大学物理教改思考

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一、全面认识物理基础课程的功能，充分重视物理基础课程，保证教学时数。

物理学是一门研究自然的科学，主要研究物质的基本结构、基本运动形式和相互作用、转化的规律。物理学的基本理论几乎遍及自然科学的所有领域，广泛应用于各种生产活动中，对于推动当代科学技术的发展具有不可取代的作用。陈佳洱院士曾指出:没有较为深厚的物理基础，却侈谈什么培养跨世纪的技术人才，多半只能是空话。②不仅如此，物理学发展中蕴含的物理思想、物理方法、物理学家的人文情怀和科学精神具有重大的教育价值。因此，大学物理还有帮助学生树立科学世界观，培养学生的探索精神和创新意识，增强学生分析问题和解决问题的能力等功能。物理学不仅仅包含了丰富的科学知识，还含有具有重要教育意义的研究方法和哲理，不仅能训练学生的计算能力、抽象思维，更能培养学生分析问题、解决问题的能力。③根据相关要求，非物理类理工学科大学物理课程教学的学时数不得少于126学时，有条件的还应扩展大学物理教学内容，增加课时。④事实上，随着高校毕业生就业市场竞争的日趋白热化，高校面临着巨大的就业率压力，纷纷加强了专业课程的课时，大大压缩了作为“通识性必修基础课”大学物理课程的课时数。一些地方本科院校的大学物理课程课时数不足100学时(含实验)，甚至一些高校一压再压，压缩到了40－70学时。⑤“我国40余年来的现实状态是，每当教学改革的呼声高涨时，非物理专业就要求砍杀物理课程的学时。”⑥显然，教育管理者需要充分重视物理基础课程，在人才培养方案中给予充足的学时计划。任课教师应全面认识物理基础课程的教育价值，大力挖掘、实现该课程应有的教育功能，以更好地服务于现代人才的培养。

二、根据学生物理、数学基础及专业差异，分类分层设置物理基础系列课程，合理设计课程内容。

长期以来，高校针对非物理类理工科不同专业，在物理基础教育方面统一开设了《大学物理》必修课，这种不分专业、不管学生物理和数学基础及学习兴趣等差异，一个标准、统一要求、同班授课的课程设置，导致学生学习兴趣不高，主动性不强和学习困难。很多学生主观上认为大学物理与自己所学专业联系不大，学不学无所谓。由于理论性强，对物理、数学基础、抽象思维能力要求高，学生普遍存在畏难情绪和抵触心理。又由于就业形势日趋严峻，学生在学习上更加关注专业技能、专业知识，对与其专业联系不密切的课程往往不重视。传统的大学物理课程在内容设计上，分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理几个部分，经典物理占整个课程内容的80%。其强调学科知识的系统性、完整性，强调概念、原理、定律推导和数学表达，课程内容学科化、理论化，与当代高新技术发展前沿脱节，与实践应用距离遥远，与学生生活感性经验脱离。随着我国高等教育的不断扩招和高考制度的改革，高校本科生源质量出现整体下降，学生物理、数学基础参差不齐。地方院校本科招生虽是属于第二批次本科招生，但由于本科招生规模的急剧扩大，对考生的整体要求不得不降低，尤其是部分地方院校的部分本科专业因为生源不好，上线人数不足以满足招生需求，不得不采取降分的招生政策。部分省、直辖市对高考制度进行了改革，某些省份的理科高考生高考时并不要求考物理，结果导致招考的一些非物理类理工科专业学生在高中时没有重点学习物理，这部分学生的物理基础特别薄弱。现行的大学物理课程内容过于学科化、理论化，课时紧张，教学进度快，学习难度大。非物理类理工科学生对大学物理的认同度低，学习兴趣不高。一项关于地方工科院校学生大学物理学习情况的调查显示:有21.3%的学生认为大学物理与自己所学专业联系不多，开不开课无所谓。学生普遍认为把数学知识运用到物理上很困难，教学内容太多，跟不上教师讲课进度，虽然课勉强听得懂，但作业难做。32%的学生希望取消考试，建议根据作业完成质量及平时表现决定课程成绩。8.5%的学生希望写一篇课程论文了事，哪怕不能学到什么东西。⑦随着教育理论的发展和教育改革的深入，学生是教学的中心，是学习的主体，能否做到因材施教决定了能否取得教育实效等教育理念已广为人知。令人遗憾的是，大学物理教学困境的根源恰恰在于未能以学生为中心，未能做到因材施教。因此，必须尊重学生的物理、数学基础及学习兴趣差异，分类、分层设置不同的课程，合理设计课程内容。物理基础课程设置和内容设计应从两个维度入手。第一个维度，根据物理摸底考试成绩、高等数学成绩，把学生分为三个层次，在理工科专业中不分专业设置三个层次的必修公共基础物理课程。基础较好的学生要求可以高一些，内容可以更深一些，可以要求能运用高等数学表达物理规律，要求系统掌握基本知识、基本概念和基本规律，适当增加物理理论教学。通过开设选修课的方式，开设一系列的相对更专业、更深入的物理类课程，为有兴趣进一步学习物理知识的学生提供平台。基础一般的学生要求可以低一些，内容难度可适当降低，以能基本达到相应的要求为准，以够用和能满足后续课程学习需要为原则，强化实际应用，适当增加趣味性的物理知识。对于基础较差的学生，或是部分高考未选考高中物理的学生，可以增开补充高中物理知识的先修课程。在开设的大学物理课程中只要求能基本理解一般的物理概念、基本原理、基本规律，具有一定解决实际问题的能力，对难度较大的公式推导、习题不做要求，教学重心放在定理、定律的应用上，增加趣味性、通俗性、应用性强的内容。同时，增加课时，加强习题训练和课后辅导。第二个维度，就是根据不同专业对物理基础知识的需求，以专业基础课的形式开设相应的物理类课程，设计与学生专业联系紧密的物理学内容，为学生后续专业课程学习奠定坚实的物理基础。由于不同的理工科专业对物理基础理论、基础知识的要求有很大差异，如化学、生物专业对热力学等理论要求较高，数学、统计学、计算机、机械制造专业对电磁学、力学要求较高。完全依靠统一的一门公共基础课，既难以满足不同专业的需求，也无法使学生感受到所学的大学物理内容与自身专业的紧密联系。只有针对不同专业设计相应的物理类专业基础课，才能调动学生的学习积极性和主动性，也才能从根本上保证教学效果。

三、倡导启发式、探究式教学，充分利用现代教学手段，增强教学艺术性，提高大学物理类课程的教学效能。

从大学物理教学实践来看，占主导地位的教学模式仍是教师“满堂灌”地讲解物理概念、基本理论、公式推导和数学演算。很多教师认为，衡量高校教师水平的根本因素是科学研究能力，现行的职称评审制度更看重科学研究，很多从事大学物理教学的教师把更多的精力投入到研究科研课题和论文撰写，对教学改革的研究、教学理论的学习、教学艺术性的追求则比较少。大学物理教学往往是教师读课件、学生看课件，师生互动少，看不到启发式教学、探究式教学的踪影，教学几乎没有什么艺术性。相关研究也指出，一些教师在教学中虽然制作了多媒体课件，但制作的课件缺少动画演示，仅仅是一些文字和静态图像。⑧现代教学论认为，只有从问题出发、情境出发、感性经验出发，才能激发学生的学习兴趣。只有充分调动学生学习的主动性，引导动手动脑、积极体验，才能真正帮助学生掌握和运用知识，才能切实培养分析问题和解决问题的能力，才能有效促进学生积极情感和价值观的形成。由于与现代科技、现代生活、自然现象具有紧密的联系，这为大学物理类课程教学的趣味性、直观性、生动性创造了条件。因此，通过演示实验、多媒体动画课件、实验观察等方式，是能够使大学物理类课程的教学做到趣味、生动、通俗易懂，富有启发性、具有感染力、充满艺术性的大学物理教学效果是可以达到的。例如，在讲电磁场理论时可结合当代磁悬浮列车、静电除尘等原理，在讲解动力学时可结合汽车气囊、拳击手套、运动护垫、跳水运动等原理，在讲解经典物理理论、定律时可介绍物理学家的探索研究历程。这样，不仅能使抽象的物理知识变成生动有趣、通俗易懂的直观认识，还能增强课堂教学的感染力。总之，只有树立启发式、探究式教学理念，摒弃生硬的知识灌输，不断改革教学方式方法，积极追求教学艺术，学生才能学得轻松、学得愉快，大学物理课堂才能充满生机和活力，也才能取得良好的教学效果。当前，大学物理教学仍存在课程设置不合理，课程内容过于学科化、理论化，教学理念落后，教学艺术性不强等问题，教学效果也不能令人满意。但是，只要不断改革、不断探索、不断实践，相信大学物理的教学质量会得到提高，人才培养质量能不断得到提升。

作者：包秀丽刘国华工作单位：长江师范学院物理学与电子工程学院长江师范学院教育科学学院