基于《大学物理》课程专题研究活动选题的设计与实践

毕岚

【摘要】本文从《大学物理》教学大纲要求入手，设计了一套适合于专题研究活动的推荐选题，并结合教学实践中学生选题的倾向，分析了选题流程中教师的指导策略。

【关键词】专题研究活动；大学物理 ；选题指导策略

近年来，面对着知识经济和信息化社会的严峻挑战，以全面培养学生的创新精神、科研能力和自主学习能力为宗旨的专题研究活动在高等教育中得到了广泛的应用。指的是基于特定的专业课程，教师引导学生根据各自兴趣，设计研究课题，自主探索，实施研究计划，完成课题[1]。整个活动围绕课题的研究展开，如何选择选择合适的研究课题是整个活动成败的关键所在。本文则基于理工科通识基础课《大学物理》设计了一套推荐选题，并结合教学实践中学生选题的倾向与热点，分析了选题流程中教师的应有的指导策略。

1《大学物理》课程基本要求

大学物理课程是高等学校理工科本科各专业学生的一门重要的必修基础理论课，其主要内容包括经典物理中的力学、热学、电磁学、光学，以及近代物理中的相对论和量子力学基础。通过大学物理的学习重点是让学生较全面地学习到自然界各种基本运动形式及其规律，培养学生的科学素养，提高逻辑思维和解决问题的能力。这点与专题研究活动的目标一致，因此，在大学物理课程中开展专题研究活动，可以开阔学生的眼界，改变教学内容滞后等不足，成为贯彻教学大纲要求有效的教学手段。

2专题研究活动的推荐课题

专题研究活动的常见选题一般分为三种类型：（1）描述型，这类难度较低，要求学生搜集专题的背景资料并加以整理，适合大学低年级学生选择，重在提高学生的兴趣，体会基本的研究过程。（2）认知型。重在探究专题的基本原理，与专业联系密切，适合深化专业课中的基本问题的认知。（3）应用型，着重于探究一些前沿交叉性的应用，提出实际应用的解决方案，这类型的问题适合专业知识较完备的高年级学生。考虑到大学物理课程面对的是大一、大二的低年级学生，在选题方面应以描述型和认知型为主。

基于以上认识，我们在南京邮电大学2013年秋季学期网络工程专业12级（116人）的《大学物理》课程中开展了专题研究活动，第一周为了缓解学生对专题研究的陌生感，基于课程内容，设计了一套适合大学物理课程的推荐选题（见表1）。其中考虑到专业特色，加上秋季学期学生已有一定的电磁理论基础，以及在探究课题阶段学生正处于学习光学和相对论阶段，故推荐选题中涉及电磁理论的较多共计22个，其次光学共计8个，相对论5个，力学和热学各3个，量子力学1个。

3学生选题倾向与教师指导策略

课题初选结果显示，3d电影技术的发展与解析、手机辐射对人体的影响、历史上的永动机之谜、神奇的液晶、引力与黑洞这几个题目被较多同学选中，可以看出学生感兴趣内容在于身边的物理知识、宇宙的起源等，出乎意料的是永动机也有多组同学同时选中，经分析原因在于热学部分的授课过程中曾安排过一次永动机的专题课，给学生留下了深刻的印象也引发了他们继续探索的兴趣。然而费曼圆盘佯谬、有限差分法对静电场的模拟等需要涉及理论计算的课题则没有人选。说明了学生对于理论计算存在畏难感。通过与学生的交流发现大部分学生第一次接触专题研究活动，他们有积极性但缺乏经验，缺乏对课题研究的感性认识和理性思考，常常导致缺乏研究依据盲目选择课题，甚至对实际要研究的问题不明确，当种种矛盾出现就亟需教师发挥隐形主导作用。

表1专题研究活动推荐选题列表

（上接第24页）首先，重视学生的研究兴趣，让学生研究他最想研究的问题。如果出现选题过于集中，需要教师在尊重学生选择的前提下多次协调。例如永动机的课题当时有四组同学同时选中，分别交流后有两组仍有强烈的研究兴趣，一组课题不变，而另一组教师鼓励他们从小视角入手，选择了饮水鸟永动机做课题，这组同学最终手工制作了饮水鸟并现场进行了演示。其他两组同学则换了研究课题，一组改为地球自转速度变化对生物进化的影响，在研究过程中慢慢对科里奥利力产生了兴趣，而另一组换成了微波炉的辐射危害。

其次，引导学生理解课题中隐含的争议性问题，在这个过程中教师需要及时判断学生想法的科学性和可行性，避免学生主观想象。比如手机辐射对人体的影响这一课题当时也有三组同学同时选定，他们发现网络资料各有各的说法，其中一组决定做有名的鸡蛋实验，在半个月的实验过程中，发现网上流传的鸡蛋实验显示辐射危害的结果并不真实，于是他们做了反方认为手机辐射是安全的，而另两组则建议查找并分析数据，得出结论手机辐射对人体会有危害，最后答辩三组放在一起，深化了学生对手机辐射的认识。

最后，充分考虑学生的主客观条件，选题不能太难或太简单，尽可能的将选题难度控制在学生的“最近发展区”。比如有4组同学选择了3d电影技术这个热门选题上，交流后除了一组换题，其他三组不换，最早提交的一组建议他们重点放在偏振技术，可以加些裸眼3d技术的展望，而学生正在学波动光学，已具备了基础的理论，这组完成得很出色并提交了全彩打的论文，另外两组交流后一组对imax电影技术很感兴趣，一组觉得4d技术很有前景，这两组的共同特点担心理论推导，故推荐他们以论述的形式完成了各自课题。

4教学实践反思

最终学生的选题所涉及的面极广，成果是喜人的，除了表1里的推荐选题，有5组同学另选了研究课题，如特斯拉线圈的原理及应用、普朗克常数的发现、3d打印技术等。不难发现由扶到放的专题研究活动中，选择和确定课题是最难的一个环节，需要教师耐心指导，与学生的定期交流，善于倾听学生的问题；也需要教师具有广博的知识储备来驾驭学生研究的课题，能为学生身心发展作出积极的引导。

【参考文献】

［１］嵇永宁,苗长广，编.研究性学习教师导读[M]．广西教育出版社,2001．

［责任编辑：刘帅]

【摘要】本文从《大学物理》教学大纲要求入手，设计了一套适合于专题研究活动的推荐选题，并结合教学实践中学生选题的倾向，分析了选题流程中教师的指导策略。

【关键词】专题研究活动；大学物理 ；选题指导策略

近年来，面对着知识经济和信息化社会的严峻挑战，以全面培养学生的创新精神、科研能力和自主学习能力为宗旨的专题研究活动在高等教育中得到了广泛的应用。指的是基于特定的专业课程，教师引导学生根据各自兴趣，设计研究课题，自主探索，实施研究计划，完成课题[1]。整个活动围绕课题的研究展开，如何选择选择合适的研究课题是整个活动成败的关键所在。本文则基于理工科通识基础课《大学物理》设计了一套推荐选题，并结合教学实践中学生选题的倾向与热点，分析了选题流程中教师的应有的指导策略。

1《大学物理》课程基本要求

大学物理课程是高等学校理工科本科各专业学生的一门重要的必修基础理论课，其主要内容包括经典物理中的力学、热学、电磁学、光学，以及近代物理中的相对论和量子力学基础。通过大学物理的学习重点是让学生较全面地学习到自然界各种基本运动形式及其规律，培养学生的科学素养，提高逻辑思维和解决问题的能力。这点与专题研究活动的目标一致，因此，在大学物理课程中开展专题研究活动，可以开阔学生的眼界，改变教学内容滞后等不足，成为贯彻教学大纲要求有效的教学手段。

2专题研究活动的推荐课题

专题研究活动的常见选题一般分为三种类型：（1）描述型，这类难度较低，要求学生搜集专题的背景资料并加以整理，适合大学低年级学生选择，重在提高学生的兴趣，体会基本的研究过程。（2）认知型。重在探究专题的基本原理，与专业联系密切，适合深化专业课中的基本问题的认知。（3）应用型，着重于探究一些前沿交叉性的应用，提出实际应用的解决方案，这类型的问题适合专业知识较完备的高年级学生。考虑到大学物理课程面对的是大一、大二的低年级学生，在选题方面应以描述型和认知型为主。

基于以上认识，我们在南京邮电大学2013年秋季学期网络工程专业12级（116人）的《大学物理》课程中开展了专题研究活动，第一周为了缓解学生对专题研究的陌生感，基于课程内容，设计了一套适合大学物理课程的推荐选题（见表1）。其中考虑到专业特色，加上秋季学期学生已有一定的电磁理论基础，以及在探究课题阶段学生正处于学习光学和相对论阶段，故推荐选题中涉及电磁理论的较多共计22个，其次光学共计8个，相对论5个，力学和热学各3个，量子力学1个。

3学生选题倾向与教师指导策略

课题初选结果显示，3d电影技术的发展与解析、手机辐射对人体的影响、历史上的永动机之谜、神奇的液晶、引力与黑洞这几个题目被较多同学选中，可以看出学生感兴趣内容在于身边的物理知识、宇宙的起源等，出乎意料的是永动机也有多组同学同时选中，经分析原因在于热学部分的授课过程中曾安排过一次永动机的专题课，给学生留下了深刻的印象也引发了他们继续探索的兴趣。然而费曼圆盘佯谬、有限差分法对静电场的模拟等需要涉及理论计算的课题则没有人选。说明了学生对于理论计算存在畏难感。通过与学生的交流发现大部分学生第一次接触专题研究活动，他们有积极性但缺乏经验，缺乏对课题研究的感性认识和理性思考，常常导致缺乏研究依据盲目选择课题，甚至对实际要研究的问题不明确，当种种矛盾出现就亟需教师发挥隐形主导作用。

表1专题研究活动推荐选题列表

（上接第24页）首先，重视学生的研究兴趣，让学生研究他最想研究的问题。如果出现选题过于集中，需要教师在尊重学生选择的前提下多次协调。例如永动机的课题当时有四组同学同时选中，分别交流后有两组仍有强烈的研究兴趣，一组课题不变，而另一组教师鼓励他们从小视角入手，选择了饮水鸟永动机做课题，这组同学最终手工制作了饮水鸟并现场进行了演示。其他两组同学则换了研究课题，一组改为地球自转速度变化对生物进化的影响，在研究过程中慢慢对科里奥利力产生了兴趣，而另一组换成了微波炉的辐射危害。

其次，引导学生理解课题中隐含的争议性问题，在这个过程中教师需要及时判断学生想法的科学性和可行性，避免学生主观想象。比如手机辐射对人体的影响这一课题当时也有三组同学同时选定，他们发现网络资料各有各的说法，其中一组决定做有名的鸡蛋实验，在半个月的实验过程中，发现网上流传的鸡蛋实验显示辐射危害的结果并不真实，于是他们做了反方认为手机辐射是安全的，而另两组则建议查找并分析数据，得出结论手机辐射对人体会有危害，最后答辩三组放在一起，深化了学生对手机辐射的认识。

最后，充分考虑学生的主客观条件，选题不能太难或太简单，尽可能的将选题难度控制在学生的“最近发展区”。比如有4组同学选择了3d电影技术这个热门选题上，交流后除了一组换题，其他三组不换，最早提交的一组建议他们重点放在偏振技术，可以加些裸眼3d技术的展望，而学生正在学波动光学，已具备了基础的理论，这组完成得很出色并提交了全彩打的论文，另外两组交流后一组对imax电影技术很感兴趣，一组觉得4d技术很有前景，这两组的共同特点担心理论推导，故推荐他们以论述的形式完成了各自课题。

4教学实践反思

最终学生的选题所涉及的面极广，成果是喜人的，除了表1里的推荐选题，有5组同学另选了研究课题，如特斯拉线圈的原理及应用、普朗克常数的发现、3d打印技术等。不难发现由扶到放的专题研究活动中，选择和确定课题是最难的一个环节，需要教师耐心指导，与学生的定期交流，善于倾听学生的问题；也需要教师具有广博的知识储备来驾驭学生研究的课题，能为学生身心发展作出积极的引导。

【参考文献】

［１］嵇永宁,苗长广，编.研究性学习教师导读[M]．广西教育出版社,2001．

［责任编辑：刘帅]

【摘要】本文从《大学物理》教学大纲要求入手，设计了一套适合于专题研究活动的推荐选题，并结合教学实践中学生选题的倾向，分析了选题流程中教师的指导策略。

【关键词】专题研究活动；大学物理 ；选题指导策略

近年来，面对着知识经济和信息化社会的严峻挑战，以全面培养学生的创新精神、科研能力和自主学习能力为宗旨的专题研究活动在高等教育中得到了广泛的应用。指的是基于特定的专业课程，教师引导学生根据各自兴趣，设计研究课题，自主探索，实施研究计划，完成课题[1]。整个活动围绕课题的研究展开，如何选择选择合适的研究课题是整个活动成败的关键所在。本文则基于理工科通识基础课《大学物理》设计了一套推荐选题，并结合教学实践中学生选题的倾向与热点，分析了选题流程中教师的应有的指导策略。

1《大学物理》课程基本要求

大学物理课程是高等学校理工科本科各专业学生的一门重要的必修基础理论课，其主要内容包括经典物理中的力学、热学、电磁学、光学，以及近代物理中的相对论和量子力学基础。通过大学物理的学习重点是让学生较全面地学习到自然界各种基本运动形式及其规律，培养学生的科学素养，提高逻辑思维和解决问题的能力。这点与专题研究活动的目标一致，因此，在大学物理课程中开展专题研究活动，可以开阔学生的眼界，改变教学内容滞后等不足，成为贯彻教学大纲要求有效的教学手段。

2专题研究活动的推荐课题

专题研究活动的常见选题一般分为三种类型：（1）描述型，这类难度较低，要求学生搜集专题的背景资料并加以整理，适合大学低年级学生选择，重在提高学生的兴趣，体会基本的研究过程。（2）认知型。重在探究专题的基本原理，与专业联系密切，适合深化专业课中的基本问题的认知。（3）应用型，着重于探究一些前沿交叉性的应用，提出实际应用的解决方案，这类型的问题适合专业知识较完备的高年级学生。考虑到大学物理课程面对的是大一、大二的低年级学生，在选题方面应以描述型和认知型为主。

基于以上认识，我们在南京邮电大学2013年秋季学期网络工程专业12级（116人）的《大学物理》课程中开展了专题研究活动，第一周为了缓解学生对专题研究的陌生感，基于课程内容，设计了一套适合大学物理课程的推荐选题（见表1）。其中考虑到专业特色，加上秋季学期学生已有一定的电磁理论基础，以及在探究课题阶段学生正处于学习光学和相对论阶段，故推荐选题中涉及电磁理论的较多共计22个，其次光学共计8个，相对论5个，力学和热学各3个，量子力学1个。

3学生选题倾向与教师指导策略

课题初选结果显示，3d电影技术的发展与解析、手机辐射对人体的影响、历史上的永动机之谜、神奇的液晶、引力与黑洞这几个题目被较多同学选中，可以看出学生感兴趣内容在于身边的物理知识、宇宙的起源等，出乎意料的是永动机也有多组同学同时选中，经分析原因在于热学部分的授课过程中曾安排过一次永动机的专题课，给学生留下了深刻的印象也引发了他们继续探索的兴趣。然而费曼圆盘佯谬、有限差分法对静电场的模拟等需要涉及理论计算的课题则没有人选。说明了学生对于理论计算存在畏难感。通过与学生的交流发现大部分学生第一次接触专题研究活动，他们有积极性但缺乏经验，缺乏对课题研究的感性认识和理性思考，常常导致缺乏研究依据盲目选择课题，甚至对实际要研究的问题不明确，当种种矛盾出现就亟需教师发挥隐形主导作用。

表1专题研究活动推荐选题列表

（上接第24页）首先，重视学生的研究兴趣，让学生研究他最想研究的问题。如果出现选题过于集中，需要教师在尊重学生选择的前提下多次协调。例如永动机的课题当时有四组同学同时选中，分别交流后有两组仍有强烈的研究兴趣，一组课题不变，而另一组教师鼓励他们从小视角入手，选择了饮水鸟永动机做课题，这组同学最终手工制作了饮水鸟并现场进行了演示。其他两组同学则换了研究课题，一组改为地球自转速度变化对生物进化的影响，在研究过程中慢慢对科里奥利力产生了兴趣，而另一组换成了微波炉的辐射危害。

其次，引导学生理解课题中隐含的争议性问题，在这个过程中教师需要及时判断学生想法的科学性和可行性，避免学生主观想象。比如手机辐射对人体的影响这一课题当时也有三组同学同时选定，他们发现网络资料各有各的说法，其中一组决定做有名的鸡蛋实验，在半个月的实验过程中，发现网上流传的鸡蛋实验显示辐射危害的结果并不真实，于是他们做了反方认为手机辐射是安全的，而另两组则建议查找并分析数据，得出结论手机辐射对人体会有危害，最后答辩三组放在一起，深化了学生对手机辐射的认识。

最后，充分考虑学生的主客观条件，选题不能太难或太简单，尽可能的将选题难度控制在学生的“最近发展区”。比如有4组同学选择了3d电影技术这个热门选题上，交流后除了一组换题，其他三组不换，最早提交的一组建议他们重点放在偏振技术，可以加些裸眼3d技术的展望，而学生正在学波动光学，已具备了基础的理论，这组完成得很出色并提交了全彩打的论文，另外两组交流后一组对imax电影技术很感兴趣，一组觉得4d技术很有前景，这两组的共同特点担心理论推导，故推荐他们以论述的形式完成了各自课题。

4教学实践反思

最终学生的选题所涉及的面极广，成果是喜人的，除了表1里的推荐选题，有5组同学另选了研究课题，如特斯拉线圈的原理及应用、普朗克常数的发现、3d打印技术等。不难发现由扶到放的专题研究活动中，选择和确定课题是最难的一个环节，需要教师耐心指导，与学生的定期交流，善于倾听学生的问题；也需要教师具有广博的知识储备来驾驭学生研究的课题，能为学生身心发展作出积极的引导。

【参考文献】

［１］嵇永宁,苗长广，编.研究性学习教师导读[M]．广西教育出版社,2001．

［责任编辑：刘帅]