数学物理方法课程教学改革

李清流

摘 要

数学物理方法课程教学改革是根据多年来从事一线教学的实践经验，得出的教学改革构思。在传统教学基础上引入了课堂讨论，课外拓展等新的教学模式。同时引入微视频，幕课、模拟仿真等现代化教学手段。教学过程中部分采用讲授法，部分内容采用分组讨论课形式。这样有利于学生之间增加交流和合作，培养了学生的团队精神，拓宽了学生的思路。在期末考核评价过程中，将期末卷面考试成绩、平时课堂讨论和考勤结果的三者结合在一起，以综合测评的方式，给予学生最后评分。

关键词

数学物理方法;设计思路;模拟仿真;教学改革

中图分类号： O411.1-4;G642           文献标识码： A

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457 . 2020 . 18 . 21

0 概述

随着教育的不断发展，对数学物理方法课程也提出了新的挑战。作为高等院校物理类专业的核心课程之一，也是相关的理工科专业共同的一门专业基础课程，数学物理方法课程涉及的数学知识广泛，物理概念多，计算较繁，学习难度大[1]。目前教学中存在的主要问题是，从教学内容到教学方法基本上以教师讲授基础知识为主要目的，而对学生应用能力的培养重视不够，难度系数远高于高等数学等类似课程，由于公式繁多，是大学教学中难度较大、学生学习兴趣较低和挂科率较高的课程，根据教学的需要，我们进行课程教学的改革。

1 课程设计思路

课程总体设计原则，按照“重视基础、反映现代、关注前沿、结合中学教学实际”的课程建设原则。具体每节课教学基本思路，化解难点，将理论要求较高的内容具体到物理问题中。  注重培养学生的数学物理思想、思维方法及物理的基本技能。处理好与各门功课的分工和衔接。具体到每道题解题步骤物理现象——抽象为模型——根据物理原理列出数学方程——化简方程——根据物理边界条件求解方程——函數表达式——分析和解释现象。

2 引入微视频，慕课等协助教学

现在教学资源越来越丰富，重点难点的内容，再课堂上讲解后，学生不能理解，教师可以将上课视频录制成微视频给学生回去继续看，或者让学生上学习网站或慕课平台查找对应内容的。

3 课堂教学融入讨论课

改变课堂老师从头到尾讲授，学生被动听的情况，加大开展课堂学生组织团队，主动解决问题。这些活动的前提是归纳总结前期的资料，对学生具体情况学习能力进一步细分。分层次的，有针对性地对以前的教学设计进行进一步修改好提高。收集目前实际问题中对应本课程的教学内容进行讨论。讨论实践内容贯穿整个教学过程，有如下一些主题。

同时加大第二课堂的投入，学生的课后作业不再拘泥于解决理论题目，而是自己寻找对应的物理，电子通信，环境污染等实际问题，利用课程学习到的内容自己寻找答案，自己解决部分问题。

4 实验环节：根据教学内容设计实验操作或模拟仿真实验

数学物理方法中典型的三类方程，波动方程，输运方程和稳定场方程，在教学过程中，尽量理论联系实际，找到可以设计的与教学内容相对应的实验.通过课下设计，实验室采购相对应的实验器材，开展实验。通过实验测得的结果与理论课算得的结果做比较。是否具有统一性。或者出现大的误差，什么原因导致这些误差的产生，如何减少这些误差，都是值得研究的课题。

有些物理问题，属于三类方程，但实验室不能做实体实验，我们可以模拟仿真。在数学物理方法课程的教学中，探索引入计算机仿真教学。在理论课堂教学基础上加入计算机实验课，利用 Matlab 软件直观展示方程的图形或把方程的解借助计算机软件用图形表示出来，以期提高学生的学习兴趣。引入计算机仿真教学的思路和构想，尝试在教学内容和教学方式上对数学物理方法课程的教学进行一些改革[3]。网上实现学生验证自己数据准确性的。

5 考核评价方式：出勤打分+讨论打分+卷面分数

考核评价是检测课程教学效果重要手段之一。传统闭卷考核更适于理论知识的考查，而对于学生对理论联系实际方面，不能体现。多元化的考核方式有利于学生综合能力培养。更有利于老师掌握教学过程中出现的问题，把握学生的优势和劣势。更好的引导学生学习。

6 总结

在教育不断改进的今天，数学物理方法课程中的理论知识大量应用到日常的家用电器和军事、科学理论研究中。数学物理方法课程的教学不断创新，通过上述的培养方式，提高学生自主学习的能力，启发学生自己创新，改进实际生活中的问题。学生在学习完这门课程后，能解决后续物理课程的数学模型问题，也可以在以后的教学中，模拟仿真物理实验，且有一定的科研能力。

参考文献

[1]赵忠奎.《数学物理方法》课程教学改革的研究与探索[J].教育教学论坛，2012（32）：57-58.

[2]姚端正，梁家宝.数学物理方法（第三版）[M].科学出版社，2013.

[3]宋彦琦，刘冬桥，李小龙，邵志鑫.引入计算机仿真的数学物理方法教学改革探索[J].高教学刊，2020（04）：125-130.

[4]梁昆淼.数学物理方法[M].高等教育出版社，2009.