大学物理教学中创新型人才的培养与实践

王青　戴剑锋　李维学

摘要：本文以培养学生工程素质、树立科学思想、激发学生创新创新精神、创新意识、创新思维、创新能力为主线，在大学物理教学中提出多种创新教育模式，从修改培养方案、更新教学内容、改革教学方法和考核方法等方面提出了改革的设想，并作了初步的尝试，取得了良好的效果。

关键词：大学物理教学；创新性人才；培养与实践

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）04-0143-02

如何提高大学物理课堂教学效果，对大学物理教学进行改革，使课程教学既符合各专业人才培养对大学物理的共性要求，又能满足各专业学生学习的个性要求，提高学生的工程素养，创新教育教学理念，提升人才培养质量，这是理工科大学物理教学过程中不可忽视的问题，是我们在今后的教学中着力探讨的问题[1-4]。近年来，随着国家“本科教学质量工程”、“卓越工程师教育培养计划”等一系列重大举措的实施，各高校的广大教师就如何强化学生能力培养、提高工科学生的工程意识、创新精神，从培养目标、培养方案到教学方法、教学内容、教学手段等方面进行了改革与创新[5-8]。本文主要从课程大纲、课程的创新教育模式、形成性评价等方面进行了改革探索。

一、针对不同的专业，制定大学物理创新教育的教学大纲和实施方案

由于大学物理课程内容多，学时数有限，为适应不同专业的培养目标，我们根据各专业学科的性质及特点，对我校的工科各专业大体分为三类模块：机械类、电类、材料化工类。在总学时和物理体系不变的情况下，各有侧重点。任课教师在教学时，针对不同的专业、课时和教学内容可做适当的调整。对于机械类模块，教学重点放在力学和电学部分，补充一些流体力学知识；电类模块，教学重点放在电磁学和近代物理知识，增加一些半导体知识和激光内容；材料化工类模块，教学重点放在热学和光学，增加分子、原子物理知识。针对专业性质制定这三大模块的教学大纲和教学实施方案，合理处理教材。在讲授中注重物理思想的讲解，减少数学的繁冗的计算和推导，强调精讲经典、加强近代、增强工程应用、激发创新，同时，加深对高新技术的发展起重要作用的基本原理和基本内容上，并适当顾及深度，保持前沿性和先进性。

二、引入多层面创新教育模式

1.“研究性学习”创新教育模式。研究性教学的设计和实践，是开展该创新教育模式的关键。我们对大学物理教学中研究性教学的目标、选题、评价、实施过程、计划和方案等方面进行了系统的设计，并且列举了详细的实例。提出了“大学物理研究性教学单元实施方案”。通过课堂（部分研究）和课外活动（完全研究）两种方式进行了大学物理研究性教学的试点。学生通过研究性学习，掌握基本的科学研究方法，提高综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力，培养学生在开放性环境中获取、收集、处理信息的能力，有利于大面积提高大学物理教学质量。

2.“学研结合”创新教育模式。将大学物理中的具体知识和教师的科研工作相结合而展开讨论，也是培养学生工程素质的重要途径。如果能在科研工作和大学物理教学两个领域，用心去寻找二者之间千丝万缕的历史渊源与联系，就能起到让旧有的常识性的知识，和正在进行的对于未知知识的探求这两方面得到互相沟通的重要作用。同时对于促进大学物理的教学效果而言，也会起到意想不到的效果，达到科研和大学物理教学的有机结合[7]。

3.分层、开放式实验创新教育模式。实验分层按由浅入深、由易到难、由已知到未知的循序渐进的原则划分实验层次，兼顾力、热、电磁、光、近代物理有关的实验内容，建立了一个阶梯式的、独立发展的创新实验课程框架体系。分层模式一般是按基础实验、综合性提高性实验、设计研究性实验划分为三个層次。我校的大学物理实验在这三个层次之中嵌套有专题实验和演示实验，构建了开放式实验教学平台。分层式实验教学模式针对不同的教学层次对应不同的教学方法，主动适用了学生的接受能力，实验项目由易及难，使学生将以前学会的知识和实验技能加以巩固，融会贯通，举一反三，灵活应用，在学习中逐步提高。

开放式的教学使得学生可以自选实验项目、实验时间，自主地进行实验，充分激发了学生的实验积极性和主动性，增强了学生探求科学的好奇心和兴趣，有利于学生发挥自身潜能和特长。

4.“工程素质培养”的创新教育模式。对于一个以工科为主的理工科大学，如何在有限的时间内让学生学习到系统的物理知识，同时又能结合本专业的工程背景，培养学生对工程技术中的物理问题的分析能力，提高学生的工程素质，是工科物理教学内容改革的重要方面，我们根据学校的实际情况，增加物理学原理在现代工程技术中的应用，在教学内容体系中精选了30多个物理原理与工程技术问题，由于学时数的限制，30多个工程技术中的物理问题不可能在课堂中一一学习，根据上述三大模块的分类，将30多个问题贯穿到物理内容体系中，针对不同专业的工科背景，选择部分内容。教师在教学过程中可依据专业特点，精讲一部分问题，也可给学生布置一些问题，由学生课外阅读相关内容，完成小论文，作为平时成绩记入考评中。开设了《工程技术中的物理原理分析》创新课程，学生可在开放平台中选课，获得创新学分。

5.“第二课堂”创新教育模式。配合大学物理教学，开展多种“第二课堂”创新教育模式。一是每年在全体学生中开展物理知识及实验技能竞赛，使学生的工程素质和创新能力普遍得到培养和提高。二是通过教育部国家大学生创新性实验平台，培养学生的创新实验能力和工程素质。三是利用学校的创新教育课程平台，在全校开设了《物理学原理在工程技术中的应用》创新教育公选课。引导学生去探索未来发展的新知识信息，帮助学生学会预测、预见和构想未来事物的发生、发展和变化，从而培养学生的创造性思维和创新能力。三是积极组织学生参加大学生创新创业训练计划的项目申报工作，加强大学生创新创业教育，强化创新创业能力训练，培养适应社会发展需要的创新型人才。四是开设《物理发展与科技进步》、《工程技术中的物理原理分析》、《自然科学导论》等选修课，拓展学生的视野，激发学生的创新实验意识，具有良好的学习参考价值，为学生研究性和创新性学习创造了有利的条件。

三、引入形成性考核方式，适应创新教育改革

传统的单一期末闭卷考核模式存在学生以应试为学习主要目的的现象，为了加强学生的过程学习，提高学生学习的主动性，我们综合运用多样化的考核办法，建立合理考评机制，逐步加强学习过程的考核力度，加大过程学习成绩的占比（占40%-50%），与期末闭卷考试（占50%-60%）相结合进行评价。过程学习成绩包括课堂表现、作业完成情况、读书报告（或小论文）和期中考试。其中，课堂表现由出勤情况和提问表现组成，根据学生一学期的课堂表现给予其适当的分数，可以约束一些自由散漫的学生来听课，督促学生学习。根据不同专业的性质和特点，在讲授完成某些内容后，教师指定专题要求学生围绕所学内容写一篇读书报告（或小论文），学生必须认真去查阅相关的资料，既可加深学生对理论知识的理解，拓展知识面，提高科学素质，又考察了学生的自学能力和创新思维能力。理论和实际结合起来，能够激发起学生学习物理的浓厚兴趣。期末闭卷考试考查学生必须掌握的基础知识，检验他们一学期对大学物理课程的学习情况。通过多样化的考核方法可有利于培养学生的物理思想，检查他们对所学知识的掌握程度、应用所学知识的综合能力，实现大学物理教学的目的，又可以减轻学生考试压力，很受学生欢迎。

参考文献：

[1]赖绍聪.创新教育教学理念 提升人才培养质量[J].中国大学教育，2016年，（3）：27-31.

[2]逯小录.大学物理教学中物理素质培养的几点思考[J].中国校外教育-学科教育，2010，（4）：113.

[3]王佳菱，杜鑫.工科大学物理教学改革初探[J].黑龙江高教研究，2009，（7）：173-174.

[4]李改兰.浅谈提高大学物理教学质量的途径[J].教育理论与实践，2008，（9）：61-62.

[5]刘会猛，黄荣华，王兆文，等.强化工程素养着力能力培养[J].教研，2012，（5）：62-63.

[6]徐志君，施建青.大学物理课程研究性学习模式的构建[J].中国大学教育，2016，（4）：36-39.

[7]宁长春，索郎桑姆.以科研工作介绍的融入促进大学物理教学[J].大学物理，2012，31（8）：39-43.endprint