大學物理教改思考

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一、全面認識物理基礎課程的功能，充分重視物理基礎課程，保證教學時數。

物理學是一門研究自然的科學，主要研究物質的基本結構、基本運動形式和相互作用、轉化的規律。物理學的基本理論幾乎遍及自然科學的所有領域，廣泛應用于各種生產活動中，對于推動當代科學技術的發展具有不可取代的作用。陳佳洱院士曾指出:沒有較為深厚的物理基礎，卻侈談什么培養跨世紀的技術人才，多半只能是空話。②不僅如此，物理學發展中蘊含的物理思想、物理方法、物理學家的人文情懷和科學精神具有重大的教育價值。因此，大學物理還有幫助學生樹立科學世界觀，培養學生的探索精神和創新意識，增強學生分析問題和解決問題的能力等功能。物理學不僅僅包含了豐富的科學知識，還含有具有重要教育意義的研究方法和哲理，不僅能訓練學生的計算能力、抽象思維，更能培養學生分析問題、解決問題的能力。③根據相關要求，非物理類理工學科大學物理課程教學的學時數不得少于126學時，有條件的還應擴展大學物理教學內容，增加課時。④事實上，隨著高校畢業生就業市場競爭的日趨白熱化，高校面臨著巨大的就業率壓力，紛紛加強了專業課程的課時，大大壓縮了作為“通識性必修基礎課”大學物理課程的課時數。一些地方本科院校的大學物理課程課時數不足100學時(含實驗)，甚至一些高校一壓再壓，壓縮到了40－70學時。⑤“我國40余年來的現實狀態是，每當教學改革的呼聲高漲時，非物理專業就要求砍殺物理課程的學時。”⑥顯然，教育管理者需要充分重視物理基礎課程，在人才培養方案中給予充足的學時計劃。任課教師應全面認識物理基礎課程的教育價值，大力挖掘、實現該課程應有的教育功能，以更好地服務于現代人才的培養。

二、根據學生物理、數學基礎及專業差異，分類分層設置物理基礎系列課程，合理設計課程內容。

長期以來，高校針對非物理類理工科不同專業，在物理基礎教育方面統一開設了《大學物理》必修課，這種不分專業、不管學生物理和數學基礎及學習興趣等差異，一個標準、統一要求、同班授課的課程設置，導致學生學習興趣不高，主動性不強和學習困難。很多學生主觀上認為大學物理與自己所學專業聯系不大，學不學無所謂。由于理論性強，對物理、數學基礎、抽象思維能力要求高，學生普遍存在畏難情緒和抵觸心理。又由于就業形勢日趨嚴峻，學生在學習上更加關注專業技能、專業知識，對與其專業聯系不密切的課程往往不重視。傳統的大學物理課程在內容設計上，分為力學、熱學、光學、電磁學和近代物理幾個部分，經典物理占整個課程內容的80%。其強調學科知識的系統性、完整性，強調概念、原理、定律推導和數學表達，課程內容學科化、理論化，與當代高新技術發展前沿脫節，與實踐應用距離遙遠，與學生生活感性經驗脫離。隨著我國高等教育的不斷擴招和高考制度的改革，高校本科生源質量出現整體下降，學生物理、數學基礎參差不齊。地方院校本科招生雖是屬于第二批次本科招生，但由于本科招生規模的急劇擴大，對考生的整體要求不得不降低，尤其是部分地方院校的部分本科專業因為生源不好，上線人數不足以滿足招生需求，不得不采取降分的招生政策。部分省、直轄市對高考制度進行了改革，某些省份的理科高考生高考時并不要求考物理，結果導致招考的一些非物理類理工科專業學生在高中時沒有重點學習物理，這部分學生的物理基礎特別薄弱。現行的大學物理課程內容過于學科化、理論化，課時緊張，教學進度快，學習難度大。非物理類理工科學生對大學物理的認同度低，學習興趣不高。一項關于地方工科院校學生大學物理學習情況的調查顯示:有21.3%的學生認為大學物理與自己所學專業聯系不多，開不開課無所謂。學生普遍認為把數學知識運用到物理上很困難，教學內容太多，跟不上教師講課進度，雖然課勉強聽得懂，但作業難做。32%的學生希望取消考試，建議根據作業完成質量及平時表現決定課程成績。8.5%的學生希望寫一篇課程論文了事，哪怕不能學到什么東西。⑦隨著教育理論的發展和教育改革的深入，學生是教學的中心，是學習的主體，能否做到因材施教決定了能否取得教育實效等教育理念已廣為人知。令人遺憾的是，大學物理教學困境的根源恰恰在于未能以學生為中心，未能做到因材施教。因此，必須尊重學生的物理、數學基礎及學習興趣差異，分類、分層設置不同的課程，合理設計課程內容。物理基礎課程設置和內容設計應從兩個維度入手。第一個維度，根據物理摸底考試成績、高等數學成績，把學生分為三個層次，在理工科專業中不分專業設置三個層次的必修公共基礎物理課程。基礎較好的學生要求可以高一些，內容可以更深一些，可以要求能運用高等數學表達物理規律，要求系統掌握基本知識、基本概念和基本規律，適當增加物理理論教學。通過開設選修課的方式，開設一系列的相對更專業、更深入的物理類課程，為有興趣進一步學習物理知識的學生提供平臺。基礎一般的學生要求可以低一些，內容難度可適當降低，以能基本達到相應的要求為準，以夠用和能滿足后續課程學習需要為原則，強化實際應用，適當增加趣味性的物理知識。對于基礎較差的學生，或是部分高考未選考高中物理的學生，可以增開補充高中物理知識的先修課程。在開設的大學物理課程中只要求能基本理解一般的物理概念、基本原理、基本規律，具有一定解決實際問題的能力，對難度較大的公式推導、習題不做要求，教學重心放在定理、定律的應用上，增加趣味性、通俗性、應用性強的內容。同時，增加課時，加強習題訓練和課后輔導。第二個維度，就是根據不同專業對物理基礎知識的需求，以專業基礎課的形式開設相應的物理類課程，設計與學生專業聯系緊密的物理學內容，為學生后續專業課程學習奠定堅實的物理基礎。由于不同的理工科專業對物理基礎理論、基礎知識的要求有很大差異，如化學、生物專業對熱力學等理論要求較高，數學、統計學、計算機、機械制造專業對電磁學、力學要求較高。完全依靠統一的一門公共基礎課，既難以滿足不同專業的需求，也無法使學生感受到所學的大學物理內容與自身專業的緊密聯系。只有針對不同專業設計相應的物理類專業基礎課，才能調動學生的學習積極性和主動性，也才能從根本上保證教學效果。

三、倡導啟發式、探究式教學，充分利用現代教學手段，增強教學藝術性，提高大學物理類課程的教學效能。

從大學物理教學實踐來看，占主導地位的教學模式仍是教師“滿堂灌”地講解物理概念、基本理論、公式推導和數學演算。很多教師認為，衡量高校教師水平的根本因素是科學研究能力，現行的職稱評審制度更看重科學研究，很多從事大學物理教學的教師把更多的精力投入到研究科研課題和論文撰寫，對教學改革的研究、教學理論的學習、教學藝術性的追求則比較少。大學物理教學往往是教師讀課件、學生看課件，師生互動少，看不到啟發式教學、探究式教學的蹤影，教學幾乎沒有什么藝術性。相關研究也指出，一些教師在教學中雖然制作了多媒體課件，但制作的課件缺少動畫演示，僅僅是一些文字和靜態圖像。⑧現代教學論認為，只有從問題出發、情境出發、感性經驗出發，才能激發學生的學習興趣。只有充分調動學生學習的主動性，引導動手動腦、積極體驗，才能真正幫助學生掌握和運用知識，才能切實培養分析問題和解決問題的能力，才能有效促進學生積極情感和價值觀的形成。由于與現代科技、現代生活、自然現象具有緊密的聯系，這為大學物理類課程教學的趣味性、直觀性、生動性創造了條件。因此，通過演示實驗、多媒體動畫課件、實驗觀察等方式，是能夠使大學物理類課程的教學做到趣味、生動、通俗易懂，富有啟發性、具有感染力、充滿藝術性的大學物理教學效果是可以達到的。例如，在講電磁場理論時可結合當代磁懸浮列車、靜電除塵等原理，在講解動力學時可結合汽車氣囊、拳擊手套、運動護墊、跳水運動等原理，在講解經典物理理論、定律時可介紹物理學家的探索研究歷程。這樣，不僅能使抽象的物理知識變成生動有趣、通俗易懂的直觀認識，還能增強課堂教學的感染力。總之，只有樹立啟發式、探究式教學理念，摒棄生硬的知識灌輸，不斷改革教學方式方法，積極追求教學藝術，學生才能學得輕松、學得愉快，大學物理課堂才能充滿生機和活力，也才能取得良好的教學效果。當前，大學物理教學仍存在課程設置不合理，課程內容過于學科化、理論化，教學理念落后，教學藝術性不強等問題，教學效果也不能令人滿意。但是，只要不斷改革、不斷探索、不斷實踐，相信大學物理的教學質量會得到提高，人才培養質量能不斷得到提升。

作者：包秀麗劉國華工作單位：長江師范學院物理學與電子工程學院長江師范學院教育科學學院