华中农业大学大学物理课程问卷调查及分析

易伟松 戴 杰 李冲冲 丁孺牛

（华中农业大学理学院,武汉 430070）

华中农业大学大学物理课程问卷调查及分析

易伟松 戴 杰 李冲冲 丁孺牛

（华中农业大学理学院,武汉 430070）

采用自编的“高等农林院校大学物理课程学生问卷”,以华中农业大学所有修习过大学物理课程的学生为总样本,通过分层随机抽样,实施问卷调查。简单统计分析表明：学生对教师比较认可,认为教师教学认真负责,对学生评价科学合理;但是,学生对大学物理课程教学不是很认可,认为教学资源有待丰富、学习效果有待提高。差异性分析表明：在教师教学、教学资源、教学评价和学习心得4个维度上,不同年级、性别、专业和省份的学生存在显著性差异。典型相关分析表明：影响学生学习心得体会的主要因素包括教师备课、教学经验以及课程体系和教学内容与本科专业的相关性。基于调查提出了建议,包括学校应加强大学物理课程重要性的宣传和教育;教师应认真备课与教学,重视积累教学经验。调查研究结果对大学物理课程的教学与管理有着重要的参考意义。

高等农林院校;大学物理课程;学生视角;问卷调查;差异性分析;典型相关分析

华中农业大学是一所教育部直属、国家“211工程”建设的全国重点农林院校。学校以农科为优势,以生命科学为特色,是农、理、工、文、法、经、管等多学科相结合的综合性研究型大学。目前,学校共有12个学院、55个专业,其中9个学院、29个专业开设大学物理课程。农科类专业的大学物理课程为48学时,理工类专业的为80学时（生物学基地班的为88时）。在新一轮人才培养方案修订中,学校决定每个专业的大学物理课程都减少8学时（农科类40学时,理工类 72学时,生物学基地班80时）,远远少于教学指导委员会关于非物理类学科大学物理课程建议学时数[1]。

新形势下,为了解决大学物理课程教学如何开展的问题,我们编制了“高等农林院校大学物理课程学生问卷”（以下简称“问卷”）,在华中农业大学范围内进行了问卷调查。经过简单统计,得到高等农林院校学生视角的大学物理课程总体评价;通过差异性分析,得到不同年级、性别、专业和省份学生对大学物理课程教学的差异性评价;利用典型相关分析,得到影响学生学习大学物理课程心得的主要因素。这些研究结果对大学物理课程的教学和管理有着重要的参考意义。

一、问卷调查

（一）“高等农林院校大学物理课程学生问卷”简介

问卷全部采用正向叙述题;经项目分析后,有效项目共计31条,依次编号,组成教师教学（10条）、教学资源（9条）、教学评价（8条）和学习心得（4条）4个基本维度。问卷采用5级计分方法,1～5级分别表示“完全不符合”“比较不符合”“无法判断”“比较符合”和“完全符合”;根据符合程度,选“1”计 1分,依次直至选“5”计5分。问卷采用无记名自评方式,要求学生提供性别、年级、专业和省份4个方面的基本信息,作为统计分析之用。经系数检验和专家评定,问卷具有较高信效度,可以应用于实际调查研究。

（二）问卷的施测情况

以华中农业大学所有修习过大学物理课程的在校大学生为总样本,通过分层随机抽样,发放调查问卷共1 185份,回收1 008份,回收率为85.1%;删除无效问卷108份[2],有效问卷共900份,有效率为89.3%。调查对象的主要统计特征详见表1,回收数据利用SAS8.1进行管理和处理。

表1 高等农林院校大学物理课程学生问卷调查对象的主要特征（n=900）

二、问卷调查的统计结果

（一）简单统计

通过统计问卷某个选项出现的频次,可以得到大学物理课程在教师教学、教学资源、教学评价和学生学习心得4个维度上的简单统计量（百分比）,详见表2。

（二）差异分析

由于问卷各项目的贡献程度不同,所以有必要计算各维度及总体的主成分得分[3],然后进行差异性分析,详见表3。

表2 大学物理课程教师教学、教学资源、教学评价和学生学习心得的总体情况（n=900） %

由表3可得出以下结论：

①不同年级学生对大学物理课程教师教学的评价存在极显著性差异,如图1所示;但是,在大学物理课程的教学资源、教学评价、学习心得方面的评价存在不显著差异,且总体情况的差异也不显著。

表3 不同年级、性别、专业和省份学生被试问卷得分单因素方差分析（F值和显著性sign.）

图1 不同年级学生在大学物理课程教师教学评价上的显著性差异

②不同性别学生在大学物理课程的学习心得方面存在显著性差异,如图2所示;但是,在大学物理课程的教师教学、教学资源、教学评价方面的评价存在不显著差异。

图2 不同性别学生在大学物理课程学习心得上的显著性差异

③不同专业学生对大学物理课程的教学评价存在显著性差异,对大学物理课程的教师教学、教学资源的评价和在学习心得方面都存在极显著性差异,如图3所示。

④不同省份学生在大学物理课程的学习心得方面存在显著性差异;但是,在大学物理课程的教师教学、教学资源、教学评价方面的评价存在不显著差异,如图4所示。

（三）典型相关分析

典型相关分析是研究2组变量间相关程度的多元统计分析方法。它不是对2组变量进行简单的直接分析,而是在不改变原变量信息的基础上将2组变量线性化为2个相互独立的典型变量,再分析2个典型变量间的相关程度。其优点在于能在众多的相关变量中抓住主要矛盾,揭示2组变量相关的本质,同时还能表征各变量在组内的相对重要性[4]。

笔者分别以教师教学、教学资源、教学评价作为变量组,以学习心得作为因变量组,建立典型相关模型,用来探讨大学物理课程教学影响学生学习效果的主要因素。经过典型相关系数及特征量的计算和检验,自变量组与因变量组存在显著的交互效应,可以建立线性结合模型[5],详见表4。

表4 自变量与因变量的典型相关模型

根据表4,V1可以通过Y1体现,W1可以通过X14和X15体现,也就是通过 Y1与X14和 X15体现这一对典型关系。同理,根据以上结果,可以得到3组典型相关 ,如表 5 所示。其中 ,X2、X4、X6、X11、X14、X15和X27分别对应问卷中的“物理老师的备课准备非常充分”“物理老师的教学经验非常丰富”“物理老师的教学效果非常好”“物理课程体系、教学内容符合学科要求”“物理课程教学内容与本科专业密切联系”“物理课程能有效培养学生的创新思维和独立解决问题的能力”和“我认真客观地对物理老师进行了评价打分”项目;Y1、Y3和 Y4分别对应“通过物理课程学习,觉得很有收获”“物理课程锻炼了我们的思维方式和科学方法”和“完全不应该取消物理课程”项目。

表5 大学物理课程教学影响因素与学生学习心得的典型相关

三、讨论与建议

（一）大学物理课程教学的总体情况

由表2可知,从总体上看,60.26%的学生对大学物理课程持比较和非常积极的态度和评价,16.68%的学生无法判断或没有做出倾向性选择,16.43%的学生不是很满意,6.63%的学生持否定态度。对比教师教学与学习心得这2个维度,学生对教师教学比较赞赏,但是认为大学物理课程较难,负性体验较多;而对教学资源与学习心得、教学评价与学习心得这2组维度的评价处于中等水平。

从总体情况看,学生对教师比较认可,认为教师教学认真负责、对学生评价科学合理;但是,学生对大学物理课程教学不是很认可,认为教学资源有待丰富、学习效果有待提高;尤其是农林院校学生普遍感觉大学物理课程很难,不容易学好,这与相关文献[6]的报道一致。

（二）针对学生差异性的建议

1.针对学生年级差异性的建议

不同年级的学生对教师教学的评价存在极显著性差异,2006级学生对教师教学评价最高,2005级和2007级相对较低（详见图1）。在华中农业大学,高等数学课程统一在大学一年级下学期开设;而不同年级的大学物理课程开设时间不同,2005级和2007级都是在大学一年级下学期开设,2006级则在大学二年级上学期开设。

高等数学和大学物理课程在大学一年级下学期同时开设,学生由于高等数学的知识储备不够,无法很好地理解大学物理课程的教学内容,所以会对教师教学产生负性评价。因此,笔者建议大学物理课程应尽量安排在大学二年级上学期开设,以便学生做好数学知识的储备和积累。否则,大学物理课程的教师就应该在物理课上为学生补充数学知识,特别是微积分和矢量运算方面的知识。

2.针对学生性别差异性的建议

不同性别的学生在大学物理课程学习心得方面存在显著性差异,女生对大学物理课程的评价比男生更高（详见图2）。对所有学生来说,教师教学、教学资源和教学评价都是相同的,但是个人主观努力程度以及其他非智力因素会导致不同的学生对大学物理课程的学习心得有所不同。

针对不同性别的学生在大学物理课程学习心得方面存在的显著性差异,大学物理课程教师要注意激发学生的学习兴趣,培养学生刻苦努力学习的精神。只有这样,学生才有可能取得好的教学效果和好的课程成绩。

3.针对学生专业差异性的建议

不同专业的学生对大学物理课程的教学评价存在显著性差异,对大学物理课程教师教学、教学资源的评价和在学习心得方面都存在极显著性差异。由图3可知,华中农业大学工程学院、理学院和资源学院学生对问卷各个维度的评价都相对较高,水产学院、食品科学学院学生的评价则较低。

在华中农业大学,前3个学院都是理工科专业,开设的是大学物理学B课程（80学时）,后2个学院的农林科专业开设的是大学物理学C课程（48学时）。导致理工科专业学生与农林科专业学生对大学物理课程的评价有所不同的原因主要有2点。

一方面是因为各专业的特征以及所开设大学物理课程的类别有所不同。理工科专业与大学物理的联系更加紧密,专业要求较高,学生的期望也较高,所以理工科专业学生对大学物理课程的学习态度较好且评价也较高。但是,目前大学物理课程教学改革的趋势是整体学时减少,所以如何保证课程的教学质量值得深入研究。

另一方面是因为大学物理课程的传统教学内容与农林科技脱节,缺乏农林特色。这使农林科专业学生看不到物理课程与专业课程的联系,也感觉不到学习物理的必要性,从而缺乏学习热情;甚至有些农林科专业课教师对物理课程也产生了偏见[7]。

针对大学物理课程学生专业差异性评价,大学物理课程教师可以尝试开展体验式教学,以激发学生的学习兴趣[8];同时,要使高等农林院校农林科专业学生能够较系统地学习物理学的基本内容、研究方法和工作语言,掌握人类所处自然环境的基本规律,并了解现代科学技术发展的“窗口”以及物理学与农林科技和生命科学相结合的“接口”。

4.针对学生省份差异性的建议

不同省份学生在大学物理课程学习心得上存在显著性差异。目前,华中农业大学的大学物理课程主要是以各专业的行政班级为单位开展教学。同一班级的学生来自全国各地,每个省份的高考录取分数线不同,各种模式并存。以2008年江苏省高考方案为例,总体模式为“3+学业水平测试+综合素质评价”。“3”为语文、数学、外语 3门高考科目;“学业水平测试”包括政治、历史、地理、物理、化学、生物、技术（含通用技术和信息技术）等7门科目,分为选修测试科目和必修测试科目。其中,选修测试科目由考生在历史、物理中选择1门,或在政治、地理、化学、生物4门中选择1门;剩余的5门为必修测试科目[9]。华中农业大学是以农科为优势和生命科学为特色的农、理、工、文、法、经、管等多学科相结合的综合研究型大学,报考和录取的学生高考时更多的是选择选修测试生物或者化学科目,很多学生没有选择选修测试物理科目。因为高考的选拔性和竞争性较激烈,所以如果某门课程不需要高考,那么学生基本上就会放弃该门课程的学习。

针对大学物理课程的学生生源差异性评价,教学管理人员和课程教师要针对不同的学习对象,积极开展差异性教学[10]和分层教学[11]的尝试。

（三）针对典型相关性的建议

根据典型相关分析,笔者提出以下建议。

1.由于“物理课程教学内容与本科专业密切联系”（X14）和“物理课程能有效地培养学生的创新思维和独立解决问题的能力”（X15）与“通过物理课程学习,觉得很有收获”（Y1）呈典型正相关,所以高等农林院校要加强大学物理课程教学内容与农林科专业教学内容的联系,努力培养学生的创新思维和独立解决问题的能力,从而使学生在大学物理课程学习中获得成就感和效能感。

2.由于“物理老师的教学经验非常丰富”（X4）和“物理课程体系、教学内容符合学科要求“（X11）与“物理课程锻炼了我们的思维方式和科学方法”（Y3）呈典型正相关,所以高等农林院校的大学物理课程教师要注重积累丰富的教学经验,重视培养学生的创新思维和训练学生掌握科学方法。

3.由于“物理老师的备课准备非常充分”（X2）、“物理老师的教学效果非常好”（X6）和“我认真客观地对物理老师进行了评价打分”（X27）与“完全不应该取消物理课程”（Y4）呈典型正相关,所以高等农林院校的大学物理课程教师要认真备课,努力提高教学效果,从而使学生感到学习大学物理课程是有价值的,并对课程教学持客观公正和支持的态度。

[1] 教育部高等学校物理学与天文学教学指导委员会物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求[M].北京：高等教育出版社,2008：1-14.

[2] 余新年.大学生学习信念问卷编制、现状调查及其学习策略研究[D].苏州：苏州大学,2008.

[3] 吴诚鸥,泰伟良.近代实用多元统计分析[M].北京：气象出版社,2007.

[4] 裴鑫德.多元统计分析及其应用[M].北京：北京农业大学出版社,1991.

[5] 邱长波,施梦,张佳.企业信息化关键影响因素的典型相关分析[J].吉林大学学报：信息科学版,2006,24（6）：535-541.

[6] 刘杰.农科专业物理课程教学现状调查及研究[J].科教文汇,2008（11下旬刊）：167.

[7] 林智群,任文辉.农林院校物理教学改革的思考与尝试——以湖南农业大学为例[J].湖南农业大学学报：社会科学版,2007,9（1）：28-29.

[8] 柴成钢,刘泉,桂荣.体验式物理教学理念在农科物理教学中的尝试[J].高等农业教育,2008（5）：61-63.

[9] 王宇琳.从执行效果角度反思江苏省2008年高考方案[J].江苏教育学院学报：社会科学版,2009,25（2）：10-12.

[10]王云明,刘立芳,宋建民.差异教学在高等农林院校物理教学中的实施[J].河北农业大学学报：农林教育版,2007,9（4）：98-100.

[11]陈毅湛.大学物理教学对学生科学素质的培养[J].中国电力教育,2009,13（2）：55-56.

湖北省高等学校省级教学研究项目,项目编号2008132。

（责任编辑 柳小玲）