大学物理与高等数学相结合初探

陈华 张雪峰 李永峰

【摘要】大学物理和高等数学承载着培养学生分析问题、解决問题的能力与创新精神的重任。在内蒙古科技大学数理教学基地建设的推动下，将大学物理和高等数学双学科相结合。力图培养学生在学习后续专业课时运用物理的模型思维与数学定量化的语言对实际问题进行分析与解决。

【关键词】高等数学 大学物理 结合

【课题项目】教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会2014年高等学校教学研究项目：工科院校大学物理课程建设的研究与实践（项目编号：DWJZW201411hb）。内蒙古科技大学教改项目：大学物理与高等数学相结合教学改革研究与探讨（项目编号：JY2013103）。

【中图分类号】G642 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）01-0156-02

大学物理是高等院校理工类专业必修的基础课，承载着传授物理知识、衔接专业课程、培养学生科学素养的重任[1]。同时大学物理也是本科生第一门将高等数学知识加以运用的课程，因此也肩负着深入理解、巩固掌握高等数学的重任。然而，现阶段由于两门课程的各自单独授课，使学生很难将两门课程有机的衔接，这样势必影响高等数学、大学物理时课程的学习，以及对后续专业课程的学习以及对近代科学技术的了解与掌握。因此，将大学物理与高等数学相结合是势不容缓的重要课题。

一、大学物理与高等数学的相关性

1687年牛顿撰写的《自然哲学的数学原理》中已将数学与物理的联系紧密结合。爱因斯坦相对论时空观替代牛顿经典时空观，量子论代替连续能量观点，经典物理延伸到近代物理。物理学的每一次进步都离不开数学的运用。

高等数学是舍弃具体对象，仅保留了数量关系和空间形式的一门高度抽象、逻辑严密的课程。大学物理是一门研究物质基本结构、相互作用及基本运动规律的数学化程度极高的课程[2]。大学物理中的很多知识点，由于其数学形式上的极大相似，从而具有极大的关联性。如变力的功、电磁场理论、简谐振动、麦克斯韦方程和气体速率分布率等众多知识点无不反映大学物理与高等数学的相互依托共同发展的依存关系。

二、大学物理与高等数学目前存在的问题

大学物理和高等数学是理工科学生必修的基础课，大学物理与高等数学之间存在密切联系，决定了它们需要贯通协调，共同发展[3]。然而两门课程之间的脱节已成为提高其教学效果的重大障碍[4]。大学物理与高等数学两门课之间的内容、方法、甚至例题，本有着非常高的关联性[5]，像转动惯量、变力做功、万有引力定律等问题上，高等数学中作为定积分的具体例子，一般教高等数学的老师会详尽求解，而在大学物理课程中，这些知识点又是承上启下的重点内容，往往大学物理的教师又会系统的讲解推导，这样势必会造成学生在同一个问题上的重复学习。因此针对大学物理和高等数学两门必修课程进行深化教学改革。对课程设计做相应调整，从大纲、教材、知识渗透与思想方法意识等方面，做好知识的相互连接，使学生能够更好的将高等数学知识灵活应用于大学物理。因此做好大学物理与高等数学的相结合不仅是提高大学物理教学效果的必经之路，也是将高等数学更有效的为大学物理和其他专业课服务的必经之路。

三、大学物理与高等数学相结合的探索

如何更好地开展大学物理与高等数学两门课程的教学，许多教师已进行了深入的研究。但工科基础课各自为政、不相往来的局面由来已久。尤其在学时数被大幅压缩的大背景下，需要通过教学管理层面的全局掌控、整合资源和教学单位的内容优化、重点分解等具体手段来实现。

内蒙古科技大学数理与生物工程学院于2009年5月启动了数理教学基地建设项目。贯彻“数理基础教学与专业课相结合，为工科专业人才培养服务；在学校数理教学基地建设的大环境下，提出了适应内蒙古科技大学培养目标的《大学物理》、《高等数学》的教学大纲、教学日历改革方案，特别要注重两门课程衔接的科学性、系统性、连贯性。在讲授《大学物理》课程的同时，培养学生灵活运用《高等数学》的知识将具体问题模型化后准确、定量的表达为数学的语言。拓宽学生的理论基础的同时，着重培养学生的思维方式和解决问题的能力。加强物理与数学学科教师之间的学习与交流，提高本学科的实用性。

经过几年的探索，内蒙古科技大学努力使大学物理课程做到重要的承上启下的作用，让学生深化理解用高等数学定量、精确、简洁的语言描述实际问题的方法，同时对后续专业课程的学习奠定良好的科学的学习方法和解决问题的能力，对高素质、高科学素养和创新人才的培养具有更深远的意义。

参考文献：

[1]陈华，张雪峰，杜晓红，大学物理与工科专业相结合教学模式研究，中国冶金教育，（2010）26-27.

[2]朱玉华，雷庆，高等数学和大学物理课程的认知学习过程比较，北京航空航天大学学报（社会科学版），（2001）61-64.

[3]苟立云，袁威威，高等数学与大学物理课程融合研究，黑河学院学报，（2012）53-55.

[4]陈剑军，徐涛，高等数学课程与大学物理课程教学协同刍议，高等函授学报（自然科学版），（2011）29-31.