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摘要：课堂讨论教学模式近年得到国内外高校的高度重视，大学物理教学增加“小班讨论课”，可有效弥补“大班授课”之不足。本文介绍了中国石油大学（北京）大学物理课“小班讨论课”探索与实践的背景、内容，调查了“小班讨论课”的实践效果。结果表明我校大学物理“小班讨论课”取得了较好的教学效果，获得了绝大部分同学的肯定，实现了“小班讨论课”的教学目标.
关键词：小班讨论；大学物理；大班授课；教学模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）51-0143-03
一、大学物理实施“小班讨论课”模式的背景与必要性
研讨式教学模式由来已久，无论是精英教育，还是通识教育，小班讨论教学模式在众多方面，如培养学生的批判性思维以及交流沟通的能力，都起着举足轻重的作用[1，2].近年，国内外众多高校，如清华大学、北京大学、四川大学、复旦大学、大连理工大学等，越来越重视小班讨论教学模式，并在某些学科开展实践[3-7].大学物理知识和相关思想与方法在培养学生的思维习惯和能力方面具有众多经典案例，是进行研讨式教学模式的好素材。然而，目前众多高校的大学物理课程采用传统的教师大班上课模式，普遍存在授课内容量大、覆盖面广、内容高度抽象、课堂学时数相对较少的问题，这导致很多学生反映物理难学，学习收获不大。因此，建构研讨式大学物理课堂教学模式，整合、精选课堂教学内容，激发学生课外学习和研究的兴趣，培养学生独立解决问题和创新的能力，以及批判性思维的习惯，是大学物理课程改革的方向。针对大学物理课程特征以及我校目前大班授课的现状，我校从2003年春季学期至今，进行了研讨式大学物理教学模式的探索和实践。在“大班授课”基础上，采用“小班讨论课”的形式，将“小班讨论”与“大班授课”结合，以弥补大班上课的不足。大学物理“小班讨论课”，即学生通过大班授课，了解大学物理课程知识关键点后，教师将所授课的大学物理大班分成若干个15-30人的小班，开展“小班讨论课”。“小班讨论课”以学生为主体，对精选的小班讨论课课题通过相互讨论，实现对知识的理解和能力的提高。
二、大学物理“小班讨论课”探索与实践的内容
大学物理“小班讨论课”的课程目标为物理知识的深入理解、将知识转换为解决实际问题的能力、学生思维和表达能力的提高。将小班研讨课与大班授课模式结合，以物理知识的灵活应用、物理思想与方法的拓展、物理知识的工程应用为线索，以讨论问题的形式呈现，激发学生课堂讨论，培养学生“像物理学家那样思考和研究问题”的习惯，注重学生对问题研究和解决过程的体验，锻炼学生自主解决问题的能力；并能够将所学物理基础知识与其专业结合，将其应用于实际工程领域；鼓励学生创新，获得新知识；作为通识教育课程，培养学生交流和沟通、表达的能力。以下介绍我校2013年以来“小班讨论课”的具体实践内容，包括教学内容、教学环节、方法以及对学生的考评方式。
（一）教学内容
大学物理“小班讨论课”教学的内容，即素材的收集主要包括以下几个方面：
1.物理知识的灵活应用。侧重于“大班授课”课堂讲授知识的灵活应用，牛顿第二运动定律的灵活应用是大学物理课程非常重要的知识点。在小班讨论课中，高台跳水水池的合适深度的设计正是牛顿第二定律相关应用的工程实例。图1给出了10米高台跳水水池的合适深度设计的“小班讨论课”ppt。从分析受力出发，问题层层深入，引导学生应用牛顿第二运动定律列方程，求解方程，给出答案。通过讨论，培养了学生应用牛顿第二定律解决实际问题的能力，深刻体会到学习大学物理，打好专业基础的重要性。
2.现代物理知识的拓展。大班上课中，学生学习了杨氏双缝干涉、劈尖和牛顿环干涉、迈克尔逊干涉仪、单缝和光栅的夫琅和费衍射的原理、装置图和条纹特征。这些知识的重要应用是光学测量。因此，应用这些装置探讨长度测量的精度是小班讨论课的专题之一。在本次小班讨论课结束前，助教抛出问题，即“长度和时间这两个基本物理量的测量目前人类能够达到的最小和最大极限是多少，分别用到了哪些技术？”作为小班讨论课结课小论文选择题目之一。
3.物理知识在石油石化工程中的应用实例分析。我校是以石油相关领域为主的工程类院校，为将物理理论知识与实践结合，引导学生理论联系实际以及激发学生热爱专业热爱学校，小班讨论课在内容设计时进行了调研，收集了相关素材并在实际教学中付诸实践。流量的监测对油气储藏与运输专业来说是很重要的内容且学生很感兴趣。在小班讨论课之前，教师便给出讨论课题：常见的流量计有哪些，基于什么物理原理？浮子流量计和电磁流量计便成为该专业学生的某次讨论课主题之一。
（二）教学环节和教学方法
小班讨论课的教学环节包括以下步骤：
（1）授课教师大班授课时，给出小班讨论的专题内容，布置学生课后查阅相关资料，并将大班按照自然班分成几个小班。
（2）助教统一参加小班讨论课授课培训，完成小班讨论ppt和教案。学生查阅相关讨论专题资料。
（3）助教经考核合格后上岗，各小班分成4-5组，每组5-6人，参加小班讨论。
（4）根据小班讨论课上学生提出的新问题或者激烈交锋的问题，针对性地布置给学生课外作业，可以是实物小制作，也可以是对某个问题的考查报告或论文。
（5）根据学生小班讨论课的参与情况和表现，以及课外小作业的完成情况，给出学生小班讨论课成绩，按照一定比例计入大学物理期末考试总成绩中。
以上教学环节和流程可用图2表示。
教学方法上，“小班讨论课”为以问题为引导的课堂分组讨论式教学。课堂讨论时，将需要讨论的主题拆解为若干个小问题，各问题逐步深入，引导学生在规定时间内讨论，并选出代表给出答案。为激发学生讨论，学生给出答案采用多种形式：抢答式；一组抢答，其他组补充式；各组代表同时黑板板书式。最后助教给出参考答案，学生对参考答案提出自己的新见解和疑问。课堂讨论过程中出现的新问题和有疑议的问题布置成课外作業，以论文、考察报告或实物小制作的形式上交。整个“小班讨论课”教学过程中，始终保证学生的主体地位，将“小班讨论课”比作舞台，学生就是演员，而助教则是导演，教师则是编剧。我校小班讨论课助教主要从物理系研究生中录取，经过统一培训、试讲、各位授课教师考核合格后方可上岗。学生讨论过程中激烈交锋或发现的新问题，布置为学生的课外作业。学生的课外作业形式不限，如分组完成的报告、小论文、小制作等. （三）考试方法
学生参与小班讨论课的成绩按照5%-10%的比例纳入期末考试总成绩中。学生评定的依据包括三个方面：考勤、课堂讨论以及课外作业。
三、大学物理“小班讨论课”实践的成果、存在问题与相应解决办法
目前，通过近三年的小班讨论课的实施，形成了较完整的教学资源库：与专业相结合的小班讨論专题库、与讨论主题相关的资料、完整的小班讨论演示ppt、教案；学生课外完成的创意性制作和包含学生思想的报告或论文集。对参与小班讨论课的部分学生问卷调查，考察他们对大学物理小班讨论课课堂形式的印象、上课收获以及对开展大学物理小班讨论课必要性的看法。收回69份调查问卷，结果如图3-5所示。图3显示，除12%的学生反映目前展开的“小班讨论课”课堂形式很无聊外，其他绝大部分学生肯定了小班讨论课的课堂形式。图4显示了学生反馈的上课收获，仅有3%的同学认为自己没有收获，约62%的学生认为大学物理小班讨论课培养了自己思考、研究、通过讨论解决问题的能力，约57%的同学认为小班讨论课加强了对相关物理知识和理论的理解。图5显示93%的同学认为开展大学物理小班讨论课是必要的。在问卷最后“你对本课程的任何看法和建议”一项中，多名同学写了“不喜欢推导公式”，其他答案包括“不喜欢被迫回答问题”、“希望所涉及的原理更简单些，多些应用实例”、“希望多些有趣的演示实验”等。综上，我校的大学物理小班讨论课取得了较好的教学效果，得到了绝大部分同学的肯定。但是，有待进一步改进课堂形式，进一步扩充、优化讨论专题，对有公式的、枯燥的部分采取多种手段使知识形象化，努力提高学生兴趣，进一步深化实现小班讨论课的课程目标。
致谢
本文受到中国石油大学（北京）教改项目资助.感谢参与本项目的授课教师及参与问卷调查的同学的支持！
参考文献：
[1]甘阳.通识教育：美国与中国[J].复旦教育论坛，2007，5（5）：22-29.
[2]孙燕君，卢晓冬.小班讨论课教学：本科精英教育的核心元素[J].中国大学教学，2012，（8）：16-19.
[3]陈惟蓉，吴念乐.在“大学物理”课程中恢复与建设小班讨论课的尝试[J].物理与工程，2005，15（1）：45-49.
[4]陈雅清，刘淑彦，张艺苧，等.北京大学小班研讨课教学改革的实证研究[J].教育学术月刊，2013，（11）：25-30.
[5]陈信义，刘凤英.清华大学《大学物理》系列课[J].物理与工程，2003，13（6）：35-37.
[6]朱泓，刘志军，李志义.重构培养体系夯实培养基础全面提升人才培养质量[J].中国大学教学，2012，（5）：7-10.
[7]赵莉华，雷勇.“大班授课小班讨论”教学模式改革思考[J].教育教学论坛，2016，（26）：101-103.
Abstract：More and more universities pay more attention to class discussion in teaching. In the teaching of University Physics，small-class discussion can compensate for the weaknesses of the large-class presentation. The paper introduces the exploration and practice on the teaching mode of small-class discussion in University Physics teaching in China University of Petroleum-Beijing. The outcome of the inquiry shows that its effectiveness of the small-class discussion.
Key words：small-class discussion；University Physics；large-class presentation；teaching mode
关键词：小班讨论；大学物理；大班授课；教学模式
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）51-0143-03
一、大学物理实施“小班讨论课”模式的背景与必要性
研讨式教学模式由来已久，无论是精英教育，还是通识教育，小班讨论教学模式在众多方面，如培养学生的批判性思维以及交流沟通的能力，都起着举足轻重的作用[1，2].近年，国内外众多高校，如清华大学、北京大学、四川大学、复旦大学、大连理工大学等，越来越重视小班讨论教学模式，并在某些学科开展实践[3-7].大学物理知识和相关思想与方法在培养学生的思维习惯和能力方面具有众多经典案例，是进行研讨式教学模式的好素材。然而，目前众多高校的大学物理课程采用传统的教师大班上课模式，普遍存在授课内容量大、覆盖面广、内容高度抽象、课堂学时数相对较少的问题，这导致很多学生反映物理难学，学习收获不大。因此，建构研讨式大学物理课堂教学模式，整合、精选课堂教学内容，激发学生课外学习和研究的兴趣，培养学生独立解决问题和创新的能力，以及批判性思维的习惯，是大学物理课程改革的方向。针对大学物理课程特征以及我校目前大班授课的现状，我校从2003年春季学期至今，进行了研讨式大学物理教学模式的探索和实践。在“大班授课”基础上，采用“小班讨论课”的形式，将“小班讨论”与“大班授课”结合，以弥补大班上课的不足。大学物理“小班讨论课”，即学生通过大班授课，了解大学物理课程知识关键点后，教师将所授课的大学物理大班分成若干个15-30人的小班，开展“小班讨论课”。“小班讨论课”以学生为主体，对精选的小班讨论课课题通过相互讨论，实现对知识的理解和能力的提高。
二、大学物理“小班讨论课”探索与实践的内容
大学物理“小班讨论课”的课程目标为物理知识的深入理解、将知识转换为解决实际问题的能力、学生思维和表达能力的提高。将小班研讨课与大班授课模式结合，以物理知识的灵活应用、物理思想与方法的拓展、物理知识的工程应用为线索，以讨论问题的形式呈现，激发学生课堂讨论，培养学生“像物理学家那样思考和研究问题”的习惯，注重学生对问题研究和解决过程的体验，锻炼学生自主解决问题的能力；并能够将所学物理基础知识与其专业结合，将其应用于实际工程领域；鼓励学生创新，获得新知识；作为通识教育课程，培养学生交流和沟通、表达的能力。以下介绍我校2013年以来“小班讨论课”的具体实践内容，包括教学内容、教学环节、方法以及对学生的考评方式。
（一）教学内容
大学物理“小班讨论课”教学的内容，即素材的收集主要包括以下几个方面：
1.物理知识的灵活应用。侧重于“大班授课”课堂讲授知识的灵活应用，牛顿第二运动定律的灵活应用是大学物理课程非常重要的知识点。在小班讨论课中，高台跳水水池的合适深度的设计正是牛顿第二定律相关应用的工程实例。图1给出了10米高台跳水水池的合适深度设计的“小班讨论课”ppt。从分析受力出发，问题层层深入，引导学生应用牛顿第二运动定律列方程，求解方程，给出答案。通过讨论，培养了学生应用牛顿第二定律解决实际问题的能力，深刻体会到学习大学物理，打好专业基础的重要性。
2.现代物理知识的拓展。大班上课中，学生学习了杨氏双缝干涉、劈尖和牛顿环干涉、迈克尔逊干涉仪、单缝和光栅的夫琅和费衍射的原理、装置图和条纹特征。这些知识的重要应用是光学测量。因此，应用这些装置探讨长度测量的精度是小班讨论课的专题之一。在本次小班讨论课结束前，助教抛出问题，即“长度和时间这两个基本物理量的测量目前人类能够达到的最小和最大极限是多少，分别用到了哪些技术？”作为小班讨论课结课小论文选择题目之一。
3.物理知识在石油石化工程中的应用实例分析。我校是以石油相关领域为主的工程类院校，为将物理理论知识与实践结合，引导学生理论联系实际以及激发学生热爱专业热爱学校，小班讨论课在内容设计时进行了调研，收集了相关素材并在实际教学中付诸实践。流量的监测对油气储藏与运输专业来说是很重要的内容且学生很感兴趣。在小班讨论课之前，教师便给出讨论课题：常见的流量计有哪些，基于什么物理原理？浮子流量计和电磁流量计便成为该专业学生的某次讨论课主题之一。
（二）教学环节和教学方法
小班讨论课的教学环节包括以下步骤：
（1）授课教师大班授课时，给出小班讨论的专题内容，布置学生课后查阅相关资料，并将大班按照自然班分成几个小班。
（2）助教统一参加小班讨论课授课培训，完成小班讨论ppt和教案。学生查阅相关讨论专题资料。
（3）助教经考核合格后上岗，各小班分成4-5组，每组5-6人，参加小班讨论。
（4）根据小班讨论课上学生提出的新问题或者激烈交锋的问题，针对性地布置给学生课外作业，可以是实物小制作，也可以是对某个问题的考查报告或论文。
（5）根据学生小班讨论课的参与情况和表现，以及课外小作业的完成情况，给出学生小班讨论课成绩，按照一定比例计入大学物理期末考试总成绩中。
以上教学环节和流程可用图2表示。
教学方法上，“小班讨论课”为以问题为引导的课堂分组讨论式教学。课堂讨论时，将需要讨论的主题拆解为若干个小问题，各问题逐步深入，引导学生在规定时间内讨论，并选出代表给出答案。为激发学生讨论，学生给出答案采用多种形式：抢答式；一组抢答，其他组补充式；各组代表同时黑板板书式。最后助教给出参考答案，学生对参考答案提出自己的新见解和疑问。课堂讨论过程中出现的新问题和有疑议的问题布置成课外作業，以论文、考察报告或实物小制作的形式上交。整个“小班讨论课”教学过程中，始终保证学生的主体地位，将“小班讨论课”比作舞台，学生就是演员，而助教则是导演，教师则是编剧。我校小班讨论课助教主要从物理系研究生中录取，经过统一培训、试讲、各位授课教师考核合格后方可上岗。学生讨论过程中激烈交锋或发现的新问题，布置为学生的课外作业。学生的课外作业形式不限，如分组完成的报告、小论文、小制作等. （三）考试方法
学生参与小班讨论课的成绩按照5%-10%的比例纳入期末考试总成绩中。学生评定的依据包括三个方面：考勤、课堂讨论以及课外作业。
三、大学物理“小班讨论课”实践的成果、存在问题与相应解决办法
目前，通过近三年的小班讨论课的实施，形成了较完整的教学资源库：与专业相结合的小班讨論专题库、与讨论主题相关的资料、完整的小班讨论演示ppt、教案；学生课外完成的创意性制作和包含学生思想的报告或论文集。对参与小班讨论课的部分学生问卷调查，考察他们对大学物理小班讨论课课堂形式的印象、上课收获以及对开展大学物理小班讨论课必要性的看法。收回69份调查问卷，结果如图3-5所示。图3显示，除12%的学生反映目前展开的“小班讨论课”课堂形式很无聊外，其他绝大部分学生肯定了小班讨论课的课堂形式。图4显示了学生反馈的上课收获，仅有3%的同学认为自己没有收获，约62%的学生认为大学物理小班讨论课培养了自己思考、研究、通过讨论解决问题的能力，约57%的同学认为小班讨论课加强了对相关物理知识和理论的理解。图5显示93%的同学认为开展大学物理小班讨论课是必要的。在问卷最后“你对本课程的任何看法和建议”一项中，多名同学写了“不喜欢推导公式”，其他答案包括“不喜欢被迫回答问题”、“希望所涉及的原理更简单些，多些应用实例”、“希望多些有趣的演示实验”等。综上，我校的大学物理小班讨论课取得了较好的教学效果，得到了绝大部分同学的肯定。但是，有待进一步改进课堂形式，进一步扩充、优化讨论专题，对有公式的、枯燥的部分采取多种手段使知识形象化，努力提高学生兴趣，进一步深化实现小班讨论课的课程目标。
致谢
本文受到中国石油大学（北京）教改项目资助.感谢参与本项目的授课教师及参与问卷调查的同学的支持！
参考文献：
[1]甘阳.通识教育：美国与中国[J].复旦教育论坛，2007，5（5）：22-29.
[2]孙燕君，卢晓冬.小班讨论课教学：本科精英教育的核心元素[J].中国大学教学，2012，（8）：16-19.
[3]陈惟蓉，吴念乐.在“大学物理”课程中恢复与建设小班讨论课的尝试[J].物理与工程，2005，15（1）：45-49.
[4]陈雅清，刘淑彦，张艺苧，等.北京大学小班研讨课教学改革的实证研究[J].教育学术月刊，2013，（11）：25-30.
[5]陈信义，刘凤英.清华大学《大学物理》系列课[J].物理与工程，2003，13（6）：35-37.
[6]朱泓，刘志军，李志义.重构培养体系夯实培养基础全面提升人才培养质量[J].中国大学教学，2012，（5）：7-10.
[7]赵莉华，雷勇.“大班授课小班讨论”教学模式改革思考[J].教育教学论坛，2016，（26）：101-103.
Abstract：More and more universities pay more attention to class discussion in teaching. In the teaching of University Physics，small-class discussion can compensate for the weaknesses of the large-class presentation. The paper introduces the exploration and practice on the teaching mode of small-class discussion in University Physics teaching in China University of Petroleum-Beijing. The outcome of the inquiry shows that its effectiveness of the small-class discussion.
Key words：small-class discussion；University Physics；large-class presentation；teaching mode