí)這門課的時候沒有成就感，潛意識認為是一門不實用的課程。其次，高考成績不考核單科是否合格，雖然很多學(xué)生能上大學(xué)但是他們的物理成績差，特別是在一些西部少數(shù)民族偏多的地方學(xué)校，面對比高中更復(fù)雜教材和授課的內(nèi)容，這種厭學(xué)的現(xiàn)象更加明顯。

1.2 地方高校的應(yīng)用轉(zhuǎn)型

2014年6月份，國務(wù)院發(fā)布了《關(guān)于加快發(fā)展現(xiàn)代職業(yè)教育的決定》，隨后國內(nèi)許多地方高校吹響了應(yīng)用轉(zhuǎn)型的號角[2]。目前將人才分成兩大類，分別是：應(yīng)用型人才和學(xué)術(shù)人才。應(yīng)用型人才相較于學(xué)術(shù)型人才不需要系統(tǒng)的、高度的理論和學(xué)科背景，他們的動手能力、實踐能力、利用所學(xué)知識解決生產(chǎn)實踐中出現(xiàn)問題的能力應(yīng)該優(yōu)于學(xué)術(shù)型人才，這樣的人才才能更好的服務(wù)地方。為了配合高校的轉(zhuǎn)型發(fā)展，大學(xué)物理課雖然沒有被取代，但是它的課時被削減了，如銅仁學(xué)院的材料專業(yè)的大學(xué)物理課，由原來的144學(xué)時，削減到110學(xué)時，同時取消大學(xué)物理實驗課[3]。所以大學(xué)物理課的教學(xué)大綱及教材都應(yīng)該進行相應(yīng)的改變。

1.3 傳統(tǒng)教學(xué)占主導(dǎo)

由于大學(xué)物理課的內(nèi)容偏理論，所以多采用教師講授，學(xué)生接受的方式授課，屬于被動學(xué)習(xí)。學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性降低，學(xué)生課堂教學(xué)活動的參與度較低。教師的PPT設(shè)計能力不足，不能更好的展現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容。常采用大班的形式教學(xué)，很難實現(xiàn)因材施教。

2 教學(xué)改革的探索

2.1 任課教師的再學(xué)習(xí)

大學(xué)物理課的任課老師的研究是物理相關(guān)方向，他們能根據(jù)教材將物理知識傳授給學(xué)生，因為缺少專業(yè)背景較難將物理知識與學(xué)生的專業(yè)結(jié)合起來，所以課程沒有目的性，學(xué)生的參與度較差。為了滿足地方高校應(yīng)用轉(zhuǎn)型，需要提高學(xué)生運用所學(xué)的理論知識解決實際問題的能力。因此，材料專業(yè)大學(xué)物理的任課老師應(yīng)該有材料相關(guān)的知識，可以通過兩種途徑獲得相關(guān)的知識。一是多與教研室的老師交流，了解他們的研究方向，掌握一些科研案例。二是進入相關(guān)企業(yè)兼職學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)企業(yè)中的生產(chǎn)與物理知識的聯(lián)系，增加到自己的講義中。

另外王亞偉[4]等人研究發(fā)現(xiàn)，大學(xué)物理課任然是以老師主講為主，學(xué)生又渴望參與到教學(xué)活動中，希望有更多的提問、討論、交流的機會。所以需要任課老師備課時，設(shè)計一些教學(xué)互動環(huán)節(jié)，這些教學(xué)互動環(huán)節(jié)的內(nèi)容應(yīng)該與材料相關(guān)的科研和企業(yè)問題結(jié)合起來，這些問題與他們其他專業(yè)課老師相關(guān)，也與他們未來的就業(yè)企業(yè)有關(guān)，所以能較大的激發(fā)他們的興趣。

2.2 課程內(nèi)容的改革

由于改革的大環(huán)境存在，大學(xué)物理課的課時被削減，所以不能將物理學(xué)涉及的所有知識進行詳細的講解，而應(yīng)該是根據(jù)專業(yè)選擇相關(guān)的知識進行講解和擴展。物理學(xué)應(yīng)該分成力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)、近代物理這五個方面[5]，其中力學(xué)可作為自學(xué)內(nèi)容。由于人類對未知的外太空還在發(fā)現(xiàn)，像是否存在磁單極這樣的假設(shè)還沒有被論證，所以近代物理可以以講座的形式設(shè)置專題討論課，激發(fā)學(xué)主動收集相關(guān)知識并進行總結(jié)和演說。

2.2.1 電磁學(xué)

電磁學(xué)需要學(xué)習(xí)靜電場、恒定磁場和電磁感應(yīng)，內(nèi)容比較多，涉及的公式比較復(fù)雜。仔細剖析這部分知識，找出與材料專業(yè)相關(guān)的結(jié)合點。其中介紹完靜電場后接著可以介紹利用靜電場原理衍生出來的一些材料和產(chǎn)品，如電容器、防靜電服、靜電除塵、空氣凈化器等。

磁場客觀存在，它不需要載體就能對在其中的物體進行作用，在學(xué)習(xí)這塊的知識可以重點介紹一些探測器如質(zhì)譜儀，介紹它的工作原理，其中就是將電場和磁場的知識結(jié)合起來而發(fā)明的。磁學(xué)部分還提到一種材料：磁介質(zhì)，因原料的不同做出的磁介質(zhì)也不同，它們的應(yīng)用非常廣泛，在生活中就能經(jīng)常見到，穿插一些老師的相關(guān)科研加深映像。

2.2.2 光學(xué)

教材中光學(xué)部分主要強調(diào)它的基礎(chǔ)理論學(xué)習(xí)，介紹光的干涉、衍射、光柵、光程差的計算等，重點通過計算來判斷光干涉條紋的出現(xiàn)條件。光學(xué)的理論知識在材料的分析技術(shù)占有很重要的作用，如勞厄利用X射線研究晶體時，發(fā)現(xiàn)X射線照射晶體時在底片上出現(xiàn)了衍射斑點，其實就是X射線經(jīng)過晶面反射后出現(xiàn)干涉現(xiàn)象。而材料檢測、檢測設(shè)備的維護和研發(fā)也是材料專業(yè)學(xué)生就業(yè)的一個方向。除此之外，利用光的干涉條紋的變化可以對薄膜、光學(xué)器件進行檢測這些都是實際的工程應(yīng)用。所以，在介紹這方面的知識可以多挖掘一些應(yīng)用案例，詳解案例的原理，教材的理論知識可以得到強化復(fù)習(xí)。

2.2.3 熱學(xué)

分子的熱運動是所有運動的基礎(chǔ)，熱學(xué)的應(yīng)用貫穿到材料的整個研發(fā)過程，從材料的原料到成型再到材料的性能測試。一般教材在熱學(xué)這方面常以氣體為介質(zhì)進行講解，很少以液體和固體作為探討對象進行講解。在講授這部分知識是可以增加一些材料熱力學(xué)的知識和材料科學(xué)基礎(chǔ)里面相變的知識。分析空氣能熱水器的工作原理、材料的差熱分析和熱重分析、 材料燒結(jié)等進行講解。

2.3 教學(xué)方法的改進

目前大學(xué)物理的教學(xué)方法有板書+PPT演示、翻轉(zhuǎn)課堂、微課、慕課。其中反轉(zhuǎn)課堂、微課、慕課這些方法在地方院校有一定的局限[6]，因為這些學(xué)校缺少名師、名課、視頻處理技術(shù)員和網(wǎng)絡(luò)維護，所以應(yīng)該在板書+PPT演示的教學(xué)方法上進行優(yōu)化。現(xiàn)在智能手機和網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，老師為學(xué)生建立一個大學(xué)物理的學(xué)習(xí)群，向?qū)W生分享課件和相關(guān)試驗視頻，允許學(xué)生在課堂上使用手機，基本可以實現(xiàn)半在線學(xué)習(xí)。

3 實踐與效果

自2015年來，一直承擔銅仁學(xué)院大學(xué)物理和大學(xué)物理試驗的教學(xué)，經(jīng)歷了大學(xué)物理課時的縮減、大學(xué)物理實驗課的取代及學(xué)校的應(yīng)用轉(zhuǎn)型，將《大學(xué)物理》課更名成《基礎(chǔ)物理》這門課，使大學(xué)物理不再是一門針對所有專業(yè)的課程，而是根據(jù)不同專業(yè)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法的一門物理課。

為了提高學(xué)生的參與度，筆者在板書+PPT演示的基礎(chǔ)上與學(xué)生基本實現(xiàn)半在線學(xué)習(xí)，將課件的做出二維碼分享給學(xué)生，建立學(xué)生與老師的交流平臺，授課過程中播放與課程相關(guān)的試驗視頻或者模擬視頻，擬出若干專題供大家討論等。在期末考核的時候講平時成績的比例提高到40%，平時成績中的一項重點指標是學(xué)生的參與度，將學(xué)生分成4個等級，每個等級給出相應(yīng)的分數(shù)驅(qū)動學(xué)生主動參與。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生對該課程的興趣度17級的學(xué)生比16級的學(xué)生提高了40%，學(xué)生在課堂上能主動發(fā)言探討問題。

其實物理本應(yīng)該是一門有趣的課程，怎樣使學(xué)生不被繁瑣的基礎(chǔ)理論所累，而是培養(yǎng)學(xué)生運用這些理論和物理精神來解決問題是每個大學(xué)老師應(yīng)該思考的問題。