应用型本科院校少学时大学物理教学改革的研究

【摘要】很多应用型本科院校开设的大学物理课程的学时较少，同时对课程的应用性要求增加，这使得大学物理的教学面临很大考验。针对大学物理教学存在的各种问题，研究认为，在结合专业特点对教学内容进行甄选和科学设计的基础上，适当增加物理学在现代科技应用方面的内容，利用现代化教学手段来增加课堂趣味性，并探索新的考核方式，是上好少学时大学物理课程的有效尝试。

【关键词】大学物理少学时应用型教学改革

大学物理是非物理专业理工科学生的一门通识性课程，是重要的必修基础课。通过讲授大学物理课程中的基本理论和基本方法，可以很好的培养学生的逻辑思维能力，提高科学素养，树立科学的世界观[1]。课程内容包括了力学、热学、电磁学、光学和近代物理几大部分，是非常完备的体系。但是，一些地方本科院校开始向应用型转型过渡，导致大学物理的学时一再被压缩。因此，如何在少学时的情况下，使大学物理的教学能充分符合应用型的发展要求，是需要迫切探讨研究的问题。

一、少学时大学物理教学存在的问题

首先，学生对该门课程有厌学情绪，很多学生对于开设大学物理课程不理解，兴趣不高；其次，学时过少，导致很多院校的大学物理的讲授是“蜻蜓点水”式的讲法：跳过推导过程而直接给出重要的定理、公式，缺少培养逻辑思维过程；再次，当前大学物理的教学缺乏既能保持物理學精华、又能充分反映物理学对现代科技发展起支撑作用的特色鲜明的物理学教学体系[2]，该课程的教学显得过于孤立；最后，学生基础一般，近年来高考均是各省自主命题，学生的学习基础参差不齐，但大学物理课程却执行相同的教学大纲，导致教学效果不佳[3]。

二、教学改革探究

应用型本科院校是以应用型为办学定位，以区域经济、社会需求和就业为导向，需要毕业生具有深厚扎实的专业基础和的灵活的创新能力。因此，少学时的大学物理课程也应当向应用方向倾斜，挖掘大学物理知识与专业方向生活实际的结合点。笔者提出以下几点：

（一）结合专业特点，对教学内容进行甄选和科学设计

对于少学时甚至只开课一学期的情况，应该根据专业特点，在物理学体系中选择与专业比较靠近的部分。例如，对食品专业，选择学习质点运动学、振动与波动、光学和近代物理部分；对信息专业，介绍质点运动学（矢量方法）和电磁学、近代物理部分。但减量不减质，应把物理学习中常用到的科学方法，在讲授时着重渗透和阐述。以微元分析法为例。授课时，强调大学物理研究的问题更加一般，如高中只计算恒力做功、点电荷产生的电场等特殊问题，在大学物理中，就要解决变力做功、均匀带电体产生的电场。利用微元法可以从整体到局部，使所求的问题简单化：①通过选取微元而突破整体的局限；②使微元模型化，上述问题的微元可视作受恒力、点电荷、电流元产生磁场；③累加求和，即积分。

（二）增加物理学在现代科技应用方面的内容

为了更加突出应用型的发展要求，开阔学生视野，在讲授相关知识时，应将物理学与现代科技相结合。例如，在讲解电磁感应涡流的知识时，引入低温超导和磁悬浮的科技发展应用；在讲解原子结构和原子核时，引入介绍物态的多样性，如液晶态和等离子态两种物态对应的科技应用；在讲解近代物理的激光知识时，应在讲解受激辐射光放大的基本理论之上，引入介绍激光器及激光产业的发展和激光的应用，如激光切割、钻孔，激光医疗，激光通讯，激光制导等。这些在现代社会无处不在的科技，与枯燥的理论知识结合起来，拉近了大学物理与学生之间的距离。

（三）提高学习兴趣，增加课堂趣味性

在绪论课上，通过讲解物理学的发展和现状，激发学生的求知欲。如对于电子信息专业，讲解微电子技术的发展是从物理学中的量子力学、固体能带理论催生出来的，这样使学生深切感受到物理学与科学技术是息息相关的，能够极大的提高学习兴趣，激发学生的学习动力。除了绪论课，在课堂上还可以利用生活中的实例做适当的知识扩展，例如讲解电容时，介绍电容式键盘的原理，并将市面上的薄膜键盘和机械键盘做类比介绍；讲解理想气体状态方程时，介绍汽车轮胎充气不足会容易导致其在高速公路上爆胎；讲电磁感应知识时，介绍涡流的应用和危害，如电磁炉的工作原理，等。这些内容的增加，要求教师应在生活中多多挖掘物理学知识，经过整理后能与课堂内容进行结合，为增加知识的趣味性服务。

（四）利用现代化教学手段，丰富课堂展现形式

传统的教学手段是一块黑板、一支粉笔，加上老师的讲解，很难把生动的物理过程传达给学生。有了现代化的多媒体教学，很多过程就可以用有声视频展现出来，如讲解多普勒效应时，播放汽车由远及近、火车呼啸而过、飞机起飞远离的视频，可以让学生感受到声音频率的变化；讲解光的衍射时，给出光通过狭缝、圆孔、圆盘等不同障碍物的衍射现象，并可以让学生观察随着障碍物尺寸的改变，衍射条纹发生了哪些变化。讲解物理原理时，可以用多媒体播放Flash编写的动画，十分直观，如讲解电介质的极化、电源内非静电力做功等知识时，动画内容丰富，使晦涩难懂的讲解变得易于理解。另外，也可把录制的演示实验带到课堂，笔者在讲解共振、静电屏蔽、涡流等知识时，引入了麻省理工开放课程中Walter Lewin教授的演示实验视频，在学生中很受欢迎。

（五）探索新的考核方式

各高校的大学物理基本上是考试课，且形式基本是教师出题或者题库出题，多为闭卷考试。这种单一的考核方式并不能反映出学生的成绩，主要体现在：①平时表现较好的学生在题海上的功力不够，导致分数不理想；相反有些学生平时上课应付了事，却深谙考试之道，分数反而不低；②试卷出题形式单一，按标准答案的采分点给分太过死板；③这种考核方式也助长了学生忽略课堂、只在考前临时突击的不良风气。因此，探索和增加新的考核方式是十分必要的。例如，在降低期末试卷成绩比重的基础上，可以增加平时课堂表现考核、自主学习行为考核、对话交流考核等形式，平时的作业也不只单一的留习题[4]，可以适当布置一些知识扩展小论文等，这样会使学生把精力放到平时的课堂和课后上，对整个课程的发展起到很好的促进作用。

三、结语

大学物理教学面对应用型发展的要求加上有少学时的限制，应该在教学实践中摸索出适合该类学校的有特色的课程教学体系和教学方式，需要教师团队付出艰辛的努力和探索，在新形势下把大学物理这门课程不仅讲好，而且发挥出它应用的基础课程的作用，激发学生求知欲、培养科学精神和素养、培养分析问题和解决问题的思维方式和能力。

参考文献：

[1]贺健，张庆国，陈庆东.高等院校少学时大学物理教学方法的探讨[J].教育教学论坛，2013（3）：78～79.

[2]刘熹微，罗贤清.少学时大学物理教学改革的探索[J].科技教育，2011，26（8）：191～192.

[3]史友进.提高应用型本科“大学物理”教学有效性探讨[J].高教论坛，2016（6）：35～38.

[4]赵言诚，孙秋华，姜海丽，刘艳磊.自主设计作业模式在大学物理教学中的应用[J].高教学刊，2016（5）：63～64.