论在《大学物理》课程教学中融入科研前沿知识

楚亮　王兴福　毛巍威

摘要：《大学物理》课程教学中融入科研前沿知识不仅是人才培养和时代发展的要求，而且是《大学物理》教学改革的要求。本文针对《大学物理》课程教材内容过于陈旧的问题，在教学的不同阶段，结合前沿科学的特点和具体例子，简单介绍了在《大学物理》课程教学中如何融入科技前沿。

关键词：大学物理；科技前沿；教学；融入

《大学物理》课程是高等院校理工科各专业一门重要的必修基础课，它在为学生系统地打好必要的物理学基础，培养学生初步的科学思想方法和研究问题的方法方面起着重要作用；又由于《大学物理》课程是在低年级开设的课程，它在使学生树立正确的学习态度、掌握科学的学习方法、培养独立获取知识的能力、以尽快适应大学阶段的学习规律等方面也有着十分重要的作用。

本文探讨了在大学物理教学的不同阶段如何融入科研前沿知识。其一，在教学的前言中融入科研前沿知识，其主要目的是激发学生对本课程学习的热情和兴趣。其二，在教学讲授基本概念和基本原理中引入科技前沿，加深学生对基本概率和原理的理解，同时运用前沿科研的观点和方法，延伸物理学中的基础概念和原理，启迪学生的思维，开阔学生的眼界。其三，在课程章节小节时融入科研前沿，启发学生去探究先进的科技前沿問题。

一、 教学前言中融入科研前沿

《大学物理》的教学内容主要涉及力学、热学、波动、光学、电磁学以及量子物理和相对论的基本概念和原理。如何在前言中有效融入科研前沿，引出教学的知识点，对激发学生的学习兴趣和热情大有帮助。例如，在讲解力学知识的前言时，教师可以展示载人航天飞船中宇航员处于失重状态的图片，激发学生兴趣，引发学生思考，引出力学知识。在前言阶段融入科技前沿知识，应该具有以下特点：生动有趣——生动有趣才可调动学生学习的积极性和热情；通俗易懂——通俗易懂避免了学生望而生畏，重在科技前沿中的物理思想和物理方法；熟悉的科技热门话题——以学生熟悉的科技热门话题引出物理问题，引发学生思考，使学生感受到物理的重要性，培养学生思考问题的能力等。教师在前言融入科技前沿，其目的主要是激发学生的学习兴趣和热情，教师还应该注意融入的技巧，不能生搬硬套，可以结合多媒体教学技术，辅助图片、声音、视屏等，生动的引出物理问题。

二、 教学内容中融入科研前沿

在教学讲授基本概念和基本原理中引入科技前沿，其主要目的是加深学生对基本概率和原理的理解，同时运用前沿科研的观点和方法，延伸物理学中的基础概念和原理，启迪学生的思维，开阔学生的眼界。该阶段融入科技前沿知识，主要是找到科研前沿与物理学基本概念和原理的结合点，巧妙的融入前沿知识，使学生能够了解前沿科技，体会到前沿科技的巨大魅力。同时，还可以根据前沿科技的特点，采用不同技巧融入前沿科学知识，如直接穿插或者习题方式融入。可抽象出物理模型的科研前沿，设计出物理习题，加深学生对物理概念和思想的理解。在讲解基本概念和基本原理中，穿插一些前沿科技、或者一些引人深思的科技前沿故事，既能让学生加深对物理基本概念和原理的理解，又能启迪思维，开阔视野，掌握物理思想是如何发现和构建的。

三、 课程小节中融入科研前沿

课程小节安排在每章小节教学知识点结束后，向学生归纳总结本小节的主要知识点。在此部分融入科研前沿知识，教师可以点到为止，言犹未尽，留给学生思考的空间，启发学生用基本的物理思想和原理去探究先进的科技前沿问题。同时，结合教师自己的科研背景与物理知识的结合点，教师还可以在这部分讲解自己的科学研究知识，引导学生参加科学实践，将教学课堂拓展到课外，面向学生成立课外科研兴趣小组，实现“教—学—研”互动。培养学生学习能力、科研能力、创新意识、创新能力，为后继专业课程学习打下坚实的基础。

现代科技日新月异的发展都离不开物理学的基础作用，《大学物理》教学中的不同阶段融入科技前沿，弥补目前教材的局限性，使大学物理学习成为“充满时代气息的全新的物理”，物理课堂充满着趣味和活力，让大学生体会到物理学与科技、生活、应用等息息相关，领略到物理学在科技前沿中的重要地位，激发学生的学习和科研兴趣，增强学习的主动性和积极性，进一步加深对课本知识的深入理解等。但这对教师提出了更多更高的要求。教师必须教学与科研甚至“产学研”相结合，不断学习和接触科技最新科技前沿的知识，调研国内外科研文献。其次，教师要加强教学设计，巧妙恰当的引入物理科技前沿知识，使学生更好地理解物理的基本思想和方法。再次，教师要加强和学生的互动，重视对学生思维活动的诱导，注意营造宽松的、可创作思维的环境。成立科研兴趣小组，有条件的教师可以增设专门的大学生创新实验，学生直接参入科技前沿研究。

四、 结语

现代科技日新月异的发展都离不开物理学的基础作用，在《大学物理》教学中融入科技前沿，弥补目前教材的局限性，使大学物理学习成为“充满时代气息的全新的物理”，物理课堂充满着趣味和活力，让大学生体会到物理学与科技、生活、应用等息息相关，领略到物理学在科技前沿中的重要地位，激发学生的学习和科研兴趣，增强学习的主动性和积极性，进一步加深对课本知识的深入理解等，有助于思维的开拓、分析和解决问题能力的提高以及创新精神和创新意识的培养等。总之，科技前沿融入《大学物理》教学，使课堂变得丰富多彩，提高学习兴趣和探索精神，培养学生创新能力和良好的科学素养。

参考文献：

[1]马文蔚，周雨青，谢希顺改编.大学物理[M].东南大学七所工科院校编；北京：高等教育出版社，2014，8.endprint