郑定山
(长江大学工程技术学院,湖北荆州434020)
独立学院大学物理课程建设的探索与实践
郑定山
(长江大学工程技术学院,湖北荆州434020)
分析了独立学院大学物理教学过程中存在的问题,探讨了独立学院大学物理课程模块化的教学改革。通过对大学物理课程师资队伍的建设,对教学体系、教学内容、教学方法的研究和改革,以进一步提高教学质量。
大学物理;课程建设;教学改革
《大学物理》是工科院校中一门重要的必修基础课。它为工程技术人员提供必备的基础知识,培养学生的理论修养、逻辑思维能力和分析问题解决问题的能力,也为学生今后可能从事交叉学科和边缘学科工作提供知识储备。因此,大学物理课程的教学将直接影响大学生培养的质量[1]。针对我院工科为主的学科特色及现阶段各工科专业大学物理的教学现状,开展大学物理课程改革,改善教学条件,深化教学改革,加强教学管理,使大学物理教学水平得到了很大的提高。
学院开设大学物理课程的学生主要涉及石油、建筑、机械、信息及化工类等各工科专业。学院的培养目标是理论基本够用能适应社会的特色实用人才,培养企业需要的一线工程师或技术工人。大学物理是各工科专业的一门公共基础课,所包含的内容是科学研究人员和工程技术人员必须具备的基础知识,对培养学生的科学素养和创新能力具有不可替代的作用[2]。学习大学物理的目的是为有关各专业课、专业基础课及将来工作实践打基础,掌握必要的物理知识。因此,在教学中根据各专业的特殊要求来设置不同的课程内容,如石油类专业,特别是勘查技术与工程专业对物理、数理方法、电磁场论均要求较高。建筑、机械、化工、信息等专业也有不同程度的要求。
大学物理课程统一安排在大一下学期和大二上学期开设。依据我院的办学宗旨和学生的实际接受水平,大学物理教学以淡化理论,注重应用,有所侧重的三原则来优化课堂教学内容。对原大学物理教材中的内容进行了大胆删减,删掉与中学教材重复的内容,淡化理论及公式推导,注重物理知识在各工程技术领域中的实际应用。为此,面对我院学生的实际情况和各系不同学时的教学安排,大学物理课程逐步尝试并实行模块化教学[3]。
大学物理教学体系首先要科学合理地优化教学内容,在教学中加强物理思想和方法教育[4]。根据学科专业及学生的特点来重新组织设计大学物理的教学内容,加深物理课程教学的改革。目前,大学物理教学普遍存在学时有限的问题,且不同的专业对大学物理教学内容的需求也不同。因此,为各专业制定了不同的教学内容体系,对同一教学内容针对不同的学科专业制定了不同的教学要求。使学生逐步掌握研究问题的思路和方法的同时,促进物理知识在相关专业课学习中的应用,减轻了学生的学习负担。教学中,在课程的安排和内容的设置上,不再保持原有的课程体系和完整的教学内容,而是根据不同的专业要求及各系的教学安排来确定课程体系。
内容的选择上可考虑哪些内容可以少讲或不讲,某些知识采取简要介绍及讲座的形式讲授,加强大学物理与中学物理知识的衔接和联系,适当控制难度,淡化物理理论,避开那些复杂、繁琐的数学推导,加强物理定理与公式在解决问题中的应用,特别注重物理基础知识和原理在工程技术中的实践应用,多结合生活中的物理现象来阐述其原理,理论联系实践,既激发了学习的兴趣,又丰富了知识面,提高了学生的综合素质。
实施模块化教学的重点是对教学内容进行改革,并建立优化的课程体系。针对我院各个专业的实际情况,在深入到各系了解情况并与相关责任教授研究商讨的基础上,总结了各专业对大学物理知识的要求。将大学物理课程的内容根据知识体系分成了相关的模块,并确定各模块的内在联系,对不同专业的教学内容做了相应调整,对重点且必须的内容采取全讲,其余的部分讲或者讲座,在此基础上编写了相应的教学大纲。本课程目前主要采取三种模式进行模块化教学:
第一种模式,针对石油系和城建系相关本科专业开设。涉及勘查技术与工程、资源勘查工程、石油工程、建筑环境与设备等专业。教学内容包括力学、振动和波、热学、电磁学、光学、量子物理,学时为120学时。
第二种模式,针对信息系、机械系、化工系各本科专业及石油系专科专业开设。涉及测控技术与仪器、通信工程、电子信息工程、计算机科学与技术、自动化、机械设计制造及其自动化、材料成型及控制工程、过程装备与控制工程、应用化学、化学工程与工艺等本科专业及油气开采技术专科专业。教学内容包括力学、电磁学,振动和波、热学、光学与量子物理部分讲或者讲座,本科与专科的教学大纲有区别,本科的内容较多、较深,专科的内容较少、较浅,学时为80学时。
第三种模式,针对城建系相关本科和机械系专科专业开设。涉及土木工程本科、机电一体化技术及模具设计与制造专科专业。教学内容包括力学、电磁学,其他内容简要介绍或讲座,同样专科比本科要求低,均在一个学期完成,64学时。
提倡教学方式的多样化,针对各专业教学内容的不同采取不同的教学模式,即启发研究式、课堂互动讨论式。突出大学物理教学的探究性本质,以教师为主导、学生为主体,采用适当的教学方法,鼓励学生充分参与课堂教学活动。将基础知识和学科前沿相结合,使学生既有扎实的基础,又有开阔的视野,尽早接触和了解该学科的前沿。针对性地开展“启发式”和“讨论式”教学,调动学生积极参与,培养思维能力及培养探索创新精神。当然也对教师提出了更高的要求。在讲授物理知识的同时,通过介绍科学发现的过程,重要定律的建立过程,介绍一些著名的近代物理实验和著名的科学家及诺贝尔奖获得者的概况,激发学生学习兴趣。
打破传统的满堂灌的教学模式,增加课程讨论,充分发挥学生学习的主动性和自觉性。引导学生通过讨论、查阅资料等启发思维,加上教师适当的讲解,拓展知识面,达到了教与学相互促进的目的。
采取以黑板板书为主多媒体为辅的教学模式,即传统教学与现代教育技术相结合,大大地提高了教学效果。使学生思路由板书引导,由多媒体课件提起学习兴趣。但是,传统的教学手段不能丢掉,多媒体只能作为辅助的教学手段,不能完全代替黑板板书教学。
加强师资队伍建设,提高教师的教学水平,是大学物理课程建设的核心。依据我院的实际情况,教研室为了加强对青年教师的培养,制定了严格的教学规范,大力提高青年教师的工作水平和教学能力,其落脚点是提高物理课程的教学质量。教研室制定出一整套教师引进、教师培养、教师新开课和教师开新课试讲、教研活动、相互听课、公开课、备课、习题课、作业批阅、随堂作业及过程考核、辅导答疑、考试命题、试做、阅卷、统分及试卷装订归档等规章制度和教学规范。如青年教师必须同时任物理实验课和辅导大学物理理论课,至少要有一学期的辅导经历以及通过试讲,青年教师必须配有指导教师,指导教师对青年教师的备课、课堂讲授、作业批改及辅导答疑进行全方位指导,每次课前必须听指导教师的讲课并记好听课笔记。然后对自己的教案加以修改,切实保证自己的授课质量,参加教研室统一安排的辅导答疑,讲公开课,公开课随堂进行,教研室全体教师参加,课后进行教研活动,讨论公开课的优点与不足之处,参加至少每两周进行一次的教研活动等。
同时学院出台相关的政策鼓励青年教师深造,提高学历水平。通过参加培训、进修及攻读博士学位,有效地改善了本课程教师的专业及学历结构。积极开展教科研活动,鼓励教师编写教材、教辅资料,撰写教科研论文,并加强与相关院校的学术交流活动,在各方面提高青年教师的业务能力和水平。
《大学物理》模块化教学已在我院全面实行,并已取得显著效果。模块化教学不仅充分保证了《大学物理》课程在工科物理中的地位和作用,而且使得模块化的大学物理课程,教师好教,学生好学。几年来,通过对《大学物理》课程师资队伍的建设,对教学体系、教学内容的研究和改革,对教学条件等方面的改善、补充,使该门课程以初收成效。
大学物理模块化教学中,针对本院学生的特点,对教材中某些较难的内容淡化理论及公式推导。如经典力学中刚体的定轴转动定律、气体动理论中的压强公式及麦克斯韦速率分布函数、静电场中的电介质和磁场中的磁介质、狭义相对论中的洛仑兹变换、量子物理中的辐射公式及不确定关系式等。
大学物理实行模块化教学后,教学中内容多、学时少与课程难的矛盾得到了初步的缓解。学期期末考试成绩基本呈正态分布,平均分在期望值附近,标准差符合要求。近几年的教学教评中,督导组学生及督导组对大学物理任课教师的评价均较高。该课程组的教师中,有三人先后获学院教学质量优秀奖,两人获学院优秀中青年教师讲课比赛三等奖,教学效果良好。
通过改善教学条件、改革教学内容、改进教学方法和手段、加强教学管理,很好地完成大学物理教学任务的同时,培养了学生的科学思维能力、综合应用能力及创新意识,提高了学生的科学素养。随着课题研究和教学改革的深入,以及即将开展的大学物理精品课程建设,教师教学改革的积极性得到了提高,教师的理论水平、业务能力和素质也得到了普遍提高。
[1]王世平.大学物理课程建设的探讨[J].天津农学院学报,2009,(1):63-65.
[2]马莉.物理教学中对学生创新能力培养的探讨[J].广西师范学院学报,2001,(2):94-96.
[3]郑定山.独立学院大学物理模块化教学的探索与实践[J].科技信息,2009,(29):220-221.
[4]徐行可,张晓,张庆福.工科大学物理教材内容体系改革的探索与实践[J].大学物理,1996,15(6):37 -39.
(张所滨)
G642.0
A
1003-8078(2012)03-0075-03
2012-04-16 doi10.3969/j.issn.1003-8078.2012.03.22
郑定山,男,湖北潜江人,讲师,硕士,主要从事大学物理及物理实验教学。