大學(xué)物理教學(xué)模式改革探討

1、大學(xué)物理教學(xué)模式改革探討地方高校在向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的過程中，對于基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)類和物理類課程也相應(yīng)提出了應(yīng)用型課程教學(xué)改革的要求由于應(yīng)用型本科高校更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和綜合素質(zhì)，所以以學(xué)科知識要求為導(dǎo)向的課程教學(xué)模式，也就是傳統(tǒng)的講授型教學(xué)，對于是否滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求值得商榷以大學(xué)物理教學(xué)為例，雖然講授的方式可以在課時(shí)壓縮的情況下仍能保證學(xué)生系統(tǒng)地接觸力、熱、電、磁、光等物理知識，但是從教學(xué)實(shí)踐來看，效果往往欠佳：首先是學(xué)生較難融入課堂，因?yàn)槿狈τ行лd體進(jìn)行互動，大多數(shù)學(xué)生在課堂上對于新知識的接受程度很低；其次，學(xué)生往往會把物理課程當(dāng)成是理論和公式的堆砌，難以聯(lián)系實(shí)際，因?yàn)檎J(rèn)識不到實(shí)用價(jià)值而

2、喪失學(xué)習(xí)的動機(jī)；最后，教師也僅僅關(guān)注學(xué)生利用理論解決習(xí)題的能力，同樣忽略了物理的實(shí)用性針對這些問題，我們提出了基于實(shí)例的應(yīng)用型大學(xué)物理教學(xué)模式，即（簡稱）模式這種模式易于實(shí)現(xiàn)和推廣，尤其是針對地方應(yīng)用型本科高校的學(xué)生，其教學(xué)效果較傳統(tǒng)講授式更加明顯 內(nèi)容和講授方式的優(yōu)化 我們參照國外高校物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱和優(yōu)秀教材（，），將大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容進(jìn)一步凝練；同時(shí)在講授理論的過程中，使用由特殊到一般和歸納類比的方法，而不是進(jìn)行冗長的推導(dǎo)比如，講授靜電場高斯定理時(shí)，從特殊的點(diǎn)電荷出發(fā)；講授磁力做功時(shí)，從特殊的一邊可滑動的導(dǎo)線框開始再如，學(xué)生學(xué)習(xí)剛體轉(zhuǎn)動和恒定電流磁場這類中學(xué)階段未接觸或未深入討論的

3、新知識時(shí)，教師通過類比平動和靜電場中的物理量和理論，讓學(xué)生在繁雜的公式間建立起明晰的映射關(guān)系 基于實(shí)例的應(yīng)用型物理教學(xué)模式 我們按照物理學(xué)科知識體系分別編寫了相應(yīng)模塊的物理應(yīng)用實(shí)例比如力學(xué)中包含多級火箭、陀螺儀和四旋翼無人機(jī)等，熱學(xué)中包含內(nèi)燃機(jī)、空氣能設(shè)備和熱電偶等，電磁學(xué)中包含電阻式傳感器、電容式傳感器、霍爾傳感器和無線充電等，光學(xué)中包含眼鏡、虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)等這些實(shí)例具有注重實(shí)用和貼近科技前沿的特點(diǎn)，能夠扭轉(zhuǎn)應(yīng)用型本科高校學(xué)生對于大學(xué)物理“老、舊、虛”的成見除了實(shí)例，我們還整理了一些易于在課堂上實(shí)現(xiàn)的演示實(shí)驗(yàn)，這些演示實(shí)驗(yàn)無需成品化的實(shí)驗(yàn)器材，利用一些日常材料即可實(shí)現(xiàn)目前我們已經(jīng)編寫

4、了個(gè)應(yīng)用實(shí)例和個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，在后續(xù)的教學(xué)過程中還會不斷完善更新它們在課堂教學(xué)過程中，當(dāng)學(xué)生掌握了相應(yīng)物理分支的知識點(diǎn)之后，我們會利用實(shí)例組織研討教學(xué)教師先將實(shí)例中包含的物理原理做簡要說明，然后列舉它的實(shí)際用途接下來開展學(xué)生討論，重點(diǎn)啟發(fā)學(xué)生思考實(shí)例的拓展應(yīng)用、組合應(yīng)用以及實(shí)例的改進(jìn)，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)意，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力比如教師在講授完靜電場章節(jié)內(nèi)容后，學(xué)生已基本掌握了平行板電容器和圓柱形電容器的相關(guān)知識在此基礎(chǔ)上，教師從理論公式的形式出發(fā)，先啟發(fā)學(xué)生思考增大電容器電容的方法，進(jìn)而分析真實(shí)電容器采用卷繞式包裝的原因接下來，教師通過講解改變極板極距從而進(jìn)行信息采集的電容式傳感器的原理，進(jìn)而啟發(fā)學(xué)

5、生思考和分析其他可行的測量原理，如改變極板面積或介電常數(shù)來進(jìn)行傳感在學(xué)生理清原理的基礎(chǔ)上，教師激勵(lì)學(xué)生發(fā)散思維，分析不同原理傳感器的可能應(yīng)用，比如非接觸的開關(guān)裝置和當(dāng)下流行的手機(jī)指紋識別功能等等學(xué)生在這個(gè)過程中可以深刻地體會物理理論的實(shí)用性，同時(shí)其創(chuàng)新意識得到了明顯增強(qiáng)利用課堂演示實(shí)驗(yàn)也可以達(dá)到同樣的效果如在講解完力學(xué)部分知識后，教師通過紙盒和玻璃啤酒瓶組合成的簡易裝置進(jìn)行剛體轉(zhuǎn)動和平衡的演示，如圖所示由于瓶子質(zhì)量分布不均勻，如果開始將輕的一側(cè)放在下面，無論學(xué)生如何嘗試都不可能用撐桿立起瓶子教師通過組織學(xué)生親自動手嘗試，學(xué)生在反復(fù)失敗后會主動思考原因，教師啟發(fā)學(xué)生分析瓶子所受的力和力矩，并結(jié)合

6、牛頓運(yùn)動定律找出答案利用這種自制的簡單演示裝置，教師可以有效調(diào)動起學(xué)生的積極性，打造充分互動的課堂，激發(fā)學(xué)生進(jìn)行頭腦風(fēng)暴，同時(shí)寓教于樂，學(xué)生普遍反映圖課堂演示實(shí)驗(yàn)“立不起”的瓶子受益匪淺 小組合作學(xué)習(xí)強(qiáng)化綜合素質(zhì) 在學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)中，教師給學(xué)生分組，采取小組合作學(xué)習(xí)的方式完成課后作業(yè)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)從教到學(xué)的轉(zhuǎn)變；并且在每章結(jié)束后安排一次過程測驗(yàn)，通過作業(yè)和過程測驗(yàn)跟蹤學(xué)生對于知識的掌握程度學(xué)生小組的組長由教師指定，并按照小組成員的要求以及小組的作業(yè)和測驗(yàn)結(jié)果適時(shí)調(diào)整組長人選教師在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中承擔(dān)一定量的為全組成員輔導(dǎo)答疑的任務(wù)，但大多數(shù)情況下鼓勵(lì)組內(nèi)成員自行解決問題針對在過程測驗(yàn)

7、中表現(xiàn)較差的小組，教師會與小組成員及時(shí)進(jìn)行溝通，并介紹表現(xiàn)較好的小組進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)交流或一定的幫扶教學(xué)模式非常強(qiáng)調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)訓(xùn)練貫穿教學(xué)始終我們借鑒了國外課程教學(xué)利用課程項(xiàng)目作為載體，增加學(xué)生課外學(xué)習(xí)時(shí)間，增強(qiáng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力在每學(xué)期開始，教師會下達(dá)該學(xué)期的課程項(xiàng)目，課程項(xiàng)目均以小組合作形式完成在第一學(xué)期，由于學(xué)生文獻(xiàn)搜索、文檔撰寫和邏輯組織等能力較弱，所以課程項(xiàng)目的題目相對來說較寬泛，要求也較低該學(xué)期的課程項(xiàng)目一般是要求學(xué)生撰寫一個(gè)自己感興趣的應(yīng)用實(shí)例，解析其原理和應(yīng)用；或者針對課堂未講授的內(nèi)容撰寫一份學(xué)習(xí)筆記，并制作相應(yīng)課件在課堂上進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂嘗試在第二學(xué)期，由于學(xué)生素質(zhì)和能力得到了提高，所以

8、課程項(xiàng)目更加專業(yè)化我們采用已經(jīng)有相應(yīng)參考文獻(xiàn)的國際青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽（即）原題（也是一種實(shí)例）作為課程項(xiàng)目，讓學(xué)生撰寫一篇較為專業(yè)的論文，論文的格式參照全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的要求同一個(gè)教學(xué)班會布置兩個(gè)題目供學(xué)生選擇比如我們在一學(xué)期內(nèi)分別以“書頁交疊的兩本書合攏后難以分開這一現(xiàn)象的影響因素和原因分析”以及“電軌小車運(yùn)動原因分析和速度影響因素”為課程項(xiàng)目的題目綜上所述，我們繪制了教學(xué)模式的示意圖，如圖所示改進(jìn)了傳統(tǒng)的講授式教學(xué)，通過漸進(jìn)式的綜合訓(xùn)練，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、對知識的運(yùn)用能力和綜合素質(zhì)都得到了明顯提升 結(jié)束語 教學(xué)模式的教學(xué)實(shí)踐效果可以從我院全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的成績中得到體現(xiàn)年，我院共獲得省級一等獎(jiǎng)項(xiàng)，國家獎(jiǎng)項(xiàng)作為一所以工科為主的民辦高校，省級一等獎(jiǎng)以上數(shù)量在安徽省內(nèi)所本科院校中排名第，創(chuàng)造了省內(nèi)同類院校的歷史新高度在從以教為主向以學(xué)為主的轉(zhuǎn)變過程中，我們的基礎(chǔ)物理課程做了大膽且有效的嘗試，且模式易于實(shí)行，希望可以為應(yīng)用型大學(xué)物理教學(xué)提供借鑒 參考文獻(xiàn) 陶薇，