物理继续教育论文(2)
物理继续教育论文篇二
《与专业结合的大学物理课程教学改革探讨》
摘要：大学物理在工科院校各个专业学习中具有重要的作用。通过分析大学物理教学目前存在的问题，探寻物理教学改革的方向和途径，着重介绍根据不同专业对物理知识的不同需求归并教学方向，调整教学内容和考评方式，探讨与专业结合的大学物理教学的新模式。
关键词：大学物理;专业结合;教学改革
作者简介：王娜(1982-)，女，河北衡水人，天津城建大学理学院物理系，讲师;江越(1984-)，男，河北邯郸人，天津城建大学理学院物理系，助教。(天津 300384)
大学物理是高等院校工科类学生的一门重要基础课，其作用是为学生后继专业课程的学习以及学生毕业后在工作和学习中进一步学习新理论、新知识、新技术奠定必要的物理基础。工科大学生们物理基础的厚薄将会影响他们日后的工作适应能力和发展后劲。[1]因此，如何提高学生学习大学物理的兴趣，发挥大学物理在专业课程学习以及今后工作中的知识储备作用，使之有效地为学生专业素养及学习能力的提高服务已成为广大物理教育者所面临的首要问题。探讨和摸索出一条大学物理教学与专业课程学习有效结合的新方法对实现教学过程的最优化具有极为积极的意义。
一、大学物理课程的教学现状
1.教学模式固定化，与专业脱节
大学物理作为一门基础课程，人们往往强调它的基础性，而忽视了不同专业学生对物理内容的不同需求。教学中按照多年来形成的固定模式，对不同专业的学生采用统一的教学大纲和同一个授课标准。同时，由于大学物理自身理论性较强，与专业课程结合不紧密，致使学生对物理课的学习经常感到枯燥无味，提升不了学习大学物理的兴趣，甚至出现大学物理“无用论”。
2.教学学时有限，教学内容广泛
“高等院校非物理类专业基础物理课程教学指导委员会”专门制定和发布了《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》。其中建议完成大学物理核心内容所需的最低学时数为126学时。实际情况是大多数非重点院校的培养计划增加了专业课的学时，将作为基础课的大学物理学时做了一系列调整，达不到126学时的最低标准。为了完成教学大纲规定的全部内容，教师往往照本宣科，很难对知识点的应用进行详细的剖析和展开。
3.考评方式相对单一
长久以来，大学物理的考核基本上是采用期末考试成绩为主，出勤率及课后作业完成情况为辅的方式。这种考核方式无法提高学生自主学习的兴趣，多数学生往往是处于考试压力之下被动学习，抱着60分万岁的想法，考前临时抱佛脚，只要过关就万事大吉。因此，单一的考评方式并不能真正反映一个学生对知识的掌握和应用程度。
二、教学改革的方向与途径
1.加强大学物理任课教师与专业教师的沟通交流[2]
目前，大学物理任课教师都只接受过系统的物理专业教育，对其他专业的知识了解程度还不够。因此，物理授课教师应深入专业院(系)进行调研，与专业课教师针对学科交叉知识点进行充分沟通交流，了解专业需求。教师平时要加强对与物理联系紧密的专业知识的学习，提高专业能力和知识水平。教学中做到心中有数，有针对性地授课，缩短学生与大学物理间的距离，使得学生不再畏惧物理课程。
2.归并教学方向，调整教学内容
由于学时的限制，在保证“必须、够用”为度的前提下，有必要根据不同专业的需求调整教学内容，压缩与专业相关度小的章节的学时，适当增加与专业衔接紧密章节的学时。在平时教学中突出重点，充分利用学生对专业知识的渴望来提高对物理的兴趣，从而增强学习物理的动力和信心，提高教学效果。
大学物理的教学内容涵盖了力学、热学、电磁学、波动光学和近代物理五篇，各部分内容在不同专业中应用的类型和深度是有差异的。根据不同专业对物理知识的需求，形成几个主要教学方向：对力学知识要求较多的土木和机械类、对电磁学要求较多的计算机与电子信息类以及对热学知识要求较多的材料和热能类。在保证基本物理教学要求的前提下，根据以上几个教学方向对物理知识要求侧重点的不同，对教学内容进行调节。此外，对不同专业同一个教学内容的深度和教学方法也要有所区分，与专业课程衔接紧密的知识点要进行突出和引申。
3.当调整传统的考评方式，对学生的学习进行更综合的评价[3]
在传统的以期末成绩为主，以出勤率及课后作业完成情况为辅的评价方式的基础上，适当增加对课堂表现和课后知识应用等方面的考核。比如，让学生撰写一两篇物理知识在本专业中的应用或物理知识和本专业课程的关系等相关的学习体会或读书报告。鼓励学生自己搜集资料，增加学习的主动性。同时在文章的撰写过程中不仅可以加深学生对物理理论知识的理解，还能使学生对于物理与本专业的关系有更深层面的认识，改变他们对物理学习的茫然，消除无用的看法。
三、大学物理教学内容和教学方法改革实证
1.土木和机械类专业
土木和机械类专业与物理紧密相关的课程有“理论力学”、“结构力学”和“材料力学”等，涉及的知识点主要有：质点运动学、牛顿运动定律、功和能、冲量和动量、刚体定轴转动和机械振动等。教师在讲授时，除了讲授教材中的经典物理知识之外，重点讲授土木和机械类专业用到的物理知识。在知识与技能的运用上强调物理应用意识的培养，培养学生用物理知识解决实际问题的意识与能力。
但是，鉴于土木和机械类专业存在的局部差异，对此大类内的讲授侧重点也可以有所区分。例如：机械专业学生经常遇到飞轮、皮带轮、滑轮等的转动问题，需要较多的刚体知识。因此，在刚体定轴转动的教学中，无论是内容讲解还是习题设置，都应与专业应用相联系，让学生切实感受到学好大学物理与学好专业课是相辅相承、相互促进的关系。在大学物理教学中，阻尼振动和受迫振动是选讲内容，而对于土木类专业学生来讲，这部分内容在结构力学中计算刚架的频率和周期中有重要应用，应进行重点讲授。同时在传授知识的同时，对于土木类专业的学生更应注重力学的分析和计算方法，为他们后续的专业课程的学习提供有益的帮助。
2.计算机与电子信息类专业
计算机与电子信息类专业所开设的“电路分析”、“电磁场”、“电子技术”等课程与物理密切相关，相关知识点主要包括：静电场和稳恒电场、稳恒磁场、电磁感应、电磁场和电磁波等。
大学物理中的电磁场主要强调电磁场的描述、场与场源的相互作用、矢量场的基本规律，这些都是电子信息科学的理论基础。对计算机和电子信息类专业的学生应偏重于对电磁学的讲解及其相关科研新进展的介绍，以便增强学生对大学物理的认可程度，激发学习大学物理的兴趣，并在学习专业课之前培养出良好的状态。
电磁波是信息传播的重要手段，是电子信息类专业理论的重要基础知识，但是在以往大学物理教学中经常作为选讲内容，改革后应该将其列为重点。在讲解这部分知识的时候，利用多媒体或者模型演示向学生展示电磁的产生、传播过程，介绍产生的原理以及在现实生活中的应用，让学生感受到所学物理理论知识与工程实践及本专业的基础知识的联系，激发学生的积极性和主动性。
3.材料和热能类专业
材料和热能类专业开设“物理化学”、“材料物理性能”和“高分子物理”等课程与物理联系紧密，涉及到的知识点主要包括：平衡态、理想气体状态方程、功、热量、内能、定压热容、定容热容、热力学第一定律及应用、热力学第二定律、卡诺循环、可逆与不可逆过程等。因此，对材料和热能类专业学生教学应侧重于热学部分。
热学中的熵函数和熵增原理通常是选讲内容，一般仅作为介绍性知识，但是在材料和热能类专业中它的作用显得尤为重要，需要将内容做相应的扩充并结合专业中可能遇到的实例来讲授，为学生的“物理化学”等后续专业课的学习做好铺垫。另外，对材料类专业学生讲授大学物理时，还需要引入有关光学的近代部分，如：光子的能量问题。因为在设计材料时，经常需要考虑材料对光的适应能力。
四、结语
正确处理大学物理与专业课之间的关系，原则上既要保持物理学的整体性，又要兼顾到学生的不同专业特色。根据各专业培养目标和后续学科专业课的不同，将相关学科知识融入到大学物理教学中，有针对性地调整教学内容，为学生专业课的学习提供有益的帮助，实现基础物理教学与专业能力培养的有机结合，克服大学物理与其他专业课脱节的教学现状，进而提高学生的学习兴趣。从整体来讲，一方面物理教学培养了学生必备的物理能力和科学素养，具有其他课程无法替代的地位;另一方面在教学中增加物理在各专业中的应用，使学生能够学以致用，为后继专业课学习打下良好而坚实的基础。因此，该教学模式的建立，将不仅使学生终身受益，而且能够促进物理教学水平的不断推进与提高。
参考文献：
[1]吴百诗.大学物理基础[M].第1版.北京：科学出版社，2007.
[2]贠书杰，耿磊，秦体恒.数学课程分专业教学改革的探讨[J].河南机电高等专科学校学报，2010，18(1)：90-93.
[3]何玉平.高等工程院校大学物理教学改革研究与实践[J].宜春学院学报，2011，33(8)：175-176.
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