非物理专业大学物理课程改革的探索与实践

鲁耿彪

(长沙理工大学物理与电子科学学院 湖南·长沙 410114)

大学物理学是高等院校非物理类理工科开设的一门重要的必修基础课，其课程内容是理工科学生进一步学习相关专业课程的重要理论基础。教育部物理学与天文学教学指导委员会颁发的《非物理类理工科大学物理课程教学基本要求》中指出“大学物理课在为学生系统地打好必要的物理基础，培养学生树立科学的世界观，增强学生分析问题和解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用”。为了更好地了解我校非物理专业大学物理教学的现状，作者对我校所有理工科专业的学生进行了问卷调查，并召开了多次师生座谈会，调研结果表明：当前的非物理专业进行大学物理课程教学时仍存在许多的问题与不足。

1 非物理专业大学物理课程教学存在的问题

1.1 学生不重视大学物理课程的学习

众所周知，大学物理课程理论性较强，数学基础要求高，课程内容概念抽象、内容繁杂，知识点覆盖面较广。课程中涉及的分析研究对象多,解决问题方法灵活多变，还有繁多的公式和推导过程等给学生在学习过程带来了不小的困难。同时有不少的学生认为大学物理难学，又与自己的专业课联系不大，学了大学物理对进一步学习以后的专业课没有太大的作用，从而缺乏学习动力，学生往往处于消极、被动接受的状态，特别是由于毕业后的就业压力，很多学生往往会错误地认为只有学好专业课与热门知识才会有利于自己将来的发展，从而忽视了大学物理这门基础课在学生的综合素质的培养过程中的作用，从而导致教学效果达不到课程开设的目的。

1.2 大学物理课程的教学学时数相对不足

近年来，学校一直在探索转型发展，而高校转型发展势必涉及到课程调整，特别是理工科类专业将会更应注重学生实践能力的培养，原有的部分专业课程被要求增加实践环节，这必然导致部分基础课面临减少学时的境况，而大学物理课首当其冲。大学物理教学课时相继缩水已是不争的事实,在学时缩减情况下，大学物理教学中原本就存在的“内容多、学时少，难度大、吸引力小”等问题变得更加严重，讲授内容实际需要的课时与实际课时相比明显不足间的矛盾导致多数教师往往采用删减内容的方式进行授课，严重阻碍了学生知识面的拓展。

1.3 教学的方法和手段缺少多样性

目前，非物理专业大学物理课程教学仍然主要采用“填鸭式”教学方法，以老师在课堂讲授为主，在教学过程中，主要采用的教学辅助手段为多媒体，在授课过程中教师的教学方法与手段过于单一，不利于学生的科学思维能力和创新能力培养。

2 非物理专业大学物理课程教学改革的思考

在当前大学物理课时缩减的背景下，为了保障大学课程教学质量适应理工科专业学生培养的目标与要求，为更好地实现人才培养目标，我们从以下几个方面进行了思考与探索：

2.1 大学物理课程组实施分专业教学的尝试

北京大学原常务副校长王义遒教授在《教学方法改革：改什么，怎么改?》一文中指出：教学方法改革重在“激发”。激发学生的学习兴趣，这既是一种教学指导思想，又是一种有效的教学方法，对调动学生的学习热情和积极性，增强学生分析问题的能力有不可替代的作用。而要提高学生学习大学物理的兴趣，首先要让学生感受到大学物理的学习对他们的后续专业课的学习很有意义，这需要任课老师对所教学生的专业的培养计划及后续所开设的专业课程内容有初步的了解，引导学生了解大学物理所学内容与后续专业课程间的关系，很好地体现出大学物理知识在专业课当中的基础作用，让学生感到基础课为专业课服务的功能。而要实现这一目标，将大学物理教研室的老师按开课专业分组，实行分专业教学。同时根据不同专业课与大学物理知识的衔接程度，制订出几类教学大纲，相应的教学内容的侧重点不同，在学习力学、热学、电磁学、光学、机械波，量子物理、相对论等知识时学时分配不同。如我校电子、电信与电气电力类专业对大学物理中的电学与磁学章节的知识要求较高，在制订电气类教学大纲时电磁学的讲授课时可相应增加，教学与相关习题的难度可适当加大。而土木、交通与水利类专业对质点动力学，刚体力学及光学的知识要求较高，在制订教学计划时可适当加大这部分的教学课时与学习难度。而能动与化工环境类专业对热学知识要求较高，可以针对性制订教学大纲。各个院系内部也可根据不同专业的特点，自由选择适合自己专业的教学模块。

教师在上课时需要对所教专业有较好的了解，并在教学中作出相应的体现。如我们讲到电磁学中电介质的极化一节时，担任电气专业的大学物理主讲老师可以向学生介绍在《高压电技术》课程中，在液体和固体介质的极化、电导和损耗一节中就涉及到电介质的极化知识。而且指出在物理课上学到的无极分子位移极化和有极分子取向极化就是专业课当中的电子式极化和偶极子极化，而且专业课中还有离子式极化现象、夹层极化现象等，并简单举例。再如，我们讲到热力学基础中准静态过程、功、热量、内能、比热、热力学第一定律等知识时，担任能动专业的大学物理主讲老师可以向能动专业的学生介绍在《工程热力学》第一章的基本概念以及第二章气体的热力性质、第三章热力学第一定律等章节中多次涉及到相关知识，指出两书中的哪些图例有相像之处，并将物理教材中的概念、名词适当地与专业课教材中的相对比，如内能、热力学能等。这样做会让学生感觉到，物理课的确与专业课有着密切的联系，学好物理课对学习后续专业课有很大的帮助，学生的学习积极性也就会有大幅的提高。

2.2 丰富教学方法与手段

当前学生对大学物理课程容易出现疲劳感和畏难的原因，很大程度是课程理论性强，繁多的公式和推导过程容易让学生觉得枯燥。因此，丰富教学方法与手段对提高课堂教学质量有着重要的意义。教学方法上教师可以采用启发式、讨论式、提问式等教学方法来营造生动活泼、师生互动的课堂氛围，以激发学生的学习兴趣，促进学生积极思考，教师还可以在教学班级上设立探究小组，进行专题学习。针对不同的教学方法与内容，教师可以灵活采用雨课堂、翻转课堂、制作科技演示小视频等手段，以提高大学物理课堂教学质量。

2.3 进一步完善课程考核体系

对非物理专业学生的大学物理实行分专业教学，相应的课程教学内容也必然是多类型、多层次的，因此考核方式必须作出相应的改革，不同专业根据教学情况分开考核，不应该由一张试卷就简单地决定了学生的学习成绩。首先应该压缩期末考试的分值比例,增加整个学期学生参与课堂讨论以及其他能力的分值比例。如学生的资料查阅与学习能力就应该是一个很重要的衡量，还可以从学生平时的课堂讨论、回答问题，提交作业等情况来综合考察学评定生的学习情况。

我们团队致力于系统地了解我校大学物理目前的教学现状，从学校的专业分布、培养计划及学生的基础等方面全面开展探索与研究，根据我们自己的实际情况探索大学课程分专业教学的模式，对不同专业精选合适的教学内容，引入更多的教学手段，整理与专业相关的知识模块，设计与专业知识相关的例题，收集组织相关的背景材料。通过课题组的研究与实践，创建具有我们自己特色的教学模式，使大学物理教学在学校人才培养中起到更好的作用，成为我校学习、探索、创新为一体的教学模式，这在我校培养创新人才工作中具有重要的意义。