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大学物理课程改革及实践

 论文栏目:大学物理论文     更新时间:2017/10/27 11:15:45   

【摘要】本文对近年来我校大学物理课程的教学改革成果进行了总结。文中详细介绍了在课程体系、教学方法、教材建设、慕课等方面具体实施的举措,说明了教学改革进行的必要性和有效性。

【关键词】大学物理;教学改革;创新能力培养

大学物理是理工科非物理专业一门重要的必修基础课程,通过对课程的学习,可以提高本科生综合运用所学知识分析和解决实际问题的能力,并通过不断积累探索,逐步提升学生的科学素养与实践创新能力。但是,在目前的大学物理教学中,还存在着内容与前沿进展结合不足、学生重理论轻实验、创新意识和创新能力匮乏等突出问题。针对上述问题,吉林大学公共物理教学与研究中心(以下简称物理中心)以培养学生研究和创新能力为目标,通过优化课程、改变教学模式、更新教材、推进慕课建设等手段进行了一系列的教学改革与探索,使大学物理教学更具理论性、前沿性、体系性与创新性,为提高本科生的科学素养与创新能力提供了有力支撑。

1.打造双轨道学科教学体系

结合多年的教学实践,吉林大学物理中心将承担的大学物理课程进行了整合优化,总体上按照工科和医科(包括理科)两大学科对课程体系和资源进行了系统划分,其中工科细分为工学、地学、信息科学3个类别;医科细化为农学和医学2个类别,并结合各学科的特点,分别研究制定了相应的教学大纲与教材,确保了教学、考核各环节的统一,形成了以工科和医科两大学科为区分的双轨道学科教学体系(如图1所示)。

2.创新教学模式与方法

(1)引入研究性教学环节。根据教育部物理基础课程教学指导委员新近制定的《大学物理课程的教学基本要求》,结合吉林大学的定位和学科特点,物理中心经过长期的摸索与实践,在教学中适度匹配了研究性教学环节,由单纯的讲授转变为理论讲授+现象演示+研究型讨论三个环节的结合。既强调经典物理知识的掌握,又结合近代科学发展的前沿问题;既保障教学的内容及教学效果的完成,又提高学生对物理学习的兴趣,体现了因材施教、分类指导的教学指针。(如图2所示)。图2课程教学体系结构(2)突出演示实验与理论讲授有机结合。将演示实验列入课程教学大纲和教学日历,限定学时和基本的知识点,并将演示实验成绩计入(占总成绩的5%)本学期课程的考试成绩,保证了示教模式实施的有效性;将不同形式、不同手段、不同内涵的演示结合,实现了示教模式的综合性和立体化;各种演示形式、演示内容以展厅的形式对学生实现全天开放,学生可以各取所需,体现了示教模式的开放性和可选择性。示教模式的构建,一方面增强了学生观察实际、开拓思维的创新能力;另一方面让学生直观感受到了物理现象,便于了解掌握复杂的物理概念,提高了授课的效率。(3)注重课堂教学和课外自学有机结合。课堂教学分为授课、讨论课、习题课等多种形式。讲授时,结合物理学史,采用启发式、提问式和猜测式的方式引入新知识、定理和发现,培养学生的物理素质—洞察力、想象力和直觉;讨论课中,以学术意义和培养兴趣为出发点设置题目,促使学生主动思考,提出问题并讨论。另外,根据教学需要,对部分重点内容提出自学要求,学生通过自学掌握指定的内容,并写出自学报告,增强了学生自我补给知识的能力,加深了对学习内容的理解和消化能力。

3.丰富教材板块与内容

近年来,吉林大学物理中心在确保传统教材系统性、严谨性的基础上,结合学科发展特点和各专业培养方案,按照向近代物理、向现代高新技术、向学科前沿延伸的原则,对教材进行了部分编修调整,形成了以工科(大学物理学)和医科(医用物理学)为区分,体系衔接、相互配套的教材体系。《大学物理学》教材,被评为国家普通高等教育精品教材(2008年)和吉林省优秀教材一等奖(2011年)。2013年该教材通过了吉林大学“十二五”规划教材修订立项,在原有内容的基础上,增加了物理在工程中的应用、物理前沿和经典实验等三个新栏目,并在每章后面附上与本章教学内容相关的网站地址。与此同时,还配套编写出版了《大学物理学习指导书》、《大学物理读书笔记与问题研究》(科学出版社),以及电子版的“物理教学素材库”课件。《医用物理学》是“十一五”国家级规划教材,被多所学校采用。2013年该教材获吉林大学“十二五”规划修订教材立项,在原有内容的基础上,加大了近代物理学的比例,并在77个知识点旁加入了二维码,读者可通过手机扫描看到相应知识点的动画或视频图像,从而更形象地展示其物理现象及本质。

4.积极推进慕课建设

结合教学模式的发展变化,吉林大学物理中心积极推进慕课建设。2016年9月,物理中心申报了吉林大学教务处“大学物理慕课”项目,多位教师参与了大学物理慕课的建设,认真录制授课视频,并精心制作了课程介绍、演示文稿、习题库、素材资源库等课程资源,该平台计划于2017年9月正式上线运行。上线后,给学生提供了另一种自学及课后巩固课程内容的模式,同时网络互动平台作为传统教学模式一个有效的补充手段,不仅可以有效激发学生主动思考的意识,培育学习物理的兴趣爱好,进一步加深对所学知识的理解和掌握,还可以使部分成绩偏差、基础较薄弱同学享有平等的互动机会,充分调动其学习的积极性和主动性,及时“充电”“补课”,缩小与其他同学之间的差距,提升物理教学的质量效益。

5.结语

物理的学科特点,决定了物理课程教学不应该只是简单的知识传授,并随着数字资源的丰富以及现代信息技术手段的发展,迫使大学物理的教学改革势在必行。吉林大学物理中心顺应形势发展,以满足学生的需求和有利于课程教学目标为宗旨,在大学物理教学改革方面进行了有益尝试与探索,取得了初步成效,参与的教改项目获得国家级教学二等奖1项,大学物理教学团队被评为省级优秀教学团队,承担省级、校级多项教改课题,多名教师在国家、省级、校级教学比赛中获奖。希望通过本文的论述,引发同行的思考与交流,共同促进大学物理课程教学改革。

参考文献:

[1]白璐,吴振森.多层面分层次大学物理教学改革、物理与工程,Vol.20No.62010

[2]张铁强.《大学物理学》,高等教育出版社,2012年8月第2

作者:王丹 张凤琴 林晓珑 单位:吉林大学物理学院

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