地方本科院校理论物理课程教学改革的探索——以玉林师范学院为例

□杨秀会

（玉林师范学院 物理科学与工程技术学院，广西 玉林 537000）

地方本科院校理论物理课程教学改革的探索
——以玉林师范学院为例

□杨秀会

（玉林师范学院 物理科学与工程技术学院，广西 玉林 537000）

本文指出理论物理课程教学的重要性，并根据本校物理学院理论物理课程教学长期存在的问题，提出地方本科院校理论物理课程教学改革的措施，以期通过教学改革实践，使得地方本科院校的理论物理课程教学质量得到显著的提高.

本科理论物理；教学改革

1 引言

理论物理是本科物理学专业的主干课程，也是相关专业如应用物理的重要基础课程.理论物理课程是衡量物理学专业学生是否达到本科水平的一个重要依据.与普通物理相比，理论物理课程内容抽象，逻辑推理严密，用到的数学知识艰深.在所有的课程中理论物理课程的教学是最困难的.如何提高理论物理课程的教学质量，一直以来是许多高等院校特别是地方院校的物理教师急需解决的问题.近十年来，一些作者对理论物理课程的教学方法和教学改革进行了研究[1-11]，取得了较好的效果.这些研究包括教学内容改革（重新整合课程内容体系）、教学方式改革、考核方式改革、教学方法和教学手段改革以及学生学习理论物理的认知结构等.这些作者的研究结果及其所提出的教学对策和措施对相关的物理教师有重要的参考意义.但是，由于专业要求不同，培养人才的目标和层次不同，学生的知识基础及学习能力不同，有的观点和做法[1，2，4，6-9]并不适合地方本科院校的理论物理教学.因此，地方本科院校的物理教师应该对理论物理课程的教学做根本的改革，建立具有自己特点的课程内容体系，并找到正确的教学方法和手段.我们根据我校物理学院理论物理课程教学长期存在的问题，提出改革措施并进行教学实践，取得了良好的教学效果.本文具体阐述我们的观点和做法.

2 理论物理教学中存在的问题

理论物理课程是玉林师范学院物理学院本科物理学专业的主干课程，也是应用物理专业的重要基础课程.由于本校是地方本科师范学院，学生入学时的知识基础、学习习惯及学习能力不够好，学生学习高等数学及普通物理时已感到较困难，学习数理方法和理论物理时就感到更加困难.由于对自己未来的就业方向不确定，大多数学生认为理论物理知识甚至是大部分的专业知识对未来从事的职业没有用处.即使确定未来当中学物理教师的学生，也几乎认为理论物理知识在中学物理教学中用不上.因此，除了打算报考相关专业研究生的少数同学外，绝大部分学生对学习理论物理毫无兴趣，存在畏难心理，没有投入足够的学习时间和精力, 缺乏钻研精神，纯粹是为了修完学分而应付学习.

理论物理课程所选用的教材一直是全国许多院校多年采用的经典教材，这些教材虽然整体质量很高，有很强的系统性，但是同时内容也较广泛，理论抽象深奥，许多阐述过于简略，而数学推导则过于繁难.因此这些教材加剧了教学困难，十分不适合本学院的理论物理教学.

由于教学时数较少（最多68节），为了保证教学进度，教师往往只能讲授最重要和最基本的内容，且大部分只能作较粗略的讲解，有的教师甚至照本宣科，无法考虑学生对知识的理解和掌握，否则难以完成课程教学.在这种情况下，即使对于勤奋好学的学生，也会严重挫伤他们的自信心，失去学习的主动性和积极性更不用提学习态度不太端正的同学了.在学习的过程中，学生只能死记硬背所学的知识，处于被动学习的状态，因此这样的教学没有什么效果.为了使大多数学生通过数理方法和理论物理的考试，教师在考试命题时不得不把要求降到最低，把知识的复习缩小到很窄的范围.理论物理课程考核的低要求会对学生产生负面的引导和影响，他们认为不用付出多大努力而且即使不求甚解，也能较轻松地通过考试，因此学生几乎没有学习压力和动力.经过我们多年的了解和体会，学生只要能通过考试，他们对教学就觉得很满意，尽管他们并不理解所学的大部分数理方法和理论物理知识.大部分的教师认为这样的教学做法是理所当然的，而且觉得理论物理课程对大多数学生是可有可无的甚至是不必要的，这一点从培养计划的课程安排也可反映出来.因此，本学院的理论物理教学质量是很低的，理论物理课程成了不得不安排的形式和摆设.这样做的直接后果就是，在撰写毕业论文时，大多数学生一遇到稍微困难的物理问题就不知所措，对于有关理论物理方面的论文题目甚至无从下手，更谈不上用有关的物理知识进行思维.间接的后果就是，由于没有理解和掌握理论物理知识，尤其是毫无运用能力（主要是解题能力），学生对普通物理无法达到较好的理解和运用，从而影响到对中学物理教学法的掌握和教学实习质量.这样就造成了学生整体的专业能力没有得到真正的培养.

3 理论物理课程教学的重要性

掌握理论物理基本知识的多少是衡量物理专业的学生是否达到本科水平的最重要标准.只有掌握理论物理知识，学生的物理知识结构才系统完整，才能真正地理解和运用普通物理知识，形成正确的物理观念.例如，我们学习理论物理课程后, 就觉得普通物理知识十分容易理解, 这是由于我们的综合能力显著提高了.对于师范专业的学生，只有较好地掌握理论物理和普通物理相关内容，才能很好地理解和把握中学物理知识，领会中学物理教学法课程的精髓，在教学实习过程中获得教学能力和提高教学水平，将来在进行中学物理教学的过程中, 才能准确讲解物理概念、定理和定律，才能对一些物理现象作出浅显合理的解释，才能自如运用知识解决问题，最终提高中学物理的整体教学质量.对于一些应用基础专业的学生，掌握基本的理论物理知识，才能较好地理解专业课知识.通过理论物理教学，可以培养学生严谨的抽象思维和逻辑推理能力，以及灵活运用知识分析问题和解决问题的能力，激发学生初步的创新意识，培养学生坚强的意志和耐力，提高学生克服困难的自信心，培养学生良好的心理素质，为学生毕业后直接立足社会或继续深造做好必要的能力和心理准备.因此我们可以认识到，通过提高理论物理教学质量，可以促进整个物理专业教学质量和学生整体综合素质的提高.

4 提高理论物理知识教学质量的改革措施

1、编写教材和辅导书.参考国内外的数学物理方法、电动力学、热力学统计物理和量子力学教材，结合我们长期积累的教学实践经验，选取足够份量的重要和基本的内容进行加工，包括整合和改写，以及对课程的不同内容分别作必要的简化和细化处理，写成适合本学院学生学习的教材.编写的教材要保证知识体系结构完整，逻辑清晰合理，内容难度合适，抽象和形象、定量与定性有机结合.加入适量的实际应用理论物理知识的内容和有关的前沿研究介绍，激发起学生求知识, 求创新的欲望，促进学生对知识的理解，使学生认识到理论物理知识是有用的，从而激起他们的学习兴趣.数学推导尽可能采用学生易于理解的方式，繁难的推导部分则省略.总的原则是教材要有利于学生自学.教材的建设是搞好教学改革最为关键的因素，是提高学生兴趣，增强学生信心和培养学生能力的前提条件[1，3，4，6，11].编写辅导书，总结教材内容及解答教材习题，帮助学生记忆和运用教材的知识，这是必不可少的教学手段.

2、端正教师和学生对理论物理课程的认识.理论物理教学困难的一个主要的原因是学生和教师对理论物理课程的重要性认识不够.不仅理论物理任课教师，而且普通物理及高等数学任课教师，都要认识到大学本科的物理专业课教学是一个有机的整体，是一个系统的工程，各门课的知识之间并不是孤立的，而是相互联系的，各门课的教学是相互促进的.如前所述，学生学好高等数学和普通物理是学好理论物理的前提，而理论物理课程教学是学生真正理解和运用高等数学和普通物理的唯一途径，只有经过理论物理的学习，学生的物理知识素养才能达到一个较高的层次和境界，实现学习能力质的飞跃.理论物理任课教师应该结合上课或开设专题讨论对学生进行教育，使他们真正认识到理论物理课程的重要性.学院领导对理论物理课程教学也要有正确的认识，并能高瞻远瞩，顾全大局，而不囿于教务处的一些规定.此外，我们任课教师可以作一些讲座，给学生介绍理论物理在生产生活以及现代科技中的应用，介绍我们自己的研究工作以及与理论物理知识相关的国际前沿研究工作及成果，也可以提高学生对理论物理的重要性的认识，同时有可能激发学生学习的好奇心和使命感.学生真正认识到理论物理知识的重要性后，理论物理知识的学习就会转化成大部分学生的内心需求和自觉行动，从而使提高教学质量有了根本的保证.

3、改革授课教师安排，保证教学试验的持续进行.虽然普通物理及高等数学任课教师在平时教学过程中及学期考试时通过严格要求学生，可以使他们的能力得到初步的提升，但我们认为最可行和高效的做法是，在新入学的物理学专业的年级挑选一个班做教学改革试验，由我们任教数学物理方法和理论物理课程的教师讲授全部高等数学和普通物理课程，同时需要其他任课教师积极配合授课安排.这样就可以使理论物理任课教师按照全面的知识结构和专业需求合理组织授课内容及执行合理的教学和考试要求，从而真正全面提高教学质量.

4、改革教学手段、教学方式和教学方法.黑板板书虽然适合公式的灵活数学推导，但单调乏味而且花较多的时间.多媒体色彩鲜艳，内容丰富，生动有趣[4，6，7，8，9，11]，能增加课堂教学的信息量，提高教学效率，但无法灵活展现公式的推导.因此应该把两者恰当地结合起来，以应用多媒体讲授为主，用黑板推导公式为辅.教师通过启发式教学和和讨论式教学，充分发挥学生学习的能动性，使学生成为学习的主体.在课堂上，教师主要讲清知识的框架和脉络，详细讲解难点，其余的内容引导学生在课上及课后理解.注重培养学生的信心和自制力，给学生传授高效的学习方法，激发学生的兴趣.这需要教师尽量用形象的例子作类比，尽量从学生已有的知识入手讲解抽象的概念、定理和定律，也就是由浅入深，深入浅出.然后引导学生运用所学知识解答一些相对简单的题目，学生一旦能够解答出来，就会产生成就感，感受到学习的乐趣.然后要求学生解答一些相对较难的思考题和计算题.学生获得学习能力后，学习其余的知识甚至后续课程就会非常顺利.教师还要尽可能利用图形帮助学生理解和记忆.教师在课堂教学中要适当把握数学推导和物理分析的份量，使两者相辅相成.由于教学时数较少，需要安排集体辅导课才能真正有效地完成课程的教学.总之，教师在教学中需要对不同的教学内容采取合适的教学方法和教学方式，保证大多数的学生能够掌握所学的知识.

5、改革教学考核方式.常规的理论课程考核主要凭一份试卷判定学生的学习情况，不合理也不公平.因为是闭卷考试，而且理论物理课程知识复杂艰深，教师命题时只能选择学生做过的较简单的题目，即只要求学生基本理解和记忆课本的知识.这样做就无法体现学生的学习情况和学习能力，严重抑制大部分学生的积极性，养成学生不求甚解、死记硬背、考前突击和投机取巧的坏习惯，久而久之形成教学的恶性循环，使得理论物理课程成了形式和摆设.考试不仅仅是对学习结果的评价，还要包括学习能力、 学习过程的评价，是一种全面的综合的动态评价过程[4].因此，正确、合理和全面的考核方式应该是平时学习与期末考试相结合，从多方面客观公正地考查学生对知识的掌握情况，包括提出问题、分析问题、解决问题的能力.平时考核包括组织学生讨论和要求学生做一些思考题，以及撰写阶段性的课程论文等.平时多元化的考核方式可以彻底改变学生只注重期末考试而忽视平时学习的观念，促使他们在课堂上认真学习和思考，在课后努力钻研.期末考试应该采取开卷与闭卷相结合的形式，闭卷考试主要考查学生对基本知识的理解和记忆；开卷考试难度相对较大，考查学生对知识的运用.只有这样，才能使学生既有学习压力又有学习动力.新的考核方法还可以采取化整为零的方式进行[1]，把考核贯穿于教学当中，通过考核测试学生对每个重要知识点的掌握情况.新的考核方式虽然花费较多时间，但在教学中能够真正做到因材施教，对于有效提高理论物理的教学质量是值得的.

6、教师需要提升自身的教学能力和知识水平，才能实现优质教学.任课教师需要结合任教的课程，经常进行教学研究和科学研究.学习新的教育理论，从心理学和教育学的层面深入了解和掌握具体的教学规律，不断改进教学方法，使自己的教学水平不断提高；及时了解科学研究和应用技术领域中的最新研究动态与发展状况，从创新的层面深入理解并灵活运用理论物理知识，不断补充和及时更新专业知识，以适应新的教学要求.只有这样，教师才能在讲课时驾轻就熟，信手拈来，发挥自如，娓娓道来，才能做到形象生动，深入浅出；只有这样，才能彻底改变教师讲课照本宣科，学生听课感觉生硬突兀和索然无味而难以理解的境况，使学生由原来把听课看成负担转变成把听课看成享受.要做到这些，需要理论物理任课教师任劳任怨，有高度的责任感，长期钻研，付出比其他教师多得多的无偿劳动，达到把教学工作当成乐趣的境界.

5 结论

由于本学院理论物理常规教学存在许多问题，长期以来教学质量很低.我们认为其它地方本科院校也普遍存在这样的问题.根据学生的知识和能力基础及专业的要求和特点，我们提出了教学改革措施，并进行了一些教学试验，发现做改革试验的那些理论物理科目的教学质量得到了明显的提高.但是，要全面提高物理专业课程的教学质量，需要进一步系统进行理论物理课程的教学改革实践，以获得全面的结果，验证和补充我们前面提出的措施，揭示出普遍的本质规律，从而形成相对固定的教学程序，以指导后续的理论物理课程教学.我们相信，经过任课教师的艰苦努力，以及有关领导和本学院其他教师的理解与支持，这项教学改革必将取得预期的成果，将显著提高本学院的理论物理教学质量，同时促进高等数学、普通物理及中学物理教学法等其它物理专业课的教学质量的提高.我们的教学改革成果将给其它的地方本科院校物理专业的理论物理教学提供有价值的参考.本文阐述了理论物理教学改革的总体研究工作，在后续的论文中我们将按科目结合教学内容、教学方法和教学考核三方面具体介绍有关的教学研究结果. ■

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【责任编辑 潘琰佩】

Teaching Reformations on Theoretical Physics Curriculums in Local Universities

YANG Xiu-Hui
(College of Physics and Engineering Technology, Yulin Normal University, Yulin, Guangxi 537000)

The importance of teachings on theoretical physics curriculums is pointed out, and in view of the longstanding problems in the theoretical physics curriculum’s teachings in the College of Physics and Engineering Technology of Yulin Normal University, the reformation measures of theoretical physics curriculum’s teachings in local universities are proposed. We believe that through the practices of teaching reformations, the qualities of teachings on the theoretical physics curriculums in UNU will be enhanced significantly.

theoretical physics for undergraduate, teaching reformation

G642.0

A

1004-4671（2014）05-0038-04

2014-09-09

杨秀会（1966～），男，广西钟山县人，玉林师范学院物理科学与工程技术学院副教授，博士。研究方向：热电材料性能的理论与计算。