唐山學院少學時大學物理教學改革實施方案

劉 敏

（唐山學院 基礎教學部，河北 唐山 063000）

物理學是自然科學和工程技術發展的基礎，是科技創新的源泉。大學物理是各工科專業的一門公共基礎課，也是一門重要的必修課程。大學物理的教學目標不僅僅是為學生學習專業課打好必要的物理基礎，更重要的是培養學生現代的、科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀，培養學生的探索、創新精神，培養學生的科學思維能力和科學研究方法。

大學物理由于理論性強，內容抽象，涉及面廣，不僅涉及到物理知識，而且涉及到許多大學生剛剛接觸到的高等數學知識，使之成為眾多課程中學習難度較大的一門課程；另一方面，由于各專業學生物理基礎參差不齊，導致教與學陷入困境。為解決這一矛盾，國內外各高校紛紛進行了教學改革。有的采用在同一個班級按照學生學習能力的差異實施分層次教學，有的采用將全校同一年級各專業學生按物理基礎的不同，分為A、B、C三個層次實施分層次教學。但是以上兩種方法實施難度大。在同一個班級按照學生學習能力的差異實施分層次教學，課堂教學內容、教學方法、教學手段很難兼顧，考核標準不一樣對學生也不公平；將同一年級各專業學生打亂原來班級，按物理基礎不同分成A、B、C三類分班教學，排課困難，攪亂了教學秩序。

為強化學生實踐能力、職業能力和創新意識，培養綜合素質高、基礎扎實、知識面較寬、實踐能力強，具有創新精神的應用型高級專門人才，凸顯服務一線的應用型人才培養特色，我院修訂了本科專業培養方案。在新的本科專業培養方案下，各專業重新制定了大學物理教學計劃，將大學物理的授課學時銳減為94學時或80學時。那么，如何在這么少學時的基礎，使學生掌握這門課程，更好地為學生的后期學習和發展打下堅實的基礎，就成了每個從事大學物理教學工作的教師需要認真思考和研究的問題，大學物理的教學改革勢在必行。

通過走訪相關專業教研室，了解不同專業后續課程對物理有關知識點的需求；通過對不同專業、不同年級學生的學習現狀、學習內容、學習中的重點難點的調研；通過學習調查國內外高校大學物理課程教學及改革情況；結合本院新的本科專業培養方案和學時安排以及人才培養目標，我們在大學物理的教材、教學大綱、教學內容和教學方法進行了改革。

1 教材

項目組全體成員通過對各種教材的反復比較，重新選定了高等教育出版社出版的、馬文蔚教授等人編寫的、普通高等教育“十一五”國家級規劃教材《物理學教程》（第2版）作為教材。該教材涵蓋了教育部《理工科非物理類專業大學物理課程教學基本要求》基本要求中的核心內容，重點突出，體系合理，深度適當，分量適中，在內容上更加簡潔明了、形象生動、深入淺出、易于理解。

2 教學大綱

根據各專業的需求和學時，制定了多元化的教學大綱。例如：測控專業（80學時），選定了質點力學、振動和波動、電磁學和波動光學四個部分作為教學內容，并且提高了對電磁學和波動光學的要求，降低了對振動和波動的要求；機械制造和材料成型專業（80學時），選定了質點力學、剛體力學、振動和波動、熱力學和電磁學5個部分作為教學內容，并且提高了對力學、振動和波動、熱力學的要求，降低了對電磁學的要求；建筑環境工程專業（80學時），選定了質點力學、振動和波動、熱力學和電磁學四個部分作為教學內容，并且提高了對力學、熱力學的要求，降低了對電磁學、振動和波動的要求；土木工程專業（80學時），選定了質點力學、剛體力學、振動和波動、電磁學和波動光學五個部分作為教學內容，并且提高了對力學、振動和波動的要求，降低了對電磁學和波動光學的要求；化學工程各專業（80學時），選定了質點力學、剛體力學、振動和波動、熱力學和波動光學五個部分作為教學內容；信息工程各專業（94學時），選定了質點力學、剛體力學、振動和波動、電磁學和波動光學五個部分作為教學內容，并且提高了對振動和波動、電磁學和波動光學的要求。

3 教學內容

根據各專業的特點和新擬定的教學大綱，制定了多元化的、更具有專業特色、時代特色的教學內容。

1）由于學時極度緊張，在保證物理學知識必要的系統性及完整性的前提下，盡量避免和中學內容的重復，中學已經講授的內容一帶而過；將可以組合在一起的內容組合在一起講授節省學時。

2）將大學物理課程分為“通用模塊”和“專業模塊”兩個部分。所謂“通用模塊”，就是各專業通用的部分，例如：質點力學；簡諧運動的基本特征和表示法、同方向、同頻率的簡諧運動的合成規律、簡諧振動的能量；平面諧波的表示法以及波方程物理意義、波的相干條件以及干涉加強和減弱的條件等等。為體現學生物理基礎及不同專業對大學物理的要求，在“通用模塊”基礎上按不同專業需求搭配相應的“專業模塊”，根據不同專業開設物理知識的不同“專業模塊”進行教學，這也是本項目的研究重點內容之一。例如，我院的通信、電信、測控專業，在專業課程教學中需要用到較多的電磁學知識，我們將針對此專業的“專業模塊”部分重點講授相關電磁場知識，增加一些介質的極化、磁化、位移電流、麥克斯韋方程組、電磁波的講授；土建、建筑環境工程、機械專業對力學、熱學需要的比較多，所以在專業模塊中重點講授力學、熱學，增加轉動慣量的計算和平行軸定理、內燃機、電冰箱和空調原理的介紹。

3）注意理論與實際的聯系，增加物理規律在日常生活和生產實踐中的應用和物理學與新技術方面等內容的介紹，并將其盡可能地融合到例題之中，這樣不僅有利于學生對知識的理解和掌握，鍛煉了解題能力，而且可以增強學生學習物理的興趣，培養學生解決實際問題的能力，同時也節省了講授時間。例如，講解機械能守恒定律時，將伯努利方程的由來、意義和應用融合到例題之中；講解角動量守恒定律時，將登月的原理融合到例題之中。

4）為了讓學生學會進一步掌握知識的方法和能力，力求在教學功能上，實現由“授人以魚”轉到“授人與漁”，加強對物理思想、物理學研究方法及物理學研究方法貫穿教學實踐的研究，力求在傳授知識的同時，將物理學的研究方法傳授給學生。例如，在講授基礎知識的時候，簡單介紹一些產生背景，穿插介紹一些科學家科學研究的特色和思路、嚴謹的科學態度，物理學的發展等。

5）重點加強了例題、習題和問題的基礎性、應用性和典型性。增加了各章的小結和豐富的例題，既可用于習題課，又可用于課堂討論題和課外練習題，這些題目都是在教學實踐中收集到的學生常問的或易弄錯的問題，盡量做到難易適中、概念性強、理論聯系實際，計算過程簡單明了。

4 教學方法

針對學生和教學內容的特點實施多樣化的教學方法，不僅可以充分調動學生的學習熱情和求知欲，加深學生對知識的認知與記憶，同時可以讓學生學會進一步掌握知識的方法和能力，使學生主動地、自覺地投入到學習活動中去。

1）在傳統講授式教學的基礎上，有機地將啟發式、提問式、類比式、討論式、滲透式等多種教學方法融入到課堂教學中。例如，在物理概念或物理定理的引進時，盡量采用提問的方式，使學生對問題產生懸念，激發思考，然后步步深入講解，起到引人入勝的效果；將熟悉的內容與不熟悉的內容、相近的內容進行類比，例如：在研究剛體的定軸轉動時，引導學生將剛體和質點的運動規律作成了一個對照表，并讓學生自己找出規律；在研究正循環和逆循環的特點、應用時，將兩者放在了一起，一張PPT中，使學生一目了然，形成了鮮明的對比。

2）在目前大幅度壓縮學時的情況下，廣泛應用集文字、聲音、影像、圖形、視頻、動畫互動式為一體的多媒體教學課件，會大大增加課堂容量，節省課堂信息傳遞時間，豐富課堂活動內容，吸引學生的注意力，提高學生的學習熱情。根據新擬定的教學大綱和教學內容，我們制作與之相匹配的電子教案和電子教學講義，電子教案含有大量設計巧妙和精美的Flash動畫和圖片，生動形象地展示了物理圖像和動態的物理過程。在多媒體動畫制作中我們力求與實際相符，同時增加了部分實物演示實驗的錄像。