大学物理课程分专业设置教学内容的探索与实践

吉晓瑞,杨晓红,李双美,孟广伊,张 娇,江 翠,王为民

(沈阳工程学院 基础教学部，辽宁 沈阳 110136)

2014年3月22日，教育部副部长鲁昕在中国发展高峰论坛上发表讲话，提出要引导部分地方本科院校向应用技术类型高校转型[1]。2014年6月，国务院发布了《关于加快发展现代职业教育的决定》，标志着地方本科高校转型发展正式成为国家战略决策[2]。高校转型发展势必涉及到课程调整，应用技术型高校更应注重学生实践能力的培养。原有的部分专业课程或是被要求增加实践环节，或者被取消，代之以一些新兴的专业课程。原有的部分基础课则面临减少学时的境况，大学物理课首当其冲。大学物理课程是高等学校理工科各专业必修的一门重要的基础课，对培养学生科学的思维能力和探索精神都是非常重要的。那么，在学校转型的大环境下，在学时被削减的情况下，大学物理作为一门独立的基础必修课，如何设置教学内容，以更为合理地为专业课服务，就成为必须探索的课题。

一、分层次教学与分专业教学的特点与选择

1.分层次教学的特点

教育部高校非物理类专业物理基础课教学指导分委会颁布的《非物理类理工科大学物理课程教学基本要求》中确定了《大学物理》课程教学设置建议，对大学物理课程核心内容，建议不少于126学时[3]。大学物理作为公共基础必修课，应对各理科和工科专业进行开设。目前国内许多综合性大学的大学物理都是分2个学期进行授课，总学时在96学时以上，国内一些高校效仿国外一些知名大学的做法，根据学生的不同层次，采取分层次教学[4-6]。分层次教学就是根据学生专业的不同或者入学成绩的差异，为学生提供不同难易程度和学时的物理课。如对一本B，二本A、二本B、二本C的学生，就不可能设置相同的物理教学内容和要求相同的难易程度[7]，按教学学时的多少，将物理课分成如大学物理A、大学物理B、大学物理C等[8]。

分层次教学得以开展的首要前提就是有较多的教学学时作为保障。因为较多的教学学时能够讲解更多的内容，能够做更多的练习，对于基础较好的学生，可以在保障基础知识消化理解之后，能够有一定的时间来学习更多的知识；基础薄弱的学生也能够有更多的时间学会基础知识，同时较多的学时也保障了大学物理教学内容的完整性。

分层次教学体现出了孔子所提出的“因材施教”的教育理念[9]。美国心理学家布鲁姆很早就指出，“许多学生在学习中未能取得优异成绩，主要问题不是学生智能能力欠缺，而是由于未得到适当的教学条件和合理的帮助造成的”[10]。分层次教学，主要是按学生的入学成绩、知识储备情况，将水平相近的学生放在一起进行学习，大家对于新知识的接受速度和理解消化程度大体相同。教师在教学当中，能够控制好讲解速度，使学生消化当堂的知识，学生们齐头并进，会的知识基本上大家全会，不会的知识大家也都有困难，这样，学生在心理上能够感觉到一种满足感，能够感到学习的乐趣，而不是有的学生学习成绩总是遥遥领先而有些学生成绩始终落后。分层次教学极大地激发了学生学习积极性，学生课上睡觉、玩手机甚至缺课的现象也会明显减少。同时，分层次教学也很好地解决了有的学生“吃不饱”而有的学生“吃不了”的现象。

2.分专业教学的特点

随着高校转型发展，物理课教学所面临的情况是学时大量减少，物理课只上一个学期。在这种情况下，许多章节无奈被删减不讲，但有些专业课仍然需要和以往一样的物理基础知识。这就出现了矛盾，物理教学中删减的章节，与所有专业的专业课都没有衔接吗？针对这种情况，在学时减少的情况下，根据专业课的需求，我们分专业设置教学内容。

分专业教学就是根据不同专业课的需求，量身打造教学内容，虽然学时少，但是知识讲得精。分专业教学也适应了当下学校转型发展的趋势。学校转型发展要求在物理教学中不应过分强调那些深奥的公式推导过程，而应注重物理知识与专业课的衔接。这样，教学案例更具体，很好地体现出物理知识在专业课当中的广泛应用，让学生感到基础课为专业课服务的功能。但是，分专业教学弊端也显而易见，就是学生成绩分化明显。完全按照教学进程进行授课，一部分学生会“掉队”，失去了学习的兴趣。

3.分层次教学和分专业教学的权宜选择

分层次教学是近年来许多高校采取的教学方式，分层次教学大都适用于开课人数多(2 000人以上)、学生层次差距大(一本、二本都有)、总学时在64至100余学时之间可以灵活安排的，多的学时可兼顾物理知识模块的数量和知识面的广度。同一层次的学生，学习状况大体相同，互相之间没有差距感，学生学习积极性高，考试通过率也高。随着国家提出高校转型发展，物理学时大幅度减少到64学时以下，各个专业课对于物理基础知识的需求依然不变，这就给物理教师提出了新要求。过少的学时，已经无法保证物理知识模块的全面和广度，同时还要保证专业课的需要，所以只能根据专业课的需要取舍教材内容，进行分专业教学[11]。解决办法是将同一层次的学生进行合班教学，虽然同属一个专业，也要坚决杜绝不同层次的学生合班教学，最大限度地兼顾在分专业教学的基础上分层次教学。

二、明确定位大学物理课程

按专业设置教学内容符合减少学时后大学物理课程的教学要求，这种做法灵活机动。为此，制订出不同的教学大纲，也就是分出不同的教学内容，但是这样做并不仅仅是为专业课量身打造大学物理的授课内容。大学物理是一门通识性的公共基础必修课，并非专业基础课。基础课的任务，是培养学生具有高等和中等专门人才应具备的文化水平，为学习专业基础课和专业课打下基本理论和基本技能的基础。专业基础课是同专业知识、技能直接联系的基础课程，专业基础课是学生学习专业课的先修课程。大学物理课注重的是给学生展现一个物理学的知识面，注重知识的广度，如包括力学、热学、光学、电磁学、相对论、量子力学。大学物理课在学时减少的情况下，简化教学内容，并不是专业课用什么我们就仅仅讲什么，专业课不涉及的，我们就完全不讲，那就真的失去了大学物理作为公共基础课的意义。

三、分专业制订教学大纲

通过查看学校的培养方案，就可以了解每个专业一共开设多少门专业课。再通过翻阅所有的专业课书籍，并调研相关专业课的老师以及学生，了解不同专业课与大学物理知识的衔接程度，制订出几种教学大纲。也就是说，学时相同，教学内容不同。

表1列举出已制订的三种教学大纲，以及授课内容和相应的学时数。我校电力学院开设的许多门专业课都需要大量大学物理课当中电学和磁学章节的知识，以马文蔚《物理学教程》第三版为参考，制订出电气类教学大纲授课内容。电力学院删减部分电学和磁学的章节内容，此部分学时占用总学时的2/3，其余部分为质点运动学、刚体和流体的运动、机械振动和机械波。机械学院多门专业课涉及到刚体力学和流体力学，以及热学和光学知识，而新能源学院的许多课程也涉及流体力学的知识，我们制订出能源&机械类教学大纲授课内容。能动学院的专业课对于热学模块的知识涉及稍多，而自动化学院专业课大都是电路方面的知识，相对比，自动化学院的专业课与大学物理课衔接的最少。我们考虑到知识模块的完整性，制订出动力&控制类教学大纲授课内容。各个院系内部也可根据不同专业的特点，自由选择上哪种物理课程。

表1 三种教学大纲中各章节学时分布(总学时为T)

四、与专业课的联系与实践

大学物理作为基础课，要加强与专业课的联系。实施分专业教学的目的就是要体现出物理课是为专业课服务的，因此，教学案例的引入就十分必要，应多与专业课教材相联系。如我们讲到电介质的极化一节时，向学生介绍，在《高压电技术》课程中，在液体和固体介质的极化、电导和损耗一节中就涉及到电介质的极化知识。而且指出，在物理课上学到的无极分子位移极化和有极分子取向极化就是专业课当中的电子式极化和偶极子极化，而且专业课中还有离子式极化现象、夹层极化现象，并简单举例。再如，我们讲到热力学基础一章时，开篇的准静态过程、功、热量、内能、比热、热力学第一定律等知识，在《工程热力学》第一章的基本概念以及第二章气体的热力性质、第三章热力学第一定律等章节中多次涉及到，指出两书中的哪些图例有相像之处，并将物理教材中的概念、名词适当地与专业课教材中的相对比，如内能热力学能等。这样做会让学生感觉到，物理课的确与专业课有着密切的联系，学好物理课对学习后续专业课有很大的帮助。我们实施了两轮分专业授课，从学生和专业课教师的反馈中我们得知，我们讲授的物理知识基本能满足专业课的需求，说明我们前期调研比较准确，教学内容的安排也比较合理。虽然删减章节，失去了大学物理知识模块的完整性，但也最大程度地保证了作为基础课的重要作用。目前，我们正在着力制订少学时大学物理的课程标准，以期更好地指导实践[12]。

在少学时的情况下，分专业设置教学大纲是大学物理教学改革的大趋势。此种做法可以根据不同专业课的需求，灵活地设置教学内容。在设置教学内容的时候，既要注重为专业课服务，与专业课紧密衔接，又要明确大学物理课是一门公共基础课而非专业基础课。大学物理课应注重知识的广度，让学生掌握物理学基本的公式、定理等，而非在某一个知识模块上深入地探究。从专业课书籍中选择与物理学联系紧密的知识点作为物理课上的部分讲解内容，让学生感受到学好物理课对后续学好专业课是非常必要的。

[1] 张应强.从政府与大学的关系看地方本科高校转型发展[J].江苏高教,2014(6):6-10.

[2] 刘彦军.地方本科高校转型发展模式研究[J].中国高教研究,2015,(10):82-86.

[3] 王 军,白 浪,李 丹.工科专业大学物理课程教学现状及改革探讨[J].攀枝花学院学报,2016,33(2):101-103.

[4] 曹青松.独立学院大学物理分层次分专业教学改革[J].高师理科学刊,2015,35(2):98-100.

[5] 赵大田.独立学院工科专业的大学物理教学改革实践与思考[J].佳木斯教育学院学报,2013(10):134-152.

[6] 王慧君.大学物理课程有效教学策略研究[J].中国大学教学,2013(8):69-71.

[7] 薛 锐,许丽萍.大学物理分层次教学的探索与实践[J].黑龙江教育：高教研究与评估,2013(11):11-12.

[8] 郭定和,许一峰,顾豪爽.公共大学物理课程分层次教学的研究与实践[J].中国大学教学,2012(5):55-57.

[9] 程树德.论语集释[M].程俊英,蒋见元.点校.北京：中华书局，1994:404.

[10]彭振生,徐小华,王桂英.大学物理课程分层次教学的教学大纲研究[J].池州学院学报,2009,23(3):111-112.

[11]杨亦云，陈守满.应用型本科院校大学物理分专业教学改革研究[J].安康学院学报,2014,26(3):124-125.

[12]李双美.大学物理课程标准的建设与研究[J].沈阳工程学院学报：社会科学版,2012,8(3):376-378.