應用型本科高校專業課堂教學研究與實踐
——以安徽建筑大學“力學”課程為例

嚴 飛

（安徽建筑大學 數理學院，安徽 合肥 230601）

為適應社會經濟的快速發展，以培養面向生產、建設、管理和服務一線的高級應用型人才為目標定位的應用型本科教育應運而生。安徽建筑大學是以土建類學科專業為特色的多學科性應用型大學，學校始終堅持質量立校，不斷深化教育教學改革。學校所開設的聲學專業以學生德、智、體、美、勞全面發展為目標，培養學生具有扎實的物理學基礎和綜合實踐能力，要求學生掌握聲學基本理論和檢測技術，從而為在建筑、機械、交通和環保等部門從事建筑聲環境的設計、研究、施工和管理方面培養高級應用型專業人才。“力學”課程是聲學專業開設的第一門專業基礎理論課，其主要內容為研究物理學中最基本的規律，承載著傳授基礎知識、銜接專業課程、培養學生科學素質的重要橋梁作用，通過課程的學習可提升學生的邏輯思維能力和勇于創新的意識，為其將來在各個領域發展奠定了深厚的基礎[1]。因此對它學習的好與壞直接影響了整個大學物理學和聲學課程體系的質量。本論文以“力學”課程為例，在習近平新時代中國特色社會主義思想指導下，不斷深化教育改革創新，堅持全員全過程全方位育人方針，結合多年來的一線教學經驗總結分析教學過程中所存在的問題，針對現有的問題提出一系列教學改革措施，探索專業課程與思政元素的全過程融入，期望通過不斷努力逐步提高課堂教學水平，為培養符合新時代所需人才貢獻力量。

1 高等學校聲學專業“力學”課程教學存在的問題

從目前教學現狀來看，“力學”課程教學主要存在以下問題：學生對物理學普遍具有畏難情緒；學生對課程的重視程度不夠；高等數學基礎薄弱；學習方法不當等。如課程有很多知識點中學階段已有接觸，因此會讓學生認為所學的內容和中學差不多，大大降低學生學習的興趣和動力。傳統的單一課堂講授教學背景下，由于課時等客觀因素的限制，教師授課速度較快，學生課堂主動思考較少，師生間交流更少。有的學生埋頭記筆記，不注意聽講，有的學生跟不上老師課堂節奏，如在課堂上，學生對某個知識點一時難以理解，大腦里會一直在思考該問題，因而不能及時跟上老師的節奏，結果錯過了后續很多知識點的講解。甚至有的同學課堂上聽不懂，也沒有認真做筆記的習慣，索性就不聽了，長此以往，積重難返。由于個體基礎的差異，對知識點的吸收領悟會有所不同，傳統教學教師很難做到因人施教[2]。以安徽建筑大學為例，作為大一第一個學期開設的為數不多的專業理論課之一，物理學和聲學專業新生對本專業的認識都不夠清晰，不論是生活狀態還是學習狀態仍然維持在中學階段，特別是經過高強度的中學學習生活，突入大學，生活學習環境都發生了巨大變化，一時難以適應。較多學生仍習慣于以教師為主導的課堂講授，課后大量被動刷題模式，而大學最重要的學習方式是自主學習為主，學生很難適應和接受這種模式，最終導致專業認可度低，學習積極性不高，繼而難以高質量完成專業課程的學習[3]。

2 高等學校聲學專業“力學”課程教學改革措施

結合上述問題以及多年來一線教學經驗總結，本論文提出以下教學改革措施：

2.1 不同階段知識點的有效銜接

課堂教學注意區分同一知識點中學所學和大學所學的區別與聯系。如講授牛頓第二運動定律時，由《自然哲學的數理原理》可知其表達式為物體所受合外力正比于動量對時間的變化率，在質量保持不變的情況下才可以寫成合外力等于其質量乘以加速度，即在絕對時空觀下，二者才可等價表述。要讓學生充分意識到對同一知識點在不同教學階段教學要求的不同，進而要求學生充分理解大學物理不論是深度還是廣度相比較于中學物理都有所提升和拓寬。對各種物理規律的來龍去脈要重點講解、重要的物理公式要板書逐步推導[4]。常言道"良好的開端是成功的一半"，因此緒論課就尤為重要，在第一堂課，應將課程定位、教學目的、教學計劃、教學內容、教學方法、考核方式、評定方法以及合理的學習方法等內容及時告知學生，使其能夠初步了解課程體系、基本的學習方法、課程研究內容和學習的目的意義所在，從而為今后上課認真聽講做好心理準備。

2.2 利用舊知引出新知

課堂教學中要善于利用已學知識引出即將講授的新知識。學生通過自學和相互討論，結合已學知識，嘗試初步解決問題，教師根據學生的學習情況再針對性地進行有效講解，可實現教學效率的提高。如講授動量定理和功的概念時，可從牛頓第二瞬時運動定律出發，分別對牛頓第二定律做時間的積累和空間的積累即可得到動量定理和功的定義。

2.3 知識源于生活，生活蘊含科學

在教學過程中，注意介紹物理學對科學技術的影響，物理學史和物理學家的趣味故事，重點介紹中國科學家對物理學發展所作出的貢獻，以及學科知識與科學技術的關系及在生活中的應用等，從而做到理論聯系實際，學以致用。不僅可以消除學生對物理學的恐懼感和學習的枯燥感，還可以使學生充分體驗到學習物理學的無窮樂趣，進而激發學生學習的興趣，進一步活躍課堂氣氛。如球場競技時，運動員倒地時會盡量舒展身體，促使身體在地面滑行，這樣不僅能夠獲得被犯規的哨聲，而且還可以最大程度地保護自己，免受傷害，其物理原理就是動量定理在生活中的應用。如講解火箭飛行原理時要特別說明火箭最早是由我國宋朝發明的，強調我國是第三個掌握載人航天技術的國家，從而提升民族榮譽感和自豪感。

2.4 理論與實驗教學一體化

課堂理論教學與實驗教學相結合統一的方式既可以激發學生學習的能動性和主動性，又提高了學生學習的興趣，且使學生更容易理解知識點，增加了課堂教學的趣味性和互動性。如講解剛體轉動慣量概念時，由于概念抽象，難于理解，可在課堂上通過旋轉轉椅的方式，展示張開雙臂和收縮雙臂兩種情況下轉動所發生的變化，通過總結現場觀察實驗的結果，可將抽象概念形象化。

2.5 教學方法的合理運用

根據專業課程特點和學生的實際情況，制定合理、科學的教學大綱和教學方案，采取多種教學方法和手段相結合的教學模式。擯棄傳統灌輸式教學，采用啟發式、探究式和案例教學等多種方式的有機結合。充分利用現代化教學手段形象化展示教學內容，注意教學手段不宜過多而在精。以角動量守恒定律為例，為更好地讓學生掌握該知識點，具體教學過程可分為課前、課中和課后三步驟進行，采用問題驅動和案例教學相結合的模式。課前布置預習任務：i）要求學生搜集花樣運動員和跳水運動員比賽圖片或視頻，仔細觀察其改變轉速所采取的措施。ii）觀看電影《黑鷹墜落》或《戰狼2》，嘗試運用物理學知識解釋直升機被導彈擊中尾翼后墜機的原因以及單翼直升機為什么要有尾翼裝置？雙旋翼直升機為什么有兩個相反方向旋轉的機翼？通過課前小組討論，課中匯報討論結果，教師再針對性地進行有效講解；課后布置相應的思考練習題鞏固所學。

2.6 翻轉課堂的有效利用

結合疫情防控期間線上教學積累的豐富經驗，將傳統課堂教學與翻轉課堂進行有效結合，可極大提高教與學的效率與質量，其主要內容為：教學內容設計和教學模式設計[5-6]。

2.6.1 教學內容設計 1）分隔知識點：分主題設計教學內容，每個主題分隔成一系列知識點，分隔要注意線上學習的特點，要兼顧便于學生線上和線下學習知識點的完整性和關聯性；

2）課前任務設計：通過課前任務設計，明確學習的任務和目標；

3）問題設計：學生在線回答所設計的問題，有利于學生鞏固所學知識，教師能及時檢查并掌握學生的學習現狀和動態。

2.6.2 教學模式設計 1）分配學習小組：根據學生的特點、個性和總人數，合理分組，為協助老師做好各項工作，每組需推薦一名組長；利用網絡平臺積極組織各小組之間的線上與線下討論，相互幫助解決所遇到的問題；

2）課前任務布置：通過線上布置學習任務；

3）學習與互動：學生按照既定的教學計劃，通過觀看視頻、閱讀參考文獻資料等方式在線學習。教師在線與學生之間積極互動，及時解決問題，幫助其順利完成線上學習任務，并通過習題庫進行練習，從而鞏固所學；

4）合理設計學習形式：方式可以多樣化，如問答式、成果匯報展示、報告等形式。

通過翻轉課堂教學環節中師生共同開展的大討論，及教師對各小組的課堂點評，不僅提升了學生分析、解決問題的能力和邏輯思維能力，而且拓展了創新能力。

2.7 積極探索課程思政元素的全面融合

為貫徹中共中央、國務院及教育部關于新時代高等學校全面推進課程思政建設指導精神，以立德樹人作為根本任務，積極探索將思政元素與經典“力學”教學充分融合，堅持三全育人，從專業知識的角度分析課堂教學思政元素融入的重大意義和重要作用[7-8]。在教學過程中始終堅持挖掘知識點中所富含的思政元素。如講授參考系概念時，提出運動既是相對的又是絕對的，體現了辯證唯物主義思想；講解圓周運動時，強調沒有規矩不成方圓的法治精神，體現了社會主義核心價值觀；學習動量定理時，即力對時間的積累效應其作用效果是引起動量的變化，要讓學生們明白一個基本道理，做任何事情貴在堅持，體現量變引起質變的辯證唯物主義價值觀；講解碰撞問題時，告知當代大學生要惜時如金，人的精力是有限的，應該將主要精力和時間集中學習上；講授力矩的概念時，要強調其最早的應用是由我國古代勞動人民根據杠桿原理制造出來的桿秤，體現了古代勞動人民四兩撥千斤的創造性思維，極大地增強了民族自信心和自豪感；講授角動量守恒定律時，播放直升機飛行視頻，提出直升機防止機身旋動的措施，通過案例教學可激發學生的愛國主義情操，從而引領學生形成正確的人生觀和價值觀；學習狹義相對論時空觀時，發現運動的尺子變短了，即要求學生改變傳統固定思維模式，轉變思路，體現了創造性思維的重要性。“力學”課程思政元素還有很多，值得一線老師不斷深入研究發掘，探索將其全面融入到課堂教學中。

以上內容是基于“力學”課堂教學過程存在的問題及提出的相應改革措施。希望通過積極的探索研究，不斷提高一線教師的教學水平和學生的自主學習及創新能力。

3 結束語

課堂教學要基于課本，超越課本，如果要把一門課程教授的理想一點，覆蓋得更全面一點，需要參考很多書本，收集很多教學素材，并且要不斷提高自身的學術水平，掌握最新的科學動態。建立健全客觀公正的評價系統，合理進行教學反饋與評價，調整期末考試所占的比例，從注重結果評價轉向注重過程的評價，增加過程學習成績的比重；注重多次、多點、多方位評價相結合。教師要真誠善良、教學要充滿熱情與激情。教師要充分注重學生的個性發展，從學生出發，做到以生為本，積極創建良好和諧師生關系。要引導學生改變思維模式，不斷學習，努力提高科研素養和創新意識，培養團隊合作精神、鍛煉交流溝通能力和實踐能力，為培養德智體美勞全面發展的社會主義建設者和接班人，為實現中華民族偉大復興貢獻自己的力量。