農林院校《大學物理》教學改革與實踐初探

黨亞愛，王立青，王國棟，劉云鵬

摘要：《大學物理》是一門重要的公共基礎課。但教學過程中存在內容多、教學手段和方法單一等主要問題。本文以西北農林科技大學《大學物理》教學實踐為基礎，從教學體系、教學方法及課后輔導三個方面對《大學物理》教學改革進行分析，以培養學生創新能力為出發點，優化課堂講授，提高教學效果，并構建和優化該課程教學的內容體系和教學模式。

關鍵詞：大學物理；課堂教學；課后網上輔導

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2014）28-0035-03

物理學是自然科學和現代工程技術的基礎，它對人類社會的進步、科學技術和經濟發展產生了巨大的推動作用[1]。《大學物理》的教學目標是要培養學生發現問題并進行獨立思考、分析和推理的能力，培養學生科學的思維方式，引導學生理論聯系實際，強化實際應用，強調素質教育，提高學生綜合能力[2]。經過多年的教學實踐和探索，《大學物理》作為高等農林院校重要的基礎課之一，已形成了較為完整的體系，為各專業的人才培養發揮了重要作用。通過《大學物理》課程的學習，能夠鍛煉學生的抽象思維能力，提高分析問題和解決問題的能力。但由于《大學物理》涵蓋了力、熱、光、電、原子物理等各物理分支的內容，體系龐大，內容多，學生難以掌握；同時由于農林院校的特殊性質，與理工科類學生相比，學生的物理基礎相對較差，學習熱情不夠[1]。同時，課程內容理論性較強，學習過程比較枯燥，導致學生學習興趣缺乏、學習主動性減弱。因此，如何提高課堂教學質量、激發學生的學習興趣、培養創新意識和創造能力等是目前我們積極探索而又具有重要意義的問題，也是擺在廣大物理教師、學生、教學管理部門面前急待解決的迫切任務。

探討和摸索《大學物理》課程體系、教學內容、方法改革的思路以及學生能力、素質培養在具體教學中的體現途徑，是全面推進教育、教學改革，實現《大學物理》課程現代化和高素質人才培養的先導。本文結合近年來的教學實踐中一些嘗試性探索，探討農林院校《大學物理》的教學及改革。

一、目前，農林院校《大學物理》教學中存在的問題

1.教學內容過于傳統和規范。目前的《大學物理》教學主要以課堂講解為主，實行統一的大綱、教材和統一的考試，在這種統一的規范下，培養出來的學生知識結構和思維方式缺乏個性、缺乏創見。而且在教學過程中，學生學習較被動，學習積極性不高，學生的思維被局限在書本和教師所限定的范圍內。

2.課堂教學方式單一，教學效果不理想。目前隨著計算機技術的發展和推廣，多媒體教學在現代教育領域中得到越來越廣泛的應用[3]。盡管相對于傳統教學模式來說，多媒體教學有許多獨到的優點，可以使學生對客觀世界的認識更形象、深刻、全面，有利于增加課堂信息量，提高教學質量[4，5]。但多媒體教學也存在一些固有的缺陷，主要表現在以下兩方面：第一，師生課堂交流較少，上課主要以老師講解、學生被動接受為主，放大了教師的主導作用，教師在課堂上只是機械地將知識單方向輸送給學生，學生被動接受，學生學習的獨立性消失了，學習積極性很難被調動起來，從而導致學生有時候思想游離于課堂之外。第二，教學信息量大，學生難以及時消化，且多媒體教學容易產生腦和視覺的疲勞，使學生失去學習自主性及學習的興趣，從而影響教學效果。

3.老師和學生課后交流較少。目前的基礎教學一般為大班上課，這種教學模式導致老師和學生課上、課后交流的時間較少，學生有問題不能及時得到解決，老師也不能隨時跟蹤學生的學習狀態并及時發現教學過程中存在的問題，從而影響教學效果。

因此，如何在有效完成課程教學任務的基礎上，提高教學質量，并通過對《大學物理》的教學達到對大學生創新能力和自主思維能力的訓練和培養，成為擺在每一位任課教師面前的問題。

二、針對目前《大學物理》教學存在的主要問題，我們從以下幾個方面加以改革

1.課程體系、教學內容的優化是《大學物理》教學質量提高的首要條件。《大學物理》教學的目的是全面培養學生知識結構的優化以及能力、素質的培養和提高。在農林院校《大學物理》的教學過程中，我們強調近代物理內容，在新的高度上重新組織經典物理內容。鼓勵教師結合課程內容向學生介紹一些當代最新的科學技術以及物理前沿學科，引導學生了解物理前沿知識，從而開闊學生視野，啟迪思維，加深他們對本課程的理解。同時，結合學生專業，對經典物理學相關內容進行詳略重新分配，以最大程度上做到學以致用的目的。比如，對工科專業，我們主要講解力學、熱學、電磁學、光學、相對論及量子物理。而針對本校的農林各專業，因為后續力學相關內容較少，而與液體流動相關的后續內容較多，比如生物流體的運動、土壤、植物養分的運移規律及特點等，因此，我們針對農林各專業的特點，相應增加了流體力學和表面張力的基本原理及其應用，而對傳統的質點力學做了相應的刪減。盡可能多地將物理原理和學生專業相結合，以優化知識結構。同時，在課堂講解時，結合專業特點將理論知識、原理及其應用進行拓展，比如，對機電和電氣工程專業，可以把電磁爐、微波爐等電器的原理與電磁感應知識相結合；對水土保持專業，將毛細現象與土壤中的水分運移相結合，讓學生理解如何合理應用土壤中的毛細水；對植物保護專業，在講解表面張力時，利用噴灑農藥舉例說明表面張力系數的影響因素，以及如何有效地調整液體的表面張力系數以更好地發揮藥效。

2.教學方法的改革是全面推進基礎課教學質量提高的關鍵。經過高中階段知識“灌輸式”的學習后，在《大學物理》教學階段，物理教師的角色就是在強化基礎、形成系統的物理知識體系的基礎上，引導學生自我思考，培養學生獨立學習和創新[6]。因此，在大學階段，更應注重堅持以教師為主導，學生為主體的原則，打破傳統教學中教師的統治地位，從主導性角色轉變為設計者、組織者的多重角色。在教學中要讓學生避免題海戰術，徹底走出“為了考試拿到學分而做題”的誤區，避免學生感覺大學物理作業多、負擔重，產生厭學情緒。應該通過精選例題和習題的練習突出物理思想和意義，對于復雜的題要抓住其中所包含的物理本質、科學方法等，凝練物理規律并培養學生分析問題的能力。另外，在課堂上注意運用啟發和互動的方式，主要講思路、方法、引導學生討論，力爭教師的講授與學生的思路同步，采用提問的方式活躍課堂氣氛，充分調動學生學習的主動性和積極性；同時，結合學生所學專業，開展課堂討論，充分發揮學生在教學過程中的主體作用，將物理學原理和學生專業將結合，培養學生提出問題、分析問題、解決問題的能力，同時培養學生創新思維和應用知識的能力。endprint

積極鼓勵學生參與課堂教學，恰當的時候讓學生來主持課堂是提高學生學習積極性、提高學習效果的有效方式。比如，在課程后半部分，我們嘗試讓學生三五個人組成一個小組，根據相關原理查詢、整理資料，再整理成ppt在課堂上和大家交流，同學們興趣很高，有的小組選擇熱力學第二定律相關的熵的應用，在課堂上提出了日常生活中熵應用，提出了生命活動的本質，并交流了信息熵等相關概念；有的小組選擇電磁學相關原理的應用，舉例說明電磁爐、微波爐等的構造原理、應用及使用注意事項；有的小組介紹了光的偏振的應用，比如，立體電影的制作及觀看特點，照相時反射光的消光原理及應用等；也有的小組和大家分享了共振的應用及其危害，以及在日常的生活工作中如何利用或避免共振現象等；還有的小組針對剛剛發射的“嫦娥三號”，論述了“嫦娥三號”奔月的主要過程及其中的主要物理原理等。雖然同學講的可能不那么全面，但學生的積極性被大大提高了，原本枯燥的物理學原理被靈活的和日常生活、工作結合了，傾聽的同學也會針對匯報同學的發言表達自己的觀點或提出疑問，進而引導課堂討論；同時，小組主題的選擇和整理也會鍛煉學生分工合作的協作精神，鍛煉學生查閱資料、整理、提煉主題的能力；課后，學生根據自己查閱的資料和課堂上學生的響應，將相關資料整理，可以寫成一篇小論文。在這個過程中，老師只是作為一個引導者，而學生是課堂的主體，在這個過程中學生學會了針對課堂所學內容查閱、整理相關資料，提煉、總結科學問題，同時拓寬了知識面。這種訓練大大提高了學生學習的興趣，同時提高了學生學習的主動性和創新性，而這些訓練是老師單獨講課很難達到的。在我們實驗的十幾個班級中，學生反映也是比較好的。

3.課后師生的有效聯系是保證課堂效果的保障。《大學物理》學承擔著學生從中學到大學學習習慣、思維方式轉型的艱巨任務[6]，僅靠教師課堂教學是遠遠不夠的，課后輔導答疑對保障教學質量至關重要。然而，在新課程建設情況下，《大學物理》課時較少，知識的濃縮使學生學習壓力增大，在學習中遇到的問題比較多，但學生提出的問題常常得不到及時解答，或得不到滿意的解答而不能保證有效的教學效果；另外，目前在高校中，一般基礎課都是大堂課，一個老師面對六七十甚至上百名學生，教學任務繁重，輔導答疑工作更重，顯得應接不暇，而且教師也往往由于問題太多或不了解提問題學生的實際水平而難以做出及時、恰當的答復。

如何改變這種師生均感被動的局面是我們一直探索的重要問題。而結合現代教育技術，探索將傳統的教學方法與現代多媒體教學手段相結合是解決這一問題的最佳途徑[7，8]。實現師生網上互動教學，以保證學生——老師之間交流的通暢性和適時性，為進一步鞏固課堂教學效果提供一定的技術支撐和保障。本校師生網絡互動的具體的溝通方式如下：一是利用學校的網絡教學綜合平臺，學生和老師可以通過自己的學號或工號登陸，老師將課堂上用的多媒體課件放在校園網的網絡平臺相應模板上，學生可以直接進入下載，這樣，學生課堂上就不用疲于記筆記，而課后又能看到完整的課堂資料，保證了課堂學習的效率。另外，老師可以將學習重點、課后作業、課外閱讀等相關要求放在平臺的粘貼板上，學生可以下載閱讀，并通過平臺提交網絡作業。二是使用電子郵件與學生進行溝通，教師通過郵件解答學生提出的問題，并有針對性地把與物理學相關的學習指導資料發送給學生，以擴大學生的信息量和知識面。三是師生通過QQ聊天軟件進行及時溝通，可以建立以班為單位的學習群，既可以單獨討論，也可以就一些常見問題集體討論，這種方式簡便、自由，既可以拉近師生距離，又可以隨時隨地將課堂內容延續、鞏固、加強；另外，也可以設定特定的時段進行現場交流。通過以上幾種方式，基本能保證學生課外輔導的有效性和及時性，并進一步保證《大學物理》學習效果。

三、結束語

《大學物理》是培養學生學習和思維能力的一門重要基礎課程，課堂教學中滲透的科學理念和思維方式將會使學生受益終身。提高《大學物理》課堂教學質量，讓學生通過《大學物理》的學習提高自主學習能力及方法是我們努力的目標。而采用和學生專業相結合的教學體系、以學生為主體的教學方法、開放的網絡教學環境，將創立學生與教師平等參與教學的新型師生關系。這為《大學物理》教學效果的提高鋪墊了很好的基石。

參考文獻：

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[7]許杰.多媒體技術在大學物理教學中的應用研究[J].牡丹江大學學報，2007，（6）：54.

[8]李暉.“大學物理”網絡答疑[J].物理與工程，2006，15（5）：45-46.

基金項目：西北農林科技大學校級教改項目（JY1302101）。

作者簡介：黨亞愛（1975-），女，陜西蒲城人，西北農林科技大學理學院副教授，博士，主要從事大學物理課程、實驗的教學及土壤物理學方面的研究。endprint