李清流

摘 要

數(shù)學(xué)物理方法課程教學(xué)改革是根據(jù)多年來從事一線教學(xué)的實踐經(jīng)驗，得出的教學(xué)改革構(gòu)思。在傳統(tǒng)教學(xué)基礎(chǔ)上引入了課堂討論，課外拓展等新的教學(xué)模式。同時引入微視頻，幕課、模擬仿真等現(xiàn)代化教學(xué)手段。教學(xué)過程中部分采用講授法，部分內(nèi)容采用分組討論課形式。這樣有利于學(xué)生之間增加交流和合作，培養(yǎng)了學(xué)生的團隊精神，拓寬了學(xué)生的思路。在期末考核評價過程中，將期末卷面考試成績、平時課堂討論和考勤結(jié)果的三者結(jié)合在一起，以綜合測評的方式，給予學(xué)生最后評分。

關(guān)鍵詞

數(shù)學(xué)物理方法;設(shè)計思路;模擬仿真;教學(xué)改革

中圖分類號： O411.1-4;G642 ? ? ? ? ? 文獻標(biāo)識碼： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 21

0 概述

隨著教育的不斷發(fā)展，對數(shù)學(xué)物理方法課程也提出了新的挑戰(zhàn)。作為高等院校物理類專業(yè)的核心課程之一，也是相關(guān)的理工科專業(yè)共同的一門專業(yè)基礎(chǔ)課程，數(shù)學(xué)物理方法課程涉及的數(shù)學(xué)知識廣泛，物理概念多，計算較繁，學(xué)習(xí)難度大[1]。目前教學(xué)中存在的主要問題是，從教學(xué)內(nèi)容到教學(xué)方法基本上以教師講授基礎(chǔ)知識為主要目的，而對學(xué)生應(yīng)用能力的培養(yǎng)重視不夠，難度系數(shù)遠高于高等數(shù)學(xué)等類似課程，由于公式繁多，是大學(xué)教學(xué)中難度較大、學(xué)生學(xué)習(xí)興趣較低和掛科率較高的課程，根據(jù)教學(xué)的需要，我們進行課程教學(xué)的改革。

1 課程設(shè)計思路

課程總體設(shè)計原則，按照“重視基礎(chǔ)、反映現(xiàn)代、關(guān)注前沿、結(jié)合中學(xué)教學(xué)實際”的課程建設(shè)原則。具體每節(jié)課教學(xué)基本思路，化解難點，將理論要求較高的內(nèi)容具體到物理問題中。 ?注重培養(yǎng)學(xué)生的數(shù)學(xué)物理思想、思維方法及物理的基本技能。處理好與各門功課的分工和銜接。具體到每道題解題步驟物理現(xiàn)象——抽象為模型——根據(jù)物理原理列出數(shù)學(xué)方程——化簡方程——根據(jù)物理邊界條件求解方程——函數(shù)表達式——分析和解釋現(xiàn)象。

2 引入微視頻，慕課等協(xié)助教學(xué)

現(xiàn)在教學(xué)資源越來越豐富，重點難點的內(nèi)容，再課堂上講解后，學(xué)生不能理解，教師可以將上課視頻錄制成微視頻給學(xué)生回去繼續(xù)看，或者讓學(xué)生上學(xué)習(xí)網(wǎng)站或慕課平臺查找對應(yīng)內(nèi)容的。

3 課堂教學(xué)融入討論課

改變課堂老師從頭到尾講授，學(xué)生被動聽的情況，加大開展課堂學(xué)生組織團隊，主動解決問題。這些活動的前提是歸納總結(jié)前期的資料，對學(xué)生具體情況學(xué)習(xí)能力進一步細分。分層次的，有針對性地對以前的教學(xué)設(shè)計進行進一步修改好提高。收集目前實際問題中對應(yīng)本課程的教學(xué)內(nèi)容進行討論。討論實踐內(nèi)容貫穿整個教學(xué)過程，有如下一些主題。

同時加大第二課堂的投入，學(xué)生的課后作業(yè)不再拘泥于解決理論題目，而是自己尋找對應(yīng)的物理，電子通信，環(huán)境污染等實際問題，利用課程學(xué)習(xí)到的內(nèi)容自己尋找答案，自己解決部分問題。

4 實驗環(huán)節(jié)：根據(jù)教學(xué)內(nèi)容設(shè)計實驗操作或模擬仿真實驗

數(shù)學(xué)物理方法中典型的三類方程，波動方程，輸運方程和穩(wěn)定場方程，在教學(xué)過程中，盡量理論聯(lián)系實際，找到可以設(shè)計的與教學(xué)內(nèi)容相對應(yīng)的實驗.通過課下設(shè)計，實驗室采購相對應(yīng)的實驗器材，開展實驗。通過實驗測得的結(jié)果與理論課算得的結(jié)果做比較。是否具有統(tǒng)一性?；蛘叱霈F(xiàn)大的誤差，什么原因?qū)е逻@些誤差的產(chǎn)生，如何減少這些誤差，都是值得研究的課題。

有些物理問題，屬于三類方程，但實驗室不能做實體實驗，我們可以模擬仿真。在數(shù)學(xué)物理方法課程的教學(xué)中，探索引入計算機仿真教學(xué)。在理論課堂教學(xué)基礎(chǔ)上加入計算機實驗課，利用 Matlab 軟件直觀展示方程的圖形或把方程的解借助計算機軟件用圖形表示出來，以期提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。引入計算機仿真教學(xué)的思路和構(gòu)想，嘗試在教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方式上對數(shù)學(xué)物理方法課程的教學(xué)進行一些改革[3]。網(wǎng)上實現(xiàn)學(xué)生驗證自己數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的。

5 考核評價方式：出勤打分+討論打分+卷面分?jǐn)?shù)

考核評價是檢測課程教學(xué)效果重要手段之一。傳統(tǒng)閉卷考核更適于理論知識的考查，而對于學(xué)生對理論聯(lián)系實際方面，不能體現(xiàn)。多元化的考核方式有利于學(xué)生綜合能力培養(yǎng)。更有利于老師掌握教學(xué)過程中出現(xiàn)的問題，把握學(xué)生的優(yōu)勢和劣勢。更好的引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。

6 總結(jié)

在教育不斷改進的今天，數(shù)學(xué)物理方法課程中的理論知識大量應(yīng)用到日常的家用電器和軍事、科學(xué)理論研究中。數(shù)學(xué)物理方法課程的教學(xué)不斷創(chuàng)新，通過上述的培養(yǎng)方式，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，啟發(fā)學(xué)生自己創(chuàng)新，改進實際生活中的問題。學(xué)生在學(xué)習(xí)完這門課程后，能解決后續(xù)物理課程的數(shù)學(xué)模型問題，也可以在以后的教學(xué)中，模擬仿真物理實驗，且有一定的科研能力。

參考文獻

[1]趙忠奎.《數(shù)學(xué)物理方法》課程教學(xué)改革的研究與探索[J].教育教學(xué)論壇，2012（32）：57-58.

[2]姚端正，梁家寶.數(shù)學(xué)物理方法（第三版）[M].科學(xué)出版社，2013.

[3]宋彥琦，劉冬橋，李小龍，邵志鑫.引入計算機仿真的數(shù)學(xué)物理方法教學(xué)改革探索[J].高教學(xué)刊，2020（04）：125-130.

[4]梁昆淼.數(shù)學(xué)物理方法[M].高等教育出版社，2009.