如何在快速發(fā)展的社會(huì)環(huán)境下教授《數(shù)學(xué)物理方法》

白龍+陳雷鳴

摘要：互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，使得當(dāng)今社會(huì)發(fā)展更為迅速，知識(shí)的積聚和更新與日俱增。如何在社會(huì)快速發(fā)展的環(huán)境中教授《數(shù)學(xué)物理方法》課程，是一個(gè)重要且有意義的研究問題。本文較為詳盡地論述這一課程教學(xué)方面的一些改革與嘗試，以期為進(jìn)一步提高課程教學(xué)質(zhì)量提供一定的借鑒。

關(guān)鍵詞：數(shù)學(xué)物理方法；教學(xué)改革；教學(xué)方法

中圖分類號(hào)：G642.41 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1674-9324（2017）33-0092-02

在信息化和大數(shù)據(jù)時(shí)代，信息海量增加，人際交往日益密切，導(dǎo)致社會(huì)發(fā)展速度明顯加快。然而，快速發(fā)展的社會(huì)環(huán)境，為我國(guó)大學(xué)教育改革提出了一定的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)，其中的一個(gè)重要方面就是課程教學(xué)改革。如何在飛速發(fā)展的社會(huì)環(huán)境中對(duì)理工科《數(shù)學(xué)物理方法》進(jìn)行與時(shí)俱進(jìn)的教學(xué)改革，是一個(gè)非常有意義的研究課題。我們秉承“改革、發(fā)展、穩(wěn)定、創(chuàng)新”的理念，對(duì)這一課程進(jìn)行了一定的教學(xué)探索與實(shí)踐，也取得了一定的效果。

一、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在興趣

《數(shù)學(xué)物理方法》課程包含較多的概念、定理及復(fù)雜而冗長(zhǎng)的數(shù)學(xué)公式，涉及的計(jì)算方法也比較復(fù)雜，題目較難，使得學(xué)生學(xué)習(xí)起來普遍吃力，這就造成當(dāng)前此課程教學(xué)面臨“教師難教和學(xué)生厭學(xué)”的窘境。興趣是最好的老師，也是學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)在驅(qū)動(dòng)力，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)熱情，是提高教學(xué)質(zhì)量的重要保證。為此，在教學(xué)的過程中，我們始終貫徹“理論聯(lián)系實(shí)際”的原則，把每一部分需要講授的內(nèi)容，盡可能地與生產(chǎn)實(shí)際問題相結(jié)合，達(dá)到“學(xué)以致用”的目的。

例如，在講解復(fù)變函數(shù)基礎(chǔ)之前，利用傳統(tǒng)方法求解一個(gè)電工學(xué)問題，求解過程是較為復(fù)雜的。這時(shí)，教師可以提出這樣的問題：能否找到更便捷的求解方法？引入所學(xué)內(nèi)容，待學(xué)生掌握復(fù)函數(shù)基本知識(shí)后，利用復(fù)函數(shù)重解該問題。簡(jiǎn)潔的求解方法，可以讓學(xué)生深深地體會(huì)到復(fù)函數(shù)的妙用，激發(fā)他們進(jìn)一步學(xué)習(xí)復(fù)函數(shù)的愿望。事實(shí)證明，這種教學(xué)方法在提高教學(xué)效果方面，能起到積極促進(jìn)的作用。

興趣是學(xué)生最好的老師，是學(xué)生學(xué)習(xí)《數(shù)學(xué)物理方法》這門課的內(nèi)源性動(dòng)力。學(xué)生一旦對(duì)這門課產(chǎn)生興趣，教師教學(xué)也會(huì)進(jìn)展得比較順利，教學(xué)效果也會(huì)得到極大提升。但如何激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，對(duì)教師來說是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)。教師一方面要非常熟悉專業(yè)課，另一方面也要掌握一定的心理學(xué)知識(shí)，了解學(xué)生的心理發(fā)展特點(diǎn)，掌握教育心理學(xué)的一些基本原理，并可以將這些基本原理轉(zhuǎn)化為一個(gè)個(gè)具體的教學(xué)案例或教學(xué)環(huán)節(jié)，讓學(xué)生在參與教學(xué)活動(dòng)的過程中，逐漸愛上這門課。

二、注重課程內(nèi)容的豐富層次性

《數(shù)學(xué)物理方法》包括復(fù)變函數(shù)和數(shù)理方程兩部分內(nèi)容，知識(shí)多，信息量大。如何在目前課程學(xué)時(shí)普遍壓縮的情況下，保證獲得有效的教學(xué)質(zhì)量，是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題。這就要求我們必須改變傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容安排，有層次地優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容。為此，我們把教學(xué)內(nèi)容分為基本內(nèi)容、深化內(nèi)容和拓展內(nèi)容。

基本內(nèi)容是必學(xué)內(nèi)容，堅(jiān)持基本而精練的原則。深化內(nèi)容是對(duì)基本內(nèi)容的進(jìn)一步深入理解和運(yùn)用，考慮因材施教的原則，這部分所設(shè)置的題目分為必做和選做兩個(gè)類型。必做題目部分，與講授內(nèi)容緊密相關(guān)，有益于學(xué)生深化對(duì)知識(shí)的理解；選作題目部分，著重訓(xùn)練學(xué)生靈活運(yùn)用所學(xué)內(nèi)容分析和解決物理問題的能力。拓展內(nèi)容主要針對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，提供與每一部分教學(xué)內(nèi)容相關(guān)的閱讀書籍和文獻(xiàn)，以拓寬所學(xué)視野，增強(qiáng)課程的趣味性、實(shí)用性和廣延性。三位一體的豐富的教學(xué)內(nèi)容安排，有助于提高教師教學(xué)質(zhì)量。

三、注重新科技成果與課程內(nèi)容的深度融合

任何一門課程的教學(xué)都必須與時(shí)俱進(jìn)，教者須學(xué)會(huì)利用發(fā)展的視角來看待教學(xué)的改革與創(chuàng)新。要想使既傳統(tǒng)又重要的《數(shù)學(xué)物理方法》課程永葆青春，進(jìn)而為培養(yǎng)創(chuàng)新型人才貢獻(xiàn)力量，就必須在教學(xué)過程中為教學(xué)內(nèi)容融入新鮮血液。因此，在教學(xué)過程中，教師應(yīng)把傳統(tǒng)的知識(shí)內(nèi)容與某些科技前沿發(fā)展相融合，利用所學(xué)內(nèi)容解決某些科技問題，就是一個(gè)有效的舉措。

例如，活性物質(zhì)的動(dòng)力學(xué)是當(dāng)前軟物質(zhì)領(lǐng)域研究的熱點(diǎn)問題，而研究活性物質(zhì)輸運(yùn)的關(guān)鍵，是求解不同邊界條件下納維—斯托克斯（N-S）方程?？梢跃臀墨I(xiàn)中的一個(gè)問題，利用所學(xué)的偏微分方程求解方法，給出描述活性物質(zhì)輸運(yùn)N-S方程解，并分析解的特性。這種科技前沿與課程內(nèi)容相互滲透的方法，使學(xué)生可以深刻體會(huì)該課程的用途，培養(yǎng)創(chuàng)新性思維和靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際物理問題的能力。

四、多種教學(xué)方法與考核方式的綜合運(yùn)用

信息化社會(huì)造就了多媒體時(shí)代，利用計(jì)算機(jī)輔助的多媒體技術(shù)，已成為促進(jìn)教育教學(xué)良性發(fā)展的重要趨勢(shì)。為此，我們針對(duì)所講授的內(nèi)容制作了精良的多媒體課件，對(duì)所講內(nèi)容的重點(diǎn)與難點(diǎn)盡量用板書講授，對(duì)一些較為抽象的內(nèi)容，必要時(shí)配以動(dòng)畫和圖片，有利于學(xué)生更好地理解和掌握。此外，還建立了網(wǎng)絡(luò)交互平臺(tái)，上傳課程簡(jiǎn)介、電子課件PPT、閱讀資料、習(xí)題庫等，易于師生、學(xué)生之間的互動(dòng)和交流，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，為課程教學(xué)開辟了新天地。

而且，為了避免過分強(qiáng)調(diào)用期末一張?jiān)嚲淼姆謹(jǐn)?shù)來評(píng)判學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，加強(qiáng)過程考核是十分必要的。我們采用的考核模式為：總成績(jī)=平時(shí)成績(jī)（50%）+期末考試（50%），平時(shí)成績(jī)包括：課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、分階段小測(cè)驗(yàn)、鼓勵(lì)寫小論文、總結(jié)學(xué)習(xí)心得等。這種多元化的考核方式，可以調(diào)動(dòng)學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

針對(duì)當(dāng)前復(fù)雜的課程安排和生源素質(zhì)，教師在教學(xué)過程中一定要綜合運(yùn)用多種教學(xué)方法，有的放矢，才能取得良好的教學(xué)效果。尤其是當(dāng)今多媒體和自媒體的環(huán)境中，教師更應(yīng)與時(shí)俱進(jìn)，多利用微信公眾平臺(tái)和微博，課下和學(xué)生進(jìn)行及時(shí)的交流和溝通，讓他們充分利用這些“碎片化”學(xué)習(xí)時(shí)間。只有學(xué)生能夠獨(dú)立自主地去學(xué)習(xí)和探究，學(xué)習(xí)效果才能得到提升。

考核方式方面，教師更應(yīng)進(jìn)行創(chuàng)新，重點(diǎn)考查學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，而不僅僅是書本知識(shí)。書本知識(shí)永遠(yuǎn)是死的，只有人才能將它們活學(xué)活用。因此，教師要開放學(xué)生的思維模式，不應(yīng)局限于應(yīng)付教師的考核和取得高分。要做到這一點(diǎn)，教師必須改革考核方式，引導(dǎo)學(xué)生求思求變，讓他們?cè)诎l(fā)展綜合素質(zhì)的同時(shí)，也能取得優(yōu)秀的學(xué)業(yè)成績(jī)，做到兩不誤，極大增強(qiáng)自信心。

五、結(jié)語

總之，在《數(shù)學(xué)物理方法》的課程教學(xué)中，教師須堅(jiān)持“改革、發(fā)展、穩(wěn)定、創(chuàng)新”的理念，不斷對(duì)課程教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法進(jìn)行改革，使學(xué)生在掌握課程基本知識(shí)的同時(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性，培養(yǎng)他們運(yùn)用知識(shí)解決實(shí)際物理問題的能力，為進(jìn)一步學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁昆淼.數(shù)學(xué)物理方法[M].第4版.北京：高等教育出版社，2010：64-65.

[2]王平，陳秋作.轉(zhuǎn)型發(fā)展背景下《數(shù)學(xué)物理方法》課程教學(xué)改革探討[J].教育科學(xué)，2014，（11）：51.

[3]錢穎一.大學(xué)的改革[M].北京：中信出版集團(tuán)股份有限公司，2016：123-128.

[4]季孝達(dá)，汪芳庭，陸英.“數(shù)學(xué)物理方法”課程建設(shè)的設(shè)想和實(shí)踐[J].教育與現(xiàn)代化，2004，（1）：34-37.

[5]喻遠(yuǎn)琴，陳壽萬.新形勢(shì)下數(shù)學(xué)物理方法教學(xué)模式改革探索[J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2013，27（5）：129-132.

[6]張靜，張彥，唐瓊，徐元英，楊艷芳.“數(shù)學(xué)物理方法”課程改革的探索[J].大學(xué)教育，2014，（16）：45-46.

[7]孫詠萍，楊慧.類比法在“數(shù)學(xué)物理方法”教學(xué)中的應(yīng)用[J].內(nèi)蒙古師范大學(xué)學(xué)報(bào)（教育科學(xué)版），2016，（11）：44-45.

[8]趙佩，王曉輝，金康，魏洪鐸.物理學(xué)基地班“數(shù)學(xué)物理方法”課程教學(xué)改革探索[J].高等理科教育，2014，（03）：36-37.

[9]賴康榮，孫毅.少數(shù)民族學(xué)生“數(shù)學(xué)物理方法”課程教學(xué)探討——以昌吉學(xué)院為例[J].昌吉學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，（03）：97-98.

[10]胡曉穎，呼和滿都拉.淺談數(shù)學(xué)物理方法的教學(xué)改革[J].集寧師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2014，（02）：55-56.

[11]趙新宏.光信息類專業(yè)數(shù)學(xué)物理方法教學(xué)改革探索[J].教育教學(xué)論壇，2014，（52）：89-90.

How to Teach "The Method of Mathematical Physics" in the Rapidly Developing Social Environment

BAI Long，CHEN Lei-ming

（School of Physics，China University of Mining and Technology，Xuzhou，Jiangsu 221116，China）

Abstract：The Internet technology has led to the rapid development of today's society. How to teach the course of "The Method of Mathematical Physics"，is an important and meaningful subject under the background of rapid social development. This paper discusses the teaching reform and practice in this field in detail，which provides a reference for the further improvement of the teaching quality.

Key words："The Method of Mathematical Physics" ；teaching reform；teaching method