以培養創新型人才為目標的“大學物理”教學改革研究＊

朱 橋，劉建科，周利斌，羅道斌，張 鵬

（陜西科技大學文理學院，陜西 西安710021）

北京師范大學教授、中國教育學會會長鐘秉林先生在他的專著《大學的走向》中提到：致力于培養創新型人才是各國教育改革與發展的共同趨勢[1]。那么，高校如何培養創新型人才，走內涵式發展道路呢？教育部高教司吳巖司長在第十屆“中國大學教學論壇”上的報告中指出：一流大學必須有卓越的本科教學[2]。

廈門大學教授潘懋元先生也認為：高等教育內涵式發展要在專業、課程、教學上下功夫[3]。可見，作為大學一線教師，響應“雙一流”建設計劃的根本體現就是要以學生為中心，做好本科教學，為培養創新型人才，實現高校內涵式發展貢獻力量。

1 本校“大學物理”教學中存在的問題

“大學物理”作為工科高校主要公共基礎課之一，在高校人才培養過程中的基礎性作用具有一定的代表性。近年來，陜西科技大學文理學院的大學物理教學團隊成員在教學模式、教學手段和教學內容等方面進行了大膽的改革和持續的探索[4-6]。但是，通過調研本校本科生“大學物理”學習的現狀，發現大學生培養過程中仍存在以下問題：學生對自己的學習目標不明確，不清楚自己通過四年的大學學習要達到怎樣的效果，當然也不知道該怎樣為畢業后的就業或者繼續深造做準備；對大學生活缺乏規劃，學習上缺少主動性，學校開什么課程就學什么，學習只局限于課堂；對于基礎課與所學專業的關系不清楚，因此對基礎課的學習不夠認真；學習能力與解決問題的能力不對等，課堂上能聽懂，課后不會做題，更不會學以致用，解決實際的工程問題，從而影響其創新能力的提升。以上問題也是基礎課教學中普遍存在的問題，并嚴重制約了本校創新型人才培養的質量。

2 問題的解決

筆者以本校“大學物理”教學為例，對以上問題的本質進行剖析，認為主要應從改革課堂教學模式和拓展課外互動方式兩方面解決問題。

2.1 改革課堂教學模式

2.1.1 視不同專業，適當延伸教學內容

“大學物理”教學面向的是全校幾乎所有理工科專業，學生的專業方向不同，對“大學物理”學習的要求也將有所差別，教學過程中應做到因材施教。所謂因材施教，本意是指針對學習者的志趣、能力等具體情況進行不同的教育，在本文中指教師在教學過程中根據學生的專業不同，在遵循教學大綱的同時，還要結合專業特點，對于和該專業密切相關的內容，應適當延伸講解或引導學生自學，使學生體會到“大學物理”課對專業的支撐作用。具體地，教師在給每一個專業學生上課前，應仔細了解其專業特色和培養方向，才能在今后的教學中不失時機地在“大學物理”課與學生的專業之間建立聯系，使“大學物理”教學效果得到提高，并有效地服務于專業。具體以印包工程專業的“大學物理”教學為例進行說明。

印包工程專業的培養方向涉及到“包裝材料與測試”，這必然需要了解包裝材料的物理性能（力學性能、光學性能、熱學性能及電學性能等）的測試。由于包裝材料種類繁多，涉及紙質、木質、金屬、塑料、薄膜、玻璃和陶瓷等，不同質地的材料物理性質有很大區別，所以，在力學部分的教學中，可向學生強調材料的力學性質的相關概念，如轉動慣量、彈性形變和楊氏模量等；在光學部分，可以讓學生了解材料的透射率、折射率和光譜特性等相關知識；在電磁學部分，可以通過靜電屏蔽、渦電流等現象向學生強調金屬作為包裝材料時可能存在的來自電磁場方面的影響。

以上所提到的針對專業特點的延伸教學內容絕大部分并不在“大學物理”統一的教學大綱范圍之內，但是很顯然，這些卻是能提起學生積極性的內容，是能讓學生找到學習物理的原動力的內容，所以在課堂教學環節中是必不可少的。

2.1.2 調整課堂教學節奏，適應新時期教學要求

傳統課堂教學以滿堂灌式居多，這樣的方式對教師的體力和學生的專注度都是極大的挑戰，且效果往往并不理想。2020年初爆發的新冠肺炎疫情逼著教師們對各種線上教學平臺的功能有了基本的使用能力。在這樣的背景下，本校“大學物理”教學也順應時代潮流，對課堂教學節奏做出了適當的調整，將一個教學單元（兩小節課）分為三個階段進行：第一階段為溫故知新階段，時長5～10 min，在線上平臺（比如超星學習通）做隨堂測驗，測驗內容為上節課所學的知識點，并將測驗成績計入平時分，這樣做的結果是，學生不得不在每節上課前調整好自己的狀態，迎接隨堂測驗，并注重課后復習；第二階段為新知識學習階段，教師可以根據隨堂測驗結果控制教學節奏，通過講解、開展課堂討論、做練習等形式安排課堂教學，時長80～85 min；第三階段為提問和答疑階段，時長5～10 min，主要用于解決學生的課堂疑問，布置課外拓展學習內容。

課堂教學節奏調整后，師生在課堂上有了互動的機會，課堂教學不再是一味地你說我聽，通過隨堂測驗和答疑環節，教師對學生的學習有了更準確的掌握，學生在課堂上的學習狀態也有了好的轉變。

2.2 拓展課外互動方式

通過對課外師生交流互動方式的改革，使學生開拓視野，培養創新意識。通過開展第二課堂，開發多種課外互動方式，如答疑、成立課外學習興趣小組、組織學生參加課外科技競賽等，為培養學生的創新精神和創新能力做準備。

課后答疑是教學環節中最基本的，也是必不可少的課外交流方式。大學物理教研室每學期從第十周開始到期末考試期間，每周四晚上會安排教師進行常規性答疑，期末考試前還會另外安排考前答疑，各代課教師也會借助qq、微信和超星學習通等平臺，與學生進行課外互動和答疑。在答疑過程中，教師會通過學生所問的問題了解其對課堂知識點的掌握情況，有助于教師及時調整進度，對普遍掌握不好的知識點作進一步講解。只有學懂前面的知識點，學生才能輕裝前進，學好后面的內容，增強自信心和積極性。

成立課外學習興趣小組可以激發學生的主動性，變被動學習為主動探索。課外學習興趣小組由教師出面成立，首先吸收對“大學物理”興趣濃厚的學生參加，規模較小，指定一名學生召集大家定期或者不定期組織活動。活動地點可以在教室或者圖書館，活動內容為對課程作業或者課程的某些章節進行討論，也可以由組內學生輪流準備一個與課程相關的專題進行講解，之后大家就這一專題展開討論。每次活動的過程和結果向教師通報，由教師最終把關，通過現場參與或網絡互動方式指導、點評。教師通過記錄平時成績的方式形成激勵機制，鼓勵學生參與，目的是希望課外學習興趣小組的影響可以隨著開展時間的增長而逐漸擴大，吸引越來越多的學生參與進來。

組織學生參加課外科技活動是對學生創新意識的初步培養，雖然涉及面不大，但是影響力不可小覷。學習能力與解決問題的能力不對等，是理工科學生面臨的普遍問題，其主要原因在于缺乏將物理理論應用于實踐的經驗，而低年級學生由于專業知識的積累較少，直接參與到專業課題研究的機會也較少，所以參加一些適合他們的課外科技活動，既可以豐富他們的課余生活，也是對課堂知識的拓展。適合由大學物理教師組織學生參加的課外科技競賽活動主要有全國大學生數學建模競賽、大學生創新創業大賽和互聯網+大賽等。這些競賽的組成成員以大學一、二年級學生為主，隊伍成員的搭配注重不同專業、不同年級學生的配合，實現專業互補，增進各專業學生之間的交流與協作，通過高年級帶動低年級的形式，一級一級傳遞下去。

第二課堂的形式靈活多樣，本校大學物理教學團隊成員通過多年的實踐經驗，認為答疑、成立課外學習興趣小組和組織學生參加課外科技競賽是目前比較有效的方式。

3 結語

大學物理教學發展到今日，按部就班的教學模式已經不能適應新時期的要求，筆者們將在接下來的教學中對教學模式改革進一步進行細致研究，并跟隨時代的步伐，繼續發掘新的、對培養學生的創新精神和創新意識更為有利的第二課堂形式。