基于安全工程專業(yè)的大學物理課程改革

王永柱

【摘 要】以安全工程專業(yè)為例，從該專業(yè)的人才培養(yǎng)特點和培養(yǎng)方案的設(shè)置出發(fā)，分析大學物理與專業(yè)課程在教學內(nèi)容方面的相互聯(lián)系，從而優(yōu)化了教學內(nèi)容，并提出設(shè)置“物理與安全”的教學環(huán)節(jié)，使學生能夠充分體會到大學物理課程在安全工程課程體系中的重要地位，從而調(diào)動學生學習的積極性，提高教學質(zhì)量。

【關(guān)鍵詞】安全工程；大學物理；教學改革

【Abstract】Beginning from the set of cultivation schemes and the feature of talent cultivation，analyses mutual connections between College Physics and Safety engineering courses.Optimizes The Teaching Content and proposes a Teaching Procedure of “physics and safety” which can make students aware of the important role of College Physics.And then，learning motivation of students could been raised and teaching quality of teachers could been improved.

【Key words】Safety engineering；College physics；Education reform

0 前言

物理學是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、運動形式及物質(zhì)間相互作用的自然科學，它是其他自然科學和工程技術(shù)的基礎(chǔ)[1]。以物理學基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學物理課程，是所有理工科專業(yè)學生必修的一門基礎(chǔ)課程，通過該課程的學習，不僅可以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，增強學生分析問題解決問題的能力，開發(fā)學生探索精神和創(chuàng)新意識，還為學生日后專業(yè)課的學習打下堅實的]基礎(chǔ)。但是對于不同專業(yè)，所需的物理知識側(cè)重點是不同的[2-5]，例如電子類專業(yè)側(cè)重于電磁學，化工類專業(yè)側(cè)重于熱學，機械類專業(yè)側(cè)重于力學等。然而目前我國大部分大學物理教材及教學內(nèi)容并無專業(yè)差別，教學內(nèi)容往往偏重于理論知識，容易造成理論和實踐及專業(yè)的脫節(jié)，導致學生無法體會大學物理課程與自身專業(yè)的密切聯(lián)系，使得教學效果大打折扣。要充分發(fā)揮大學物理課程的作用，就應(yīng)該根據(jù)各專業(yè)的特點，有針對性的合理安排教學內(nèi)容，這樣才能高效的達到更好的教學效果。本文以中國勞動關(guān)系學院安全工程專業(yè)為例，對該專業(yè)的大學物理課程進行針對性的改革探索。

1 安全工程專業(yè)課程與大學物理相關(guān)性分析

1.1 大學物理教學內(nèi)容

根據(jù)《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求》[1]，將大學物理教學內(nèi)容分為11個教學模塊。

1.2 與大學物理相關(guān)的安全工程專業(yè)課程

將表1中11個教學模塊與安全工程專業(yè)各門課程教學大綱中教學比對，便可以總結(jié)出與大學物理有關(guān)聯(lián)的相關(guān)課程。

1.3 大學物理各模塊與安全工程專業(yè)的緊密程度

將11個教學模塊中的125個知識點與各課程教學大綱中的知識點比較分析，可以進一步分析大學物理各個知識點與安全工程專業(yè)課程的相關(guān)性及緊密程度，現(xiàn)將這種緊密程度由高到低分為A、B、C、D4個等級分別代表強、較強、弱、很弱4中關(guān)系。

2 課程改革

2.1 教學內(nèi)容的改革

鑒于中國勞動關(guān)系學院安全工程專業(yè)大學物理只有80個理論學時，遠達不到《非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求》建議的最低126學時。因此有必要對教學內(nèi)容做有效調(diào)整。結(jié)合安全工程專業(yè)培養(yǎng)要求，以學生應(yīng)掌握的最基本的物理基礎(chǔ)知識為綱，該簡化的內(nèi)容簡化，該深入的內(nèi)容深入。具體作如下調(diào)整：

一是，刪除部分課堂講授內(nèi)容改為學生自學。將表3中等級為D的幾塊內(nèi)容（狹義相對論、量子物理、天體物理及高新技術(shù)）略去不在課堂講授。

二是，縮減部分內(nèi)容學時。和高中物理相比，大學物理需要應(yīng)用高等數(shù)學基礎(chǔ)，物理量也由簡單的恒量間的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞块g的函數(shù)關(guān)系，突出變量間的瞬時性和矢量性，能夠解決更為復(fù)雜普適的問題。盡管如此，大學物理的很多知識點都是學生熟悉的，例如質(zhì)點力學中質(zhì)量、速度、加速度、牛頓定律等內(nèi)容。教師應(yīng)根據(jù)學生基礎(chǔ)，著重針對加深學生對概念的理解。對于這些內(nèi)容可以適當縮減學時。另外還有部分內(nèi)容和其他課程重復(fù)（比如熱學中熱力學第一、第二定律和普通化學、工程熱力學與傳熱學重復(fù)），可與其他任課教師協(xié)調(diào)后精簡。

三是，加強和專業(yè)緊密程度高的內(nèi)容教學。例如對于力學中的剛體轉(zhuǎn)動，一方面學生對這部分內(nèi)容陌生，一方面它是工程力學、機械原理課程等后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。

2.2 教學模式設(shè)置

為了能夠讓物理知識與專業(yè)知識相結(jié)合，引起學生興趣，在教學中引入“物理與安全”環(huán)節(jié)，圖1中以知識點“靜電場中的導體”為例，展示“物理與安全”環(huán)節(jié)的教學過程，在物理知識環(huán)節(jié)，涉及靜電平衡、電荷分布規(guī)律、尖端放電、導體接地后的電荷分布、靜電屏蔽等內(nèi)容，通過對尖端放電的理解，便可以導入電氣安全、靜電安全、雷電安全等安全知識，同時又可以結(jié)合物理知識講解如何比防止相關(guān)安全事故的發(fā)生。通過這個環(huán)節(jié)的設(shè)置，會讓學生體會到物理知識與安全知識之間的相互關(guān)聯(lián)。

3 總結(jié)

大學物理作為安全工程專業(yè)的一門基礎(chǔ)課，一方面可以培養(yǎng)學生的科學素養(yǎng)，另一方面也能夠增強學生們的學習能力，為后續(xù)的專業(yè)課程學習打下堅實的基礎(chǔ)。研究基于安全工程專業(yè)的大學物理教學改革，既能夠使該課程的教學更好的為專業(yè)課服務(wù)，體現(xiàn)理論與實踐的相互結(jié)合，又能夠增加學生的學習興趣，從而有效的提高大學物理課程的教學效果。

【參考文獻】

[1]非物理類理工學科大學物理課程教學基本要求[J].物理與工程，2006，16（5）.

[2]白浪.材料類專業(yè)的大學物理教學探索[J].讀與寫雜志， 2016，11（7）.

[3]陳偉.化學專業(yè)對大學物理教學需求的調(diào)查報告[J].物理通報，2015（2）.

[4]鄧巖浩，李辛，支壯志，等.關(guān)于藥用物理創(chuàng)新型教學改革的探討[J].物理通報，2015（2）.

[5]許琰.建筑類專業(yè)大學物理教學改革與實踐[J].教育現(xiàn)代化，2016.

[責任編輯：李書培]