独立学院非物理专业大学物理教学实践改革探讨

李灿灿

（华中农业大学楚天学院 湖北 武汉 430205）

物理学是其他自然科学和工程技术的基础.无论是过去、现在还是将来，物理学都是许多高新技术诞生的先导.物理学展现了一系列科学的世界观和方法论，在人才的科学素质培养中具有重要的地位［1］.对于非物理专业的学生，大学物理一方面在于为学生提供基础知识的储备，为学生学习专业课做好物理知识的铺垫；另一方面在于培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识，对他们今后工作和学习中接受新思想、新方法以及更新知识都将产生深远影响.

从我国高校的校情来看，各个高校所处的层次不同，三本学校（独立学院）与一、二本学校相比较，继续深造的比例较低，而毕业后直接就业的比例较高，再加上我国岗位培训制度才刚刚起步，因此用人单位对本科生的专业水平有较高的要求［2］，这就要求三本院校以学生的就业准备为主，强调专业教育，基础教育为专业教育服务.然而独立学院物理课程学时少，内容多，更侧重学生的应用能力［3］.以本学院为例，物理课程的内容包括力学、热学、电磁学、波动光学、机械振动和机械波、量子力学初步，每个内容都有自己完整的一套理论和独特的模型.然而，本院校物理课程共56个学时，要让学生在这么短的学时内完全掌握物理学的思想和方法，并且能应用到实例中去，是物理学面临的难题.另外，独立学院的学生比二批本科学生的录取成绩低50分左右.经过笔者对学生的调查，独立学院的学生理科基础普遍偏差，有一部分学生对最基本的中学物理知识没有很好掌握，在学习物理课的过程中觉得难度大，甚至产生厌学情绪，作业抄袭及考试作弊现象严重，个别同学多次补考都不能及格.

如何使物理学在独立学院非物理专业的学习中起到切实的作用，让学生在学习的过程中有所收获成了物理教师必须要探讨的问题.本文根据笔者的教学实践，从以下几方面提出了几点措施.

1 重视第一节课 提高学生的兴趣

大学物理由于内容多，学时少，有些教师为了节省学时，从第一节课就开始讲授理论知识，部分学生对物理的学习兴趣本来就不高，这样一来更觉得该课程枯燥无味，毫无兴趣.第一节课的关键在于让学生重新认识物理，了解物理对他们专业的重要性，并且产生学习物理的兴趣.这就要求教师在备课时下足功夫，重点解决3个问题：What，Why，How.

1.1 What，即什么是物理学

在讲这个问题时，并不是生搬硬套将物理学的定义罗列出来，可以讨论物理学形形色色的研究对象，不仅包括学生熟悉的，比如和生活息息相关的各种家用电器、交通工具、住房的建造、食物的加工等等，还包括航空航天、军事武器、医疗卫生等，将物理学的定义形象化.

1.2 Why，即为什么学物理学

在讲这个问题时，重点讲物理学和学生所学专业的联系，让学生感受到物理学对他们的重要性.这就要求教师的第一次课要分专业有针对性来备课，根据讲授对象的不同调整绪论课的内容，例如，针对生物工程的学生，可以讲气体的温度和压强对生物生长的影响，电磁场对种子发芽率的影响，以及太空失重条件下种子的基因突变等，尽量将大纲中要求的每一章都和学生专业联系起来.针对计算机专业的学生，可以讲质点力学、理论力学在用计算机设计物体运动中的应用，磁盘存储与光盘存储在计算机中的应用，量子力学与计算机的发展渊源等.

1.3 How，即怎么学习物理学

在怎么学习物理学这个问题里，教师要强调物理学不是死记硬背公式，而是要理解思路，理解含义，尝试应用所学的物理学知识解决专业问题，并且对学生提出具体的学习要求和纪律要求.

本学期作者在重视到第一节课的作用，改变第一节课的内容之后，通过调查发现学生以后上物理课的听课率由上学期的50%上升到了80%，表明学生重视起来了物理课，并且对物理课产生了一定的兴趣和学习信心.

2 教学内容模块化 加强与学生专业的联系

物理学虽然是理工科专业的一门基础课程 ，但对于培养应用型技术人才的三本院校来说，大学物理只是服务于专业人才培养为教学目的的［4］.物理教学章节较多，然而每一个章节的设置都应该是对所授课专业的学生是有用处的.教师在教学的过程中，可以根据学生的专业特点，将所讲授内容模块化，不同专业的学生，讲授的模块侧重点不同.

我们将大学物理课程分为力学、热学、电磁学、光学和近现代物理5个模块.每个模块要么是本章特殊的物理思想和方法对学生所学专业有重要意义，要么是内容和学生专业联系紧密.教师要在上课前了解学生专业，浏览学生专业课教材，并与学生的专业课教师沟通，了解学生的专业特点和专业所需要的物理知识，经过与各教研室教师的商讨后，确定符合学生专业特点的教学大纲，切实做到服务于培养专业人才的目的.教师在课前应注重搜集教学实例，将物理知识与专业应用实例结合.例如，针对生物工程的学生，物理不同的章节与学生专业的联系如下表1所示.

表1 物理章节与专业联系表

在具体的模块化教学中，将物理基础与专业知识相结合，不仅指明了物理的应用方向，同时也激发了学生的学习兴趣，提高学生的学习热情.

3 尝试3种教学模式 提高教学效果

大学物理课程作为公共基础课，在独立院校中目前一般采用大班授课的方式，大班授课时教师最容易采用的是教师讲，学生听，再加以课堂练习和课后作业的授课方式，这种教学模式适合教师高效传递知识，但是这种单一的教学模式容易使学生被动学习，产生厌学情绪.多种教学模式间隔使用，才能避免学生上课疲劳，提高学生主动学习的机会.本文中，笔者尝试了3个适合大班教学的教学模式.

3.1 传递─接受教学模式

该模式的基本教学程序是：复习旧课—激发学习动机—讲授新课—巩固练习—检查评价.

复习旧课的过程可以通过提问互动的方式完成，也可以通过教师的提点，学生一起复习整理.激发学习动机是根据新课的内容，结合有趣的情境来激发学生的学习兴趣.讲授新课的过程是本节课的教学核心，学生需要保持良好的纪律，跟着教师的节凑，完成教师布置的任务.巩固练习是教师在课堂上给出练习题，学生通过练习对本节课所学知识巩固加深.检查评价是通过学生的课堂和课后作业来检查学生对新知识的掌握情况.

该模式的优点是学生能快速接受大量的信息，同时能培养学生课上良好的纪律，很适合大学物理学时少、内容多的特点.但是这种教学模式长时间应用就会走进“满堂灌”的误区，打消学生的积极性和主动学习的兴趣，不利于学生创新思维的发展.

3.2 概念获得教学模式

物理学里有很多重要的概念，学生只有先掌握概念才能继续学习概念基础上的理论.

概念获得模式共包含这些步骤：教师选择和界定一个概念—教师确定概念的属性—教师准备选择肯定和否定的例子—将学生导入概念化过程—呈现例子—学生概括并定义—提供更多的例子—进一步研讨并形成正确概念—概念的运用与拓展.

比如热力学基础这一章有孤立系统这个概念，教师可以选择封装好的矿泉水瓶和盖上瓶塞的保温瓶这两个例子引入.封装好的矿泉水瓶里面的水和气体都不能和外界物质交换，但是却可以和外界有能量的交换，因此，不能说是孤立的；盖上瓶塞的保温瓶里面的水和气体都不能和外界物质交换，能量在短时间内也可以看作是不能和外界交换，可以认为是孤立的.然后引导学生概括什么样的系统才是孤立系统：与外界既没有物质交换也没有能量交换的系统称为孤立系统.根据热力学第一定律，孤立系统做功一定会消耗自身的内能.

3.3 情境引导教学模式

该教学模式由以下几个教学环节组成：

（1）创设情境——根据现实情况或者与现实情况相类似的问题创设教学情境，使学习的过程发生在现实的情境中.选择出与当前学习主题密切相关的真实性事件或问题作为学习的中心内容，进而激发学生的学生动机.

（2）自主学习——不是由教师直接告诉学生应当如何去解决面临的问题，而是由教师向学生提供解决该问题的有关线索，并特别注意提升学生的“自主学习”能力.

（3）协作学习——讨论、交流，通过不同观点的交锋，补充、修正、加深每个学生对当前问题的理解.

（4）应用新知——通过对新知识的检测评价，确定是否需要重复的巩固和练习.

（5）拓展与迁移——把新知识拓展延伸到其它情境中去.

该教学模式的优点是能培养学生的创新能力、解决问题能力、独立思考能力、合作能力等，非常适合应用型院校大学物理的教学.但是在教学过程中教师要注意以下3点：

（1）情境设置问题难易适中，要具有一定的真实性；

（2）问题要与学生的切身实际相关；

（3）在教学中要充分发挥学生的主体性.

以上3种教学模式各有各的优点，教师要在教学的过程中根据本次课的特点以及本次课的内容与学生的专业相关程度确定选择哪种教学模式.

4 课堂管理人性化 注重学生与教师的情感沟通

课堂管理人性化主要是指课堂管理以学生为本，根据教学的实际情况以及学生的心理特点来安排教学管理.现在的学生有不少是独生子女，再加之家庭溺爱和升学压力的影响，大部分学生有自律性差、受压能力低、缺乏耐心、以自我为中心等缺点，如果在课堂管理中用约束性的语言加以管理，很容易造成学生的逆反心理，故意不配合教师的课堂教学进程.因此教师应当在课堂上创造和谐融洽的课堂气氛.对于有厌学情绪的学生，可以在课堂上提出难易适中的问题，适当给学生以鼓励，多肯定少否定，激励学生的学习热情.工作在现在的大学教师除了做学生学习的指导者之外，还应做学生生活与心理的解惑者.在课堂之外，教师更应该注意与学生的情感沟通.教师可以通过召开小型学生座谈会、调查问卷、个别谈话的方式加强与学生的沟通，也可以借助网络的QQ邮箱、微博、微信、电子邮件来了解学生的情况.总之，教师只有更多地了解学生才能管理好学生.

5 考核方式多样化 注重考查学生的综合能力

三本学校的学生大部分对物理考试缺乏信心.在大学阶段，物理考试应更注重考查学生的综合应用能力，因此，单一的闭卷考试方法也不适合三本学校的物理课程考试，物理课程考试必须要多角度，多方面.把课堂互动、课堂出勤、小测试的进步程度、作业的认真程度和最终的试卷考核都要考虑在内［5］，这样可以鼓励学生平时更认真对待物理课程的学习.另外作者在课堂教学过程中设置了一些加分环节收到了较好的教学效果，比如学生对教师所讲内容的纠错能力，如果学生能指出教师在课堂上讲错或写错的地方，教师将给与加分奖励和表扬，激励了学生上课认真听课.

通过以上分析可以看出，在高校教育改革的大背景下，大学物理的教学应在教学模式、教学管理、考核方式上推陈出新，适应时代和学生的发展.同时，三本高校物理教师应纠正重科研轻教学的看法，大力提高教学水平，不断改善教学质量，形成适合学生需求的教学风格，增加学生学习的原动力，为高等物理教育改革贡献一份力量.

1 姚淑娜.应用物理基础（少学时）.北京：机械工业出版社，2012.13～19

2 冷余生，解厚飞.高等教育学.武汉：湖北人民出版社，2011.317～319

3 教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求.物理与工程，2006，16（5）：1～8

4 曾贵平，闰继红，刘叶红.大学物理教学在应用型院校的变革.高教论坛，2009（9）：20～22

5 杨爽，许琰，吴闯.应用型院校大学物理教学模式改革的实践.沈阳师范大学学报（自然科学版），2003，31（3）：380～383