高德營 趙桂清 李 寧 王如坦

（1.聊城大學(xué)東昌學(xué)院，山東 聊城 252000；2.山東省聊城第三中學(xué)，山東 聊城 252000）

0 引言

大學(xué)物理課程是理工科非物理專業(yè)的一門重要必修課程，它對培養(yǎng)理工科專業(yè)學(xué)生的思維方式起著重要的作用，通過學(xué)習(xí)自然界物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式及其相互作用規(guī)律等，為后續(xù)專業(yè)課的學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。 大學(xué)物理實驗是獨立于大學(xué)物理理論課程的一門必修課程，通常分為力、熱、光、電、近代物理實驗，通過對實驗現(xiàn)象的觀測，加深對現(xiàn)象背后物理原理的理解，進而培養(yǎng)和提高學(xué)生認識自然的科學(xué)實驗?zāi)芰Α?鑒于大學(xué)物理在高等學(xué)校人才培養(yǎng)中的重要性，專家學(xué)者從各個層面進行了大學(xué)物理教學(xué)改革的研究，如研究發(fā)現(xiàn)外文教材章節(jié)銜接比較好，物理例題比較貼近生活[1-3]。 同時，不少學(xué)者對國內(nèi)大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容和方法的改革進行了深入的研究和探索，提出了加強物理內(nèi)容與專業(yè)之間的銜接、編制大學(xué)物理習(xí)題冊[4]、側(cè)重基礎(chǔ)講解并突出應(yīng)用實踐[5]、按照專業(yè)需求實施模塊化教學(xué)[6]和采用多樣化的教學(xué)手段優(yōu)化教學(xué)效果[7，8]等改進措施。

獨立學(xué)院是由于高等教育的快速發(fā)展而出現(xiàn)的一類高等院校，它的出現(xiàn)滿足了一部分人民對于接受高等教育的需求，提高了國民素質(zhì)。 由于獨立學(xué)院自身的特性，一般定位為應(yīng)用型大學(xué)，注重學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，為學(xué)生就業(yè)打下基礎(chǔ)。 各個專業(yè)在制訂培養(yǎng)方案時，實踐教學(xué)占比較大，為了完成培養(yǎng)計劃，一方面借助兄弟高校的實驗室完成實驗課程，另一方面建設(shè)虛擬實驗室或者購置演示實驗儀器，以完成培養(yǎng)計劃。 獨立學(xué)院等院校大學(xué)物理教學(xué)中仍存在一些問題，如分級的教學(xué)大綱不夠完善，各層次的教學(xué)目標(biāo)仍需進一步優(yōu)化，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)要求與應(yīng)用型人才的培養(yǎng)時有脫節(jié)。

1 大學(xué)物理類課程教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 教學(xué)方法單一，過于依賴多媒體

得益于計算機技術(shù)的發(fā)展，教學(xué)手段從原來的課堂板書發(fā)展到現(xiàn)在的多媒體教學(xué)，現(xiàn)在的教室大都配置多媒體、電腦、投影儀、激光筆等，一應(yīng)俱全。 多媒體教學(xué)有優(yōu)勢，教師制作精良的多媒體教學(xué)課件，充分發(fā)揮多媒體的優(yōu)勢，可以更加形象直觀地展示教學(xué)內(nèi)容，吸引學(xué)生的注意力，提高學(xué)習(xí)效率。 但隨之帶來了諸多問題。 越來越多的教師離不開多媒體，一旦停電或多媒體出現(xiàn)問題， 就會出現(xiàn)不會教課的尷尬情形。板書內(nèi)容寫得亂、不知道怎樣布置板書、板書公式推導(dǎo)不順利等。 長期的多媒體教學(xué)造成了教師離開多媒體不會上課的情況，教學(xué)形式單一。 多媒體教學(xué)的優(yōu)勢不可否認，但作為一名合格教師，板書的訓(xùn)練是必不可少的。

1.2 學(xué)生的物理基礎(chǔ)差異大，課時減少，難以做到因人施教

伴隨著國家高考改革的進行，不同的省份采用不同的高考模式，進入大學(xué)同一個工科專業(yè)的學(xué)生來自不同的省份，有的學(xué)生高考時物理是必考的，而有的學(xué)生則沒有考物理，這就造成了同一個班級學(xué)生的物理基礎(chǔ)差異很大，這給大學(xué)物理的教學(xué)工作帶來了新的挑戰(zhàn)。 以我校2020 級生物工程專業(yè)和食品質(zhì)量與安全專業(yè)學(xué)生為例， 約一半的學(xué)生高考時沒有考物理，這一部分學(xué)生普遍基礎(chǔ)差，這就造成了大學(xué)物理教學(xué)進度慢，難以完成既定的教學(xué)計劃。

在建設(shè)應(yīng)用型高校教育的大背景下，高校各專業(yè)的培養(yǎng)方案中理論教學(xué)課時大幅縮減， 實踐課時增加，作為公共基礎(chǔ)課的大學(xué)物理課時被大幅縮減。 以我校為例， 部分專業(yè)的大學(xué)物理課時由最開始的兩個學(xué)期128 課時縮減到一個學(xué)期72 課時，甚至個別專業(yè)減少到48 學(xué)時。 為了大學(xué)物理教學(xué)的完整性，即力、熱、光、電、原子物理這五大內(nèi)容都要涉及，許多重要內(nèi)容被迫刪去，對于只有48 學(xué)時的大學(xué)物理課程，甚至只剩下經(jīng)典物理學(xué)的基本內(nèi)容，這導(dǎo)致學(xué)生的大學(xué)物理知識缺乏系統(tǒng)性，因為課時少，與專業(yè)知識關(guān)聯(lián)度很大的物理內(nèi)容沒有學(xué)習(xí)， 學(xué)生無緣接觸當(dāng)前科技發(fā)展的前沿知識， 無法了解物理科技的最新進展。

1.3 理論知識的教授過于抽象化、數(shù)學(xué)化

物理學(xué)本質(zhì)上是一個實驗學(xué)科，經(jīng)過多個世紀(jì)的發(fā)展， 已成為一門有著嚴密的邏輯結(jié)構(gòu)和科學(xué)體系的成熟學(xué)科。 物理中的很多定理或定律通過實驗得到了證實，在客觀世界中得到廣泛的應(yīng)用。 但在教授物理定理或定律時，一般需要通過嚴格的數(shù)學(xué)推導(dǎo)，甚至有的數(shù)學(xué)推導(dǎo)過程很煩瑣， 造成學(xué)生在理解這些物理定理時，偏重于數(shù)學(xué)上的計算推導(dǎo)，難以與實際的應(yīng)用聯(lián)系起來。 比如力學(xué)中的能量轉(zhuǎn)換和守恒定律， 通過質(zhì)點系的動能定理和保守力做功推導(dǎo)出來，對于非保守內(nèi)力做功這一知識點就難理解。 例如轉(zhuǎn)動慣量的理解，在數(shù)學(xué)上是一個積分式，對于給定的一個積分，學(xué)生很容易算出。 但對于一個給定的剛體轉(zhuǎn)動，通過積分式求解轉(zhuǎn)動慣量就做不到，是因為學(xué)生不會根據(jù)具體的剛體，列出轉(zhuǎn)動慣量的積分式。與同樣以實驗為基礎(chǔ)的學(xué)科（如化學(xué)、生物）相比，大學(xué)物理的課堂學(xué)習(xí)過分強調(diào)“邏輯性”，而忽略“實用性”，使得大學(xué)物理理論內(nèi)容太過抽象，達不到良好的教學(xué)效果。

1.4 理論教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容不銜接

作為理工類專業(yè)必修的大學(xué)物理課程，其理論和實驗教學(xué)內(nèi)容一般按照“力、熱、光、電、近代物理”來講授或做實驗， 這一套內(nèi)容有著不變的知識體系結(jié)構(gòu)， 包括理論教材和實驗教材也是按照這樣的內(nèi)容架構(gòu)來編寫的。 物理作為自然科學(xué)的基礎(chǔ)，是各個工科專業(yè)必修的公共基礎(chǔ)課，在后續(xù)的專業(yè)知識的學(xué)習(xí)中必然用到物理的知識， 并且不同的工科專業(yè)用的物理知識側(cè)重點不同。 同時，大部分高校開設(shè)的大學(xué)物理公共課程有著統(tǒng)一的教學(xué)大綱、一樣的培養(yǎng)方案，甚至考試大綱也一致。 這樣統(tǒng)一的設(shè)置造成理論教學(xué)內(nèi)容與專業(yè)內(nèi)容脫節(jié)， 不利于物理基礎(chǔ)知識在各工科專業(yè)的應(yīng)用，起不到作為一門公共基礎(chǔ)課應(yīng)有的作用。

1.5 大學(xué)物理實驗教學(xué)與理論教學(xué)聯(lián)系不緊密

根據(jù)教育部文件《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》中的要求，各高校的大學(xué)物理實驗課程獨立設(shè)課，系統(tǒng)地對理工科各專業(yè)學(xué)生就科學(xué)實驗的基本實驗方法、基本實驗技能和基本實驗理論進行系統(tǒng)的訓(xùn)練。 通過分層次、分階段的實驗教學(xué)安排和實驗過程， 學(xué)生不僅可以加深對物理學(xué)基本原理的理解，還為全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰?、提高學(xué)生綜合科學(xué)素養(yǎng)打下了深厚的基礎(chǔ)。 由于大學(xué)物理和大學(xué)物理實驗是兩門獨立的課程，即使同一內(nèi)容的安排也各成體系，互不干擾，導(dǎo)致物理原理內(nèi)容在理論課和實驗課上分別講解，造成了不必要的資源浪費。

2 大學(xué)物理類課程教學(xué)策略

2.1 針對不同的工科專業(yè)，研究學(xué)時分配與課程內(nèi)容的選擇，增強專業(yè)針對性

結(jié)合各理工科專業(yè)后續(xù)專業(yè)知識的需要，適當(dāng)選擇大學(xué)物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)內(nèi)容，既要讓學(xué)生打好基礎(chǔ)還要有重點突出， 同時還要結(jié)合應(yīng)用型培養(yǎng)目標(biāo)，使物理課程的學(xué)時和內(nèi)容設(shè)置更有利于服務(wù)于不同的學(xué)科專業(yè)。

2.2 研究將實例教學(xué)引入課堂， 加強實踐與理論聯(lián)系，突出應(yīng)用性

結(jié)合理工科專業(yè)實際情況，多將與各專業(yè)有關(guān)的實際案例引入物理教學(xué)課堂中，進行與實例緊密結(jié)合的教學(xué)模式，如針對化學(xué)類、生物類專業(yè)的學(xué)生在講解電場內(nèi)容時，對于電偶極子可以單獨作為實例教學(xué)進行講解，電偶極子在自然界無處不在，尤其是在化學(xué)、生物領(lǐng)域，無論是一個小的細胞還是一個大的生命體，電偶極子都發(fā)揮著不可替代的作用。 針對機電類、電子類專業(yè)的學(xué)生在講電磁感應(yīng)定律時，把發(fā)電機和電動機作為一個實例教學(xué)引入課堂。 這樣的教學(xué)模式能夠充分激發(fā)學(xué)生的好奇心，并促進學(xué)生積極主動地去解決問題，達到較好的教學(xué)效果。

2.3 引入網(wǎng)絡(luò)課程平臺，優(yōu)化課程教學(xué)模式

引入網(wǎng)絡(luò)課程平臺能有效地解決物理課程課時少內(nèi)容多的矛盾，同時也能為不同專業(yè)的學(xué)生創(chuàng)造自主選擇學(xué)習(xí)內(nèi)容的機會，培養(yǎng)學(xué)習(xí)的獨立性。 現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺發(fā)展很快， 出現(xiàn)了很多優(yōu)秀的教學(xué)平臺，如中國大學(xué)慕課、學(xué)習(xí)通、智慧樹等，利用這些平臺可以拓寬課堂的空間，延長課堂的時間，學(xué)生在課下就可以學(xué)到物理知識。

2.4 將演示實驗引入課堂，增加理論與實驗的聯(lián)系

針對大學(xué)物理理論課和實驗課聯(lián)系不緊密，可以將演示實驗引入課堂， 大學(xué)物理理論課在講解內(nèi)容時，把相應(yīng)的演示實驗設(shè)備帶入課堂，一邊講一邊演示，講到什么內(nèi)容就演示什么內(nèi)容，而且演示實驗內(nèi)容可以覆蓋理論課的全部內(nèi)容。 例如，講到光的干涉、衍射時， 可以把便攜式波動光學(xué)演示儀帶入課堂，在課堂上就可以展示相應(yīng)的光學(xué)現(xiàn)象；對于大學(xué)物理實驗課程，雖然它獨立設(shè)課，但應(yīng)參照大學(xué)物理理論課的教學(xué)進度和內(nèi)容， 調(diào)整實驗開出順序和實驗內(nèi)容，使實驗內(nèi)容與理論講解內(nèi)容進度盡可能一致，達到理論和實驗相互補充、教學(xué)效果好的目的。

2.5 加強課程思政，實施思政案例

物理學(xué)是關(guān)于自然界最基本形態(tài)的科學(xué)，探究隱藏在自然界的萬事萬物中存在的規(guī)律， 它與馬克思主義的唯物史觀，對立統(tǒng)一規(guī)律，辯證思想等是一脈相通的，在講解物理知識點時，自然而然引入思政要素，培養(yǎng)學(xué)生的馬克思主義世界觀，人生觀，價值觀，增強學(xué)生的愛國情操。 比如在講到量子力學(xué)對能量的量子化認識時，可以引入辯證關(guān)系“連續(xù)與分立”，有意識地培養(yǎng)學(xué)生用辯證唯物主義觀點分析和認識物理現(xiàn)象、規(guī)律的能力, 提高辯證唯物主義水平。 在講到光學(xué)儀器分辨率這一部分內(nèi)容時， 引入藏在深山中的國之重器—射電望遠鏡“中國天眼”，在講解為什么半徑大可以提高分辨率的同時， 使學(xué)生感受國家力量， 培養(yǎng)學(xué)生家國情懷和對學(xué)生進行愛國主義教育。 通過講解麥克斯韋方程組的對稱美，體會對稱在科學(xué)思維中的重要性。 通過對失事飛機波音“MH370” 尋找范圍依據(jù)的判定， 體會多普勒效應(yīng)在其中發(fā)揮的重要作用。