新时代背景下以专业应用为导向的大学物理教学改革与研究

曲春英

（海南师范大学 物理与电子工程学院，海南海口 571158）

2015年，教育部、国家发展改革委、财政部联合印发《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》，其宗旨就是应用型人才是普通院校的主要培养目标，要求基础数学类和物理类课程也要依照应用型人才培养目标进行改革；教育部印发《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》，明确提出了信息技术与教育教学深度融合这一全新理念，5G时代的到来，又为人们更安全快速的电信体验提供了技术支持[1]。那么，如何更好地提高人才培养质量，发挥大学物理对各专业应用型人才培养的积极作用，利用快速的信息网络，鼓励学生自主探索学习，培养社会需要的应用型、创新型人才，是摆在所有一线教育工作者面前的新课题[2]。

1 大学物理课程教学现状分析

（1）目前部分高校大学物理教学存在 “一刀切”的问题。大学物理是国内理工科院校普遍开设的通识教育课程，学生们来自不同专业，有着不同的学科背景。虽然有些高校实行了大类区分，但一些专业制定的教学大纲、教学计划基本一致，测试题目一样，各专业学生学习大学物理的要求和内容雷同，所学内容与后续专业课程之间没有铺垫和衔接。且新的培养方案执行后，大学物理教学课时大大减少，在如此短的时间内把力学、热学、电磁学和光学四大模块讲深、讲透是很难实现的。

（2）部分学生学习大学物理积极性不高。新工科背景下的物理课程要培养学生的实践和应用能力，要为其他专业课程的学习打下坚实的基础，就需要提高学生学习大学物理的积极性。而目前部分学生对大学物理的学习重要性认识不足，甚至认为和自己的专业无关，出现学习动力不足，重视程度不够，学习兴趣不高等现象。中国教育学会物理教学专业委员会常务理事陶昌宏专家提出：“兴趣是最好的老师”[3]。加之大学物理又多数是大班授课，课堂讲授无法时刻关注到每个同学，有些人会注意力不集中，思想开小差，所讲内容没有及时消化吸收，长此下去，渐渐就失去了学习兴趣，致使教学质量大打折扣。

（3）教师教学过程中，物理应用性引导不足。部分教师课堂中只注重对理论的阐述、定理的应用、典型物理量的计算，对科学思维的培养缺乏足够的重视，一些学生更注重做作业，把主要精力集中在解题和计算上，而对物理的实际应用性缺乏足够重视。

（4）实验开设项目有限，且实验设备台数与实验人数严重不匹配。由于全校理工科专业学生都必修大学物理课程，人数非常多，但部分院校实验设备和场地有限，只能是分组进行，授课教师大班授课，实验分成3-4组，仍不能缓解人数与实验设备不足之间的矛盾，致使实验室从学期初到学期末的晚上或周末，大大增加了教师的工作量，同时占用了学生的周末时间，学生的实验效果也不尽人意。

2 大学物理课程教学改革与实践

针对目前大学物理教学现状，对该课程进行改革的实施路径如图1所示。

图1 大学物理教学改革与研究总体思路

（1）以专业应用为导向，改革大学物理教学内容。要针对不同专业对物理知识的实际应用需要，制定与之契合的教学大纲，使物理教学内容与本专业知识更好的相关联、衔接，而不是像现在这样，物理基础课和专业课“两张皮”[4]。在物理教学过程中要使各专业学生尽早了解本专业，使学生学习更有目标，这也是培养各专业应用人才的关键一步。大纲的制定需要由大学物理教研室和各专业教研室共同商榷、调研完成，才能做出周密、符合实际的决定，在大学物理教师数量紧张、工作量大的情况下，不妨和各专业教师合作授课，既更好的灌输了物理思维，同时又引入了专业观点。对于专业需求的内容重点精讲，其他可以略讲，这样一来也解决了物理课程知识点多，课时安排又少的大难题。如工程类专业，把物理内容和专业需求有机结合，凸显专业知识之下的物理基础作用，特别是支撑专业新进展、新技术发展的物理原理，进而加深学生对本专业进步与创新的理解。

（2）讨论式教学方法，提高学生学习兴趣。无论大纲如何制定，学生是学习的主体，必须要提高主体学习的积极性和主动性，改革才能落到实效。采用讨论式教学模式，让学生参与教学过程，既能集中学生的注意力，提高课堂活跃度，也能培养学生分析问题、解决问题的能力，以及创新思维能力[5]。这就对教师提出了更高要求，要求教师要课前备好课，哪些设置成讨论内容，哪部分设置问题，需要他们深入思考。课堂上教师首先创设情境，发现问题，不再是对着课件照本宣科；学生间要合作探究，解决问题，课堂上要积极思考，与他人合作交流。无形中培养了学生思考、倾听、与他人合作的应用型人才所必备的素养。

（3）线上线下教学相结合。需要建立大学物理线上教学资源，上传课程必要的资料，方便学生课后查阅，上传一些专业相关拓展知识，供学生学习。5G时代已到来，要充分利用信息网络，虽然现在学习平台很多，资源也很丰富，但没有针对相关专业建设的大学物理学习资源，所以建设以专业应用为主的大学物理线上学习资源十分必要。可以在平台上发布讨论，学生可以通过平台各抒己见，教师方便批阅，及时给予针对性的指导；也可以在平台上发布作业，设置成生生互评，锻炼学生的思考能力，教师做最后总结即可。既解决了大班额课上无法兼顾到每一个同学的不足，又把教师从繁重的作业批改任务中解脱出来，集中精力做好教学设计。

（4）创新思维、科学思维的培养。任何教学在教授学生知识的同时，更重要的是培养学生的科学思维、创新思维，这也是应用型人才应当具备的特质[6]。物理课堂上教师注重引导学生思维、发现本质；形成概念、掌握规律；学以致用、提升能力；不能单纯地让学生做题、教师讲题。

（5）改革大学物理实验教学内容。为更好地达到改革效果，实验内容也要与专业衔接，并进一步优化，培养学生的动手能力、解决问题的能力和严谨认真的科学态度[7]。例如自动化专业，后续专业课与大学物理中的电磁学内容联系较紧密，可以多开设几个与专业应用相关的电磁学的实验；另外，结合后面的实验方式和手段，可以增加实验项目数量。

（6）改革大学物理实验的教学方法和手段。针对前面所说的大学物理实验现状，把实验与现代化教学技术融合起来，可以利用物理实验虚拟仿真系统[8]，教师实验前录制好视频，用以学生课前预习，让学生自主探究和学习物理实验知识与内容，解决了人数众多与实验台数量少之间的矛盾，能够人手“一台”，学生积极参与进来，增强了实验的主动性和能动性；课后细节地方没弄懂的可以随时补做，线下可以相互交流与探讨。

（7）改革实验评价方式。实验课程不能过分重视结果，忽视实验过程。可以在实验过程中设置一些问题，如原理、方法与技巧的探究，学生线上回答反馈，或在操作过程中的关键环节要求学生拍摄当前实验状态，帮助教师监督和了解学生实验过程，使实验达到良好效果。

3 结语

本课程教学改革总目标就是发挥大学物理的积极作用，培养满足社会需求的各专业应用型人才。这也是各高校向应用型大学转型、实现新形势下应用型人才培养目标的必然要求。

该课程以笔者所教授的自动化专业应用为导向，进行了一系列的教学改革研究与实践，效果明显。学生学习兴趣明显增强，自主性、应用能力大大提高，在参加的学科竞赛中均取得了较好的成绩，学生毕业论文的完成质量整体明显高于往届。大学物理课程教学改革是一项长期任务，今后仍需要不断深化与完善。