论文部分内容阅读
[摘要]本文阐述了工科大学物理学教学过程中遇到的问题如学时、教学内容、创造性思维培养、教学方法等，根据实际教学过程中采用适当办法对这些问题的解决进行了尝试，这对提高工科大学物理教学质量有意义。
[关键词]物理学史 创新思维 教学方法 课时
物理是事物的内在规律，事物的道理。物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。物理学是一门以实验为基础的自然科学，它是发展最成熟、高度定量化的精密科学，又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。大学物理课程既是工科专业一门重要的基础课，又是在科学技术、工程实践及日常生活中广泛应用的一门学科。大学物理教学一方面要把物理概念、物理规律等知识性内容传授出来，另一方面就是要把其内容背后所蕴含的创造性思维、实验能力的培养和广泛的工程应用提出来，以启示学生，培养学生的创新能力[1-5]。目前随着科学技术进步，工业迅速发展大学物理教学也遇到了诸多挑战性的问题。
一、大学物理教学遇到的问题
1.学时、教学内容、创造性思维
目前各高校大学物理学时差距较大，有的130学时，有的90学生，有的甚至不上。就大学物理课程基本内容来说，大部分高校讲授力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子物理部分。由于学时的不同，讲授的知识内容体系不同，形成凌乱，这对大学物理蕴含着极其丰富的创造性思维培养学生是不利的。根据笔者的调查，不少单位的学生与教师对近现代物理思想、方法和成就是感兴趣的，但学时少，教学中不少学校放弃这部分内容。
2.教学方法
目前大学物理讲授方法都是传统的黑板讲授或多媒体ppt片方式授课。传统的授课方式由于板书等占去大量时间，课堂传授的信息量少，学时又受限讲授的内容很难完成教学目标，另外学生常常处于被动地位，留给学生思考问题的时间几乎没有。多媒体教学虽然每堂课传授的信息量大，但老师不停的讲授给学生造成读ppt、照本宣科的感觉。如老师不注意讲解的速度，学生很快能跟不上，时间长了开始课上睡觉或不去上课，教学效果不佳。
二、解决办法的尝试
分层次教学。大学物理在各个学校学时不同，同一个学校不同专业对大学物理的需求也不同，在目前学时情况下，一个好办法就是分层次教学。以计算机专业为例，原来该专业只上电磁学，有时要求上60学时，有时要求上75学时的力学和电磁学。笔者对该专业254名毕业学生进行了调查统计，学生认为大学物理应该上97.5学生。对该专业的38位 教师进行了调查统计，教师认为该专业应该上118学时。目前定下来该专业上90学生。于是我们建议该专业学生力学部分上12学时，振动和波上11学时，热学上10学时，电磁学上38学时，光学上18学时。我们也对光信专业46名毕业学生进行了调查统计，学生认为大学物理应该上126学生。对该专业及相关专业教师30人进行了调查统计，教师认为该专业应该上130学时。目前定下来上120学时。于是我们建议该专业学生力学部分上14学时，振动和波上14学时，热学上14学时，电磁学上40学时，光学上18学时，狭义相对论力学基础上6学时，量子力学基础上20学时。这样满足了不同专业的需要。
讲授过程中要注重培养学生的创造性思维。创造性思维是指从新的思维角度，按照新的思维程序和方法来认识客体、解决问题，从而产生新知识、新思想、新观念的思维活动。大学物理课程教学基本要求中明确指出： 通过大物理课程教学，应培养学生追求真理的理想和献身科学的精神，树立学生现代科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观，使学生具有科学的成败观和探索科学疑难问题的信心与勇气，培养学生严谨求实的科学态度和坚忍不拔的科学品格。通过了解物理学史和物理学家成才经历等，激发学生求知热情、探索精神和创新欲望，使学生善于思考、勇于实践，敢于向旧观念挑战。通过引导学生认识物理学中具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等物理学美学特征，培养学生的物理学审美思维，使学生学会用美学去欣赏和研究科学的内在规律，升华学生情操，唤起学生求知欲[6-7]。因此要求教师讲课过程中要注重物理学史在教学过程中的穿插适时的讲授，特别是要学生了解物理学的发展进程和物理学家成才经历。增长学生们的知识，开拓学生们的视野，更好地理解并掌握物理学的思维方式和研究方法。提高大学生们学习物理学的兴趣。
改进教学手段。笔者在教学过程中尝试将板书与多媒体相结合效果比较好。这样既可解决单独板书教学过程中板书占过多时间影响教学进度又避免单独多媒体教学过程只注重ppt片，让学生感觉老师是在读ppt片，进度快的等问题。课间播放些与教学内容有关的知识片或跟现代技术结合的内容，很受学生欢迎。另外讲课内容要与时代相结合，如讲解到电磁感应、涡电流等知识时， 要结合市场出售的电磁灶等小家电分析电器工作原理；讲解到薄膜干涉时就要讲解照相机镜头的镀膜；讲解驻波是就要讲解乐器；讲解相对论是就要讲解点宇宙知识，播放爱因舒坦科技篇等。这样学生感兴趣，学起来也轻松。
总之，物理学是现代工业的基础，大学物理作为理工科专业重要的基础课，同时也是可以在工程领域得到广泛应用，是工程创新的重要手段之一。大学物理课程教学在大学生的实验能力及工程创新能力的培养中有着不可替代的作用。因此， 大学物理要加大教学改革力度， 努力优化教学过程， 提高教学质量， 为学生今后发展打下良好的基础。
天津工业大学十二五教改项目：编号12-2-06
[参考文献]
[1]L.N.Cooper著.An Int roduction To T he Meaning and Structure of Physics.杨基方，汲长松译.海洋出版社，1981
[2]R.L.Weber著.诺贝尔物理学奖获得者（1901）1984）.李应刚，宁存政译.上海翻译出版公司，1985
[3]陈毓芳，邹延肃.物理学史简明教程.北京：北京师范大学出版社，1986
[4]管薇.工科大学物理教学改革的思考.高等教育，2012年4月（中旬），总第255期，p86-87
[5]黄德中.大学物理教学在工科学生创新能力培养中的作用.绍兴文理学院学报，2002年9月，第22卷第2期，p101-103
[6]胡湘岳.物理学史对工科大学生素质教育的作用和意义.物理与工程，2006年，Vol.16（2），p53-57
[7]胡南，李铁.应用型人才培养目标与大学物理教学改革.物理与工程，2010，Vol20（6），p51-53
（作者单位：天津工业大学理学院物理系 天津）
[关键词]物理学史 创新思维 教学方法 课时
物理是事物的内在规律，事物的道理。物理学是研究物质结构、物质相互作用和运动规律的自然科学。物理学是一门以实验为基础的自然科学，它是发展最成熟、高度定量化的精密科学，又是具有方法论性质、被人们公认为最重要的基础科学。大学物理课程既是工科专业一门重要的基础课，又是在科学技术、工程实践及日常生活中广泛应用的一门学科。大学物理教学一方面要把物理概念、物理规律等知识性内容传授出来，另一方面就是要把其内容背后所蕴含的创造性思维、实验能力的培养和广泛的工程应用提出来，以启示学生，培养学生的创新能力[1-5]。目前随着科学技术进步，工业迅速发展大学物理教学也遇到了诸多挑战性的问题。
一、大学物理教学遇到的问题
1.学时、教学内容、创造性思维
目前各高校大学物理学时差距较大，有的130学时，有的90学生，有的甚至不上。就大学物理课程基本内容来说，大部分高校讲授力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子物理部分。由于学时的不同，讲授的知识内容体系不同，形成凌乱，这对大学物理蕴含着极其丰富的创造性思维培养学生是不利的。根据笔者的调查，不少单位的学生与教师对近现代物理思想、方法和成就是感兴趣的，但学时少，教学中不少学校放弃这部分内容。
2.教学方法
目前大学物理讲授方法都是传统的黑板讲授或多媒体ppt片方式授课。传统的授课方式由于板书等占去大量时间，课堂传授的信息量少，学时又受限讲授的内容很难完成教学目标，另外学生常常处于被动地位，留给学生思考问题的时间几乎没有。多媒体教学虽然每堂课传授的信息量大，但老师不停的讲授给学生造成读ppt、照本宣科的感觉。如老师不注意讲解的速度，学生很快能跟不上，时间长了开始课上睡觉或不去上课，教学效果不佳。
二、解决办法的尝试
分层次教学。大学物理在各个学校学时不同，同一个学校不同专业对大学物理的需求也不同，在目前学时情况下，一个好办法就是分层次教学。以计算机专业为例，原来该专业只上电磁学，有时要求上60学时，有时要求上75学时的力学和电磁学。笔者对该专业254名毕业学生进行了调查统计，学生认为大学物理应该上97.5学生。对该专业的38位 教师进行了调查统计，教师认为该专业应该上118学时。目前定下来该专业上90学生。于是我们建议该专业学生力学部分上12学时，振动和波上11学时，热学上10学时，电磁学上38学时，光学上18学时。我们也对光信专业46名毕业学生进行了调查统计，学生认为大学物理应该上126学生。对该专业及相关专业教师30人进行了调查统计，教师认为该专业应该上130学时。目前定下来上120学时。于是我们建议该专业学生力学部分上14学时，振动和波上14学时，热学上14学时，电磁学上40学时，光学上18学时，狭义相对论力学基础上6学时，量子力学基础上20学时。这样满足了不同专业的需要。
讲授过程中要注重培养学生的创造性思维。创造性思维是指从新的思维角度，按照新的思维程序和方法来认识客体、解决问题，从而产生新知识、新思想、新观念的思维活动。大学物理课程教学基本要求中明确指出： 通过大物理课程教学，应培养学生追求真理的理想和献身科学的精神，树立学生现代科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观，使学生具有科学的成败观和探索科学疑难问题的信心与勇气，培养学生严谨求实的科学态度和坚忍不拔的科学品格。通过了解物理学史和物理学家成才经历等，激发学生求知热情、探索精神和创新欲望，使学生善于思考、勇于实践，敢于向旧观念挑战。通过引导学生认识物理学中具有的明快简洁、均衡对称、奇异相对、和谐统一等物理学美学特征，培养学生的物理学审美思维，使学生学会用美学去欣赏和研究科学的内在规律，升华学生情操，唤起学生求知欲[6-7]。因此要求教师讲课过程中要注重物理学史在教学过程中的穿插适时的讲授，特别是要学生了解物理学的发展进程和物理学家成才经历。增长学生们的知识，开拓学生们的视野，更好地理解并掌握物理学的思维方式和研究方法。提高大学生们学习物理学的兴趣。
改进教学手段。笔者在教学过程中尝试将板书与多媒体相结合效果比较好。这样既可解决单独板书教学过程中板书占过多时间影响教学进度又避免单独多媒体教学过程只注重ppt片，让学生感觉老师是在读ppt片，进度快的等问题。课间播放些与教学内容有关的知识片或跟现代技术结合的内容，很受学生欢迎。另外讲课内容要与时代相结合，如讲解到电磁感应、涡电流等知识时， 要结合市场出售的电磁灶等小家电分析电器工作原理；讲解到薄膜干涉时就要讲解照相机镜头的镀膜；讲解驻波是就要讲解乐器；讲解相对论是就要讲解点宇宙知识，播放爱因舒坦科技篇等。这样学生感兴趣，学起来也轻松。
总之，物理学是现代工业的基础，大学物理作为理工科专业重要的基础课，同时也是可以在工程领域得到广泛应用，是工程创新的重要手段之一。大学物理课程教学在大学生的实验能力及工程创新能力的培养中有着不可替代的作用。因此， 大学物理要加大教学改革力度， 努力优化教学过程， 提高教学质量， 为学生今后发展打下良好的基础。
天津工业大学十二五教改项目：编号12-2-06
[参考文献]
[1]L.N.Cooper著.An Int roduction To T he Meaning and Structure of Physics.杨基方，汲长松译.海洋出版社，1981
[2]R.L.Weber著.诺贝尔物理学奖获得者（1901）1984）.李应刚，宁存政译.上海翻译出版公司，1985
[3]陈毓芳，邹延肃.物理学史简明教程.北京：北京师范大学出版社，1986
[4]管薇.工科大学物理教学改革的思考.高等教育，2012年4月（中旬），总第255期，p86-87
[5]黄德中.大学物理教学在工科学生创新能力培养中的作用.绍兴文理学院学报，2002年9月，第22卷第2期，p101-103
[6]胡湘岳.物理学史对工科大学生素质教育的作用和意义.物理与工程，2006年，Vol.16（2），p53-57
[7]胡南，李铁.应用型人才培养目标与大学物理教学改革.物理与工程，2010，Vol20（6），p51-53
（作者单位：天津工业大学理学院物理系 天津）