构建大学物理低年级本科生研究与创新实践能力培育平台研究

张凤琴，王 丹，林晓珑

（吉林大学物理学院，吉林长春 130022）

教学改革

构建大学物理低年级本科生研究与创新实践能力培育平台研究

张凤琴，王 丹，林晓珑

（吉林大学物理学院，吉林长春 130022）

根据90后本科生的特点，阐述了适应当代低年级本科生的新的教学模式及教学方法.依托网络资源加强和学生之间的沟通和交流；依托大学物理演示实验教学基地和大学生创新实验，构建大学物理低年级本科生研究与创新实践能力培育平台.

大学物理；低年级本科生；研究与创新实践能力；培育平台

大学物理课程是一门面向全校非物理专业理工科类本科生的一门基础必修课.吉林大学公共物理教学与研究中心每年承担全校85个专业、6000余名本科生的大学物理理论课教学任务，涉及的学生面非常广.大学物理课程对象是一年级下学期、二年级上学期的本科生，年级低、基础弱、底子薄，研究能力、创新能力和创新意识相对较弱，高中阶段的学习观念和应试意识仍左右他们的思维.针对这种状况，如何转变思维和学习观念，培养这些低年级本科生的创新意识和创新实践能力是基础教育工作者共同面临的一个课题.

吉林大学公共物理教学与研究中心全体教师多年来一直重视教学、重视教育教学方法的研究，并且能够与时俱进，根据目前90后学生的特点，灵活改变教学方法，时时给学生最好的、最新的、最优质的教育资源.在努力提高学生对大学物理学的浓厚兴趣的同时，依托大学物理演示实验、大学生创新实验构建研究与创新实践能力的培育平台.

1　实践型教学模式和多元化教学方法

1.1采取演示实验与理论讲授结合的实践型教学模式

物理学是一门深奥的、充满魅力的学科，同时也是一门比较枯燥的学科，有些原理和现象比较抽象.针对这些问题，公共物理教学中心自制或购买了一定数量的演示教学仪器，以配合理论课教学.对于一些简单轻便的演示仪器，教师可以在课堂上随堂演示；同时，每学期开设4学时的大学物理演示实验课［1］，做到了理论与演示实验教学同步进行，既加强了物理理论的可信性，又为学生树立物理学科是一门实验的科学的观点，并大大避免了理论教学易出现的抽象、脱离实际的现象.结果证明，学生对演示实验非常感兴趣，可以亲自动手操作演示仪器，大大地增加了学生对物理学的浓厚兴趣，也促使他们思考一些问题、提出一些问题，并且有好多对物理感兴趣的学生会主动和老师联系，提出自己的一些设计想法，由演示实验室支助经费，亲自制作演示装置.

通过演示实验和理论教学相结合的模式，激发学生对大学物理的学习兴趣和学习热情及创新意识.

1.2打破传统的教学方法，采取多元化教学方法

传统教学法是指教师通过系统、细致的讲解使学生掌握大量知识的教学方法.一般是老师站在讲台上讲，学生在下面被动的接受，这种教学方式很难让学生在整个上课时间里精力一直处于集中的状态.尤其目前网络比较发达，学生使用的手机也都是智能化手机，吸引眼球的事情太多.学生通过手机可以上网、听歌曲、聊天、打游戏、购物、看视频等等.在这种情况下，如何抓住学生的眼球，调动他们思维一直跟随老师的思维，对于我们这些基础课教师是一个考验.上课时，我们可以采取强行阻止他们使用手机，但是效果并不明显.因为阻止学生使用手机只是被动的限制了他们的行为，并不能限制他们的思维.所以我们要做的事是想办法更吸引他们的眼球，让他们对物理感兴趣的程度超过其他的事情，所以改变传统教学方法势在必行.改变传统教学方法就意味着改变教师在课程上的主体地位，对教师也是考验.我中心教师一直致力于新的教学方法的研究，经过深入研究和探讨，一致认为目前的大学物理教学应采取多元化的教学方法，并且我们也进行了实践，实践证明这种多元化教学方法教学效果非常明显［1］.

多元化教学方法是指以传统教学方法为主，问题式教学法、启发式教学、讨论式教学为辅.在课堂上，可以根据教学内容灵活运用一种或几种教学方法［2］.

例如，对前一次上课讲授的教学内容，提出一系列问题，让学生思考、回忆，巩固学过的知识，同时抛出一些新的问题，启发学生积极思考，引入新的教学内容；在教学过程中，可以适当开设讨论课，提前给学生布置讨论题，让他们认真思考，有所准备，讨论课效果才能好.把这种讨论式教学引入课堂，真正体现“学生为主体，老师为主导”的指导思想.正是通过老师的外因调动学生的内因的积极性，明显的是学生在课堂上睡觉的少了，学习的主动性更高了，玩手机的学生也少了，问问题的学生明显增多了，并且从期末考试成绩来看，效果也非常明显.

多元化的教学方法，通过提出一些问题，让学生思考，并且一起探讨，让学生充分发挥其想象力，对培养他们对物理的兴趣，培养他们的创新意识有很大的益处.

1.2.1大学物理课的辅助情感教学方法

心理学家认为：“情感是发展和维持认知活动的动力，是构成心理素质的重要成分，没有情感就没有智力.”简言之，情感是人对客观事物的一种态度，是人对客观是否符合主观需要的内心体验，反映着客观事物与人的需要之间的联系.在大学里，尤其在物理课上，很少谈情感教学，往往谈的更多的是在小学生的培养和教育上，但是，正是被忽略的东西，是我们更应该重视的.

我们做了一个这样的实验，两位教学水平和教学能力相差无几的老师，对同一批学生，一位老师态度非常好，像父亲一样，有关爱、有批评，结果学生非常喜爱老师，上课也特别认真，缺席的同学较少，在这门课花费的时间也多，对老师的评价也非常高，最后考试成绩不及格率只有8%.另一位教师，对学生比较严厉，只有批评，少有关爱，学生对老师的印象比较差，经常旷课，不爱学习，课堂气氛比较紧张、比较沉闷，对老师的评价也比较低，考试成绩也比较差，不及格率比较高.

1.2.2增强合作互动，营造小紧张学习气氛的辅助教学方法

经过调查研究发现，如果一个学生在课堂上完全放松，他的注意力能维持30分钟，而且是完全可以听懂的状态.那么像大学物理这样一门比较难的课程，在一个半小时的时间内，怎样才能让学生一直保持很高的注意力？引人入胜的生动讲解是一个方面，另一方面，是给学生点小小的压力，更有助于调动他们的积极性［3］.

为了提高课堂注意力和课堂效率，我们把课堂测试和课堂表现作为考核平时成绩的方法.由于目前我校大学物理课非小班上课，一个一个考核，会浪费时间，所以我们把所有学生分成若干个小组，回答问题以小组的形式，而且每次小组不同成员代表小组发言.同时，每一次课上，都会提出一些问题，让小组讨论后以书面形式交给老师，并且小组每个成员都需要签字.平时成绩根据学生课堂表现和回答问题的准确程度.经过一个学期的试验，学生缺课几乎没有，睡觉、玩手机的学生大大减少.如果学生确实有事情，他也会主动向老师请假，不会私自旷课.最后结果令人可喜，不及格率很低，只有4.8%.

2　构建研究与创新实践能力培育平台

2.1基于大学物理习题课，构建本科生研究能力培育和创新意识训练平台

多年的实践教学经验告诉我们，大学物理习题课是大学物理教学中比较重要的一个环节，是课堂教学的继续和补充.通过习题课可以巩固概念，加深对问题的理解，还可以开阔学生的物理知识面，拓展其新思想，培养其解决物理问题的能力，培养学生发散思维，树立研究问题意识.

因此，习题课也是提高大学物理教学质量的重要方法.改变大学物理习题课形式，重心向研究型、讨论型、应用型转变.为构建低年级本科生研究与创新能力培育和创新意识训练平台奠定扎实的理论基础.形成低年级本科生研究能力培育和创新意识训练平台.并相应制定研究型、讨论型的大学物理讨论课的教学大纲；编著研究型、讨论型的大学物理讨论课教材、习题库，适应研究能力培育和创新意识训练的要求.

2.2依托研究创新项目，建立课外创新实践平台

由一些有研究能力的教师根据自己的研究方向，设置一些研究项目，并在学校的网络平台和物理中心网络平台上公布，同时公布个人信息.有兴趣的学生可以随时登陆，并根据自己的兴趣选择，并和教师联系；学生也可以提出自己的设计方案，然后和创新实验教师联系，由教师评估其可行性，并在教师的指导下完成.这种创新实验项目，可以一个人独自完成，也可以几个人合作完成.不但可以培养学生的动手能力、培养学生团队精神和合作意识，还培养学生开发新实验仪器并独立完成设计方案的能力、培养学生演示装置的开拓能力及他们对物理的浓厚兴趣，奠定初级的科研基础.

通过建立创新实践平台，培养学生的科研意识和创新实验能力［4］.

2.3基于大学物理演示实验基地，构建低年级本科生课外创新实践平台［5］

组织有技术能力的教师（或同有关教育技术单位合作）开发大学物理问题研究的虚拟网络社区，以物理学的二级学科为单元，建立相关研究方向的虚拟研究室，实行网络挂牌，开展小范围的教师与学生的网上讨论，实施分类指导；开发动画和视频演示，形成大学物理网络演示教具，同时构建大学物理网络资料室，方便教师与学生网上讨论使用.

有重点的扶持大学物理演示实验基地建设，形成大学物理课程课外创新实践平台.

3　建立QQ群，构建网络交流平台

QQ曾经作为一种交流工具，工作期间是禁止的.如今，QQ早已经超出它最初功能范围，目前各个单位都把它作为一种办公交流工具，通过QQ群，把同一类人聚在一起，通过群可以发布消息，上传文件，使群内成员都可以共享.通过QQ群办公，可以使办公效率更高，无需挨个打电话进行通知，尤其适合人数比较多的办公单位.像吉林大学这样比较大的学校，涉及几个校区，多个单位，有了QQ群工作既快捷又节约.我们也充分利用这种网络资源，把QQ群也作为教学交流工具.开学初，我们老师可以给自己授课学生建立一个QQ群，通过这个群可以随时解答学生的问题，也可以帮助学生解答一些非课内的问题、发布消息上传课件等.通过QQ群不但可以更好的和学生沟通，也可以洞察学生的学习和心理状态，切实帮助学生解决一些问题.有了这个群我们可以更好的服务于学生.

通过建立QQ群，构建低年级本科生研究能力培养的网络交流平台.

4　初步建立了大学物理教学管理系统、大学物理演示实验管理系统

公共物理教学与研究中心不但开发了大学物理教学管理系统，还开发了大学物理演示实验管理系统.大学物理教学管理系统包括课程大纲、课程参考教案、课程介绍、课程教师的教研项目和科研项目、课程教师的教研成果和科研成果、课程教师的教研论文和科研论文和一些相关大学的链接等.

大学物理实验演示网络辅助教学系统包括：实验预约、上课签到、演示实验预习、交流空间、作业提交、创新园地、视频库等内容［6］.

通过大学物理教学管理系统和大学物理演示实验管理系统，构建低年级本科生创新能力交流平台，可以拓宽学生的视野和知识，更加方便和学生交流，形成一对一的培养.

5　结论

基于大学物理课程教学平台，探索新的大学物理教学模式和教学方法，形成有吉林大学特色的非物理类理工科专业大学物理研究型教学新体系；依托大学物理演示实验和大学生创新实验，创建课外研究与创新实践能力培育平台，培养学生的科学研究能力和动手能力，为将来进行科学研究打下良好的基础是我们不断探索的目标和方向.

［1］ 力昌英，万士宝，谢柏林.大学物理教学方法体系的构建［J］.物理与工程，2013，23（4）：58-60.

［2］ 胡成华，史玲娜，等.大学物理与大学物理实验课程“三位一体”教学模式的研究与实践［J］.物理与工程，2012，22（4）：55-59.

［3］ 恽瑛，张勇，叶兆宁.研究型、互动型的课程模式改革的探究与实践［J］.大学物理，2007，26（6）：51-56.

［4］ 王文华，陈春雷，等.大学物理教学中培养学生创新能力的研究［J］.中国电力教育，2014（23）（总第318期）：90-91.

［5］ 张凤琴，林晓珑，张铁强.依托优秀教学团队构建创新素质培育型大学物理课程教学体系的实践［J］.大学物理，2014，33（4）：41-43.

［6］ 林晓珑.大学物理演示实验网络教学管理平台构建与实施［J］.大学物理实验，2012，25（4）：120-122.

Constructing a platform of research and innovation practice ability cultivation of low-grade physical undergraduates

ZHANG Feng-qin，WANG dan，LIN Xiao-long
（College of Physics，Jilin University，Changchun，Jilin 130022，China）

According to the characteristics of 90 undergraduates，we elaborate new teaching modes and teaching methods that are adapting to the low-grade undergraduates.Relying on internet resources to strengthen the communication and exchange between teacher and students.Relying on college physics demonstration experiment teaching base and undergraduate innovative experiment，we build a platform for the research and innovation of the university physics low grade undergraduates.

college physics；low-grade undergraduates；research and innovation of practical ability；cultivation platform

G 642.O

A

1000-0712（2016）09-0046-04

2015-12-21；

2016-01-08

张凤琴（1972—），女，吉林农安人，吉林大学物理学院副教授，博士，主要从事大学物理及实验研究工作.

王丹，E-mail：wdan@jlu.edu.cn