《理论物理导论》精品课程建设的探索与实践

张晓燕，董鸿飞

（1.内蒙古工业大学 理学院物理系，内蒙古 呼和浩特 010051；2.赤峰学院 建筑与机械工程学院，内蒙古 赤峰 024000）

课程建设是高校教学基本建设中最基础性的工作，在推动高等教育发展，促进高等教学改革的整体进程中，课程建设始终处于核心地位，在人才培养中具有无可替代的重要性.课程建设不仅体现办学思想、办学特色，甚至还可以成为学校发展进程中的标尺.而在课程建设中，精品课程建设更是可以起到示范和指针的作用.精品课程是具有高水平的教学队伍、先进的教学内容、教学方法和手段、优秀的教材、科学的教学管理等特点的示范性课程.在一所学校里，充分考虑学科与专业分布以及对学校教学工作的示范作用，建设一批具有辐射性强、能够带动其他课程建设的精品课程，通过精品课程建设提高学校整体教学水平，全面提高教育教学质量，造就数以千万计的专门人才和一大批拔尖创新人才，既可以提升我国高等教育的综合实力和国际竞争能力，又可以有利于切实推进教育创新，深化教学改革[1].

《理论物理导论》是我校理学院电子信息科学与技术专业和材料学院材料物理专业的专业必修课，主要通过讲授物理理论基础知识为学生打下扎实的专业基础，进一步为后续的专业课学习做铺垫，同时在教学过程中注重培养学生解决实际问题的能力，充分体现了工科院校人才培养的目标，达到引领示范作用，因而《理论物理导论》于2005年被列入我校精品建设课程.

根据《国家精品课程建设工作实施办法》相关要求我们开展了《理论物理导论》课程的建设和改革.经过了四年多的不懈努力，围绕课程建设目标，在教学内容建设、教学条件建设、教学方法与手段改革以及完善课程建设机制等方面做了大量工作，并在实践中不断总结经验、积极创新,取得了较明显的教学改革效果.

1 重新整合课程内容，构建有效知识体系

传统《理论物理导论》课程包含“理论力学”、“电动力学”、“量子力学”和“热力学与统计物理”四个知识单元，根据电子信息科学与技术专业和材料物理专业特点和知识结构需要，在课程设置上对四大力学的内容进行了合理取舍.打破传统的基础理论课的内容框架，构建了以“分析力学”、“量子力学”和“热力学与统计物理”三个知识单元为主要内容的《理论物理导论》课程新体系，实践证明这种整合是成功而合理的.因为凝聚态物理学已成为物理学最活跃的前沿领域，它研究的领域呈现多样化和复杂化的特点，所采用的实验手段以及技术方法正向着多学科、多领域的方向发展，包括化学物理、生物、地球物理、天文、地质等领域以及许多交叉科学.研究的对象从微观到宏观，如从DNA晶体到地球板块驱动力，从量子电子器件到新材料的研制，都与凝聚态物理学息息相关.凝聚态物理在整个自然科学中，正在显示出日益强大的影响力.量子物理和热力学统计物理是处理凝聚态物理这一前沿领域问题的必要而重要的基础理论工具，而分析力学中的哈密顿函数及拉各朗日函数又是量子力学学习的基础.本次整合打破原有的知识架构，该合并的合并，该精简的精简,在有限课时里做到知识结构的完整性，并使三个知识单元前后呼应、互相渗透、融为一体.

2 了解学生学习理论物理的认知模式，激发学生学习动机和兴趣[2]

学生对于知识的掌握主要通过听讲、实验、课外阅读等方式，而学生学习的动机和兴趣直接影响学习效果，有的同学认为理论物理公式繁杂，物理概念难以理解，对实际生活没有具体应用，渐渐地失去兴趣.实际上，这是对理论物理缺乏真正了解的缘故，针对这些情况我们从2007年开始向全校学生开设了《物理学史》选修课，各专业的学生均可选修，通过对理论物理发展历程的学习使得学生了解物理学对自然科学及人类发展的重要贡献，并且通过现代科学与高新技术物理基础的系列讲座使得学生认识到理论物理并非是和应用无关的学科，相反的绝大多数的现代高新技术都需要以本科的理论物理为基础.物理学自身的发展及其对工程技术的全面渗透已使理论物理在工程技术中的应用越来越广泛.随着核、半导体以及激光等科学的发展，应用型高新技术产业把人类的引入原子、信息、太空时代.由此产生的微电子、激光、计算机、光通讯技术彻底改变了人们生产生活的方式.这些变化正是理论物理在生产生活以及现代科技中的应用，通过《物理学史》的学习会提高了学生对物理的了解，进一步提高对理论物理的学习兴趣.

3 全面推广CAI教学，逐步实现本课程教学网络化

通过改革传统的教学方法和教学手段，实现教学模式的创新和教学手段的多样化[3-5].随着现代教育技术在高等教育教学中的应用日益加强，以现代电子计算机技术为基础发展起来的多媒体技术作为一种全新的教学手段，可以把文本、图形、声音、图像、动画、视频等多种信息集成在一起，从而实现了用语言文字和静态二维画面难以描绘的功能，弥补了传统教学手段的不足.我们在课程建设中自编了《理论物理导论》电子课件和习题课件，利用多媒体教学向学生展示课程内容以及相关的物理知识背景资料，通过多媒体技术的实现，不仅能增加课堂教学的信息量，又提高了教学效率和质量，使学生从埋头抄笔记中解放出来，有更多的时间去思考琢磨学习方法和教学内容，给抽象、艰深的理论物理教学注入了新的活力.

网上资源是精品课程实现优质资源开放共享的主要载体，也是精品课程实现社会共享的主要渠道.教师基于网络平台进行辅助教学,发布自己的最新成果，维护更新课程内容，学生也是通过网络了解相关课程资源.我们于2005年起建立了理论物理导论课程动态网页（网络课程地址：http://jichubu.imut.edu.cn/llwldlweb/index.html），实现网上学生和老师的互动讨论和动态辅导以及资源浏览等.目前已经上网的教学资源有《理论物理导论》教学大纲、考试大纲、课程的参考书目、电子教案、习题库及问题解答.

4 强调以学生为本，课程特色鲜明

通过不断的更新与改革，本着以学生为本，建立了多元化的教学环境，紧跟学科发展，注重专业特点和应用，在提高教学质量和教学效果为目的的前提下，课程特色鲜明，已形成以下特色：

4.1 课程体系结构合理，内容学习灵活

打通人为对理论物理的分割，以统一的观点介绍理论物理，避繁就简，使学生在较短的时间内领略理论物理的思想并得到一定的抽象思维训练.

4.2 优秀的师资队伍，良好的教学管理

我校理论物理导论任课教师的职称结构、年龄结构、学历结构都非常合理，中青年教师都具有硕士或博士学位，教学经验丰富，科研和教学研究成果出色.教学文件资料规范齐备，已形成良好的传统.

4.3 发展现代教育技术，建立多元化的教学环境

实施并推广了《理论物理导论》多媒体教学，调动了学生的学习热情，通过课程网络使得学生增加了科技知识，为学生提供课堂之外的学习资源，有效利用现代化教育技术，实现了立体化、生动化、人性化的多元教学环境.

4.4 紧跟学科发展，保持教学内容的先进性

课程组教师将本学科的有关前沿问题和自己的科研成果，通过课堂讲授和课程网站等方式溶入到课程教学中，不仅保证了授课内容的系统性和完整性，而且突出了课程内容的先进性.

4.5 面向专业、面向实际的应用特色

本课程的教学注重理论知识和实际应用的结合.教师结合自身的科研工作，运了用大量的实际资料和数据，介绍物理理论在材料物理、物理科学中的应用，增强了学生解决实际问题，适应科研工作的能力，指导学生就相关课题撰写学年论文和毕业设计.

总之，我们期望通过《理论物理导论》精品课程的建设，通过教学内容的优化和重组、教学方法和教学手段的改革和探索，不仅能够提高教学质量，同时培养学生自主学习，勇于创新的能力，为最终培养成为有知识、有能力、适应社会发展需要的应用型大学本科人才而打下坚实的基础.

〔1〕张婷．精品课程建设的几点想法[J]．中国科技信息，2009，8(14)：278－279.

〔2〕万勇．由认知过程分析理论物理教学改革中的主要问题[J]．高等理科教育，2005，11(6)：86－89.

〔3〕邓桂昌．对理论物理教学改革的认识问题[J]．现代物理知识，2000，6(s1)：114.

〔4〕刘岩，杨小红，罗志环，黎永耀，林健荣．高校《理论物理导论》课程教学改革的探索与实践 [J]．赤峰学院学报，2009，25（6）：18－19.

〔5〕王金霞，苏树兵．《理论物理导论》教学改革的探索与实践[J]．宁波工程学院学报，2008，20(2)：62－65.