浅析大学物理课程的教学改革

大学物理是一门以物理学基础为内容的课程, 是高校理工科各专业学生的一门重要的必修基础课。大学物理课程教学目标是为学生系统地打好必要的物理基础, 在全面系统灵活的掌握基本物理学理论知识的基础上, 增强学生分析问题和解决问题能力, 培养学生质疑、探索创新、实证的科学素养, 并形成正确的科学观、世界观。因此大学物理课程的教学, 不仅应使学生掌握物理学的基本概念、基本原理和基本方法, 为其进一步学习打下良好的基础, 更应培养学生分析、解决问题能力和科学素质, 最终使学生知识、能力和素质得到协调发展。但是目前高校中大学物理课程的教学方法单一, 大部分教师还是采用传统的缺乏互动的灌输式教学。这使教师在讲授中很难与学生产生共鸣与回应, 因而造成课堂气氛沉闷, 学生极易产生疲劳感, 也直接导致教学效果差。自然这种教学方式不能使学生储备必要的物理基础知识, 更谈不上培养学生必要的能力和素质。就我校重庆交通大学, 大学物理课程分为上下两学期开设, 开设时间为大一下学期和大二上学期, 授课对象为全校理工科各专业学生, 人数近4 000人。这里我们以大一下学期开设的大学物理AⅠ课程为例, 我校化学专业15级两个班61个同学中有32人在期末考试中卷面成绩不及格, 卷面成绩及格率仅为47.54%, 卷面平均成绩仅为55分, 80分以上的同学只有1位, 占的比例仅为1.64%。即使对于学习基础很好的机械设计及制造专业15级卓越班61个同学, 24位同学在期末考试中卷面成绩不及格, 卷面成绩及格率也仅为60.66%, 卷面平均成绩也仅为65.1分, 80分以上的同学有15位, 占的比例为24.59%。因此为解决目前大学物理课程教学中教学效果差的问题, 我们建议结合传统教学和在线教学进行大学物理课程的教学改革。

在线教学即新媒体的教学方式由于能更好地迎合了大学生们随时随地学习的需求, 同时满足其强烈地互动性表达需要, 这使得在线教学和学习平台近年来在世界范围迅速兴起。在这种新的教学方式下, 教师通过视频、案例、问题导入等方式激发了学生探究问题的兴趣, 使学生积极和自主地学习知识。相较于传统教学, 在线教学中教师的主导作用虽在减弱, 但其通过新媒体把传统的课堂教学变为可信息共享的开放式的课堂, 正在深刻改变着大学生原有的学习方式。当然在线教学由于以学生自主学习为主, 对于学习上缺乏自觉性和学习基础很差的学生, 在线学习的难度很大, 因此在线教学也存在着相应的问题。而且传统教学中老师的言传身教作用还是不容忽视的。据此我们建议将在线学习与课堂教学相结合方式应用在大学物理课程, 发挥各自优势, 对大学物理课程进行教学改革。

我们的教学改革措施主要体现在以下几个方面:

1) 技术方面。为实现学生线上和线下随时随处学习的目的, 应大力开发针对移动互联网的教学软件, 突破PC终端, 这也能解决在线教学中一些学生没有个人电脑的弊端。为提高大学物理课程学习效果, 我们将建立或完善相应教学资源并对学生开放。教学资源包括以下几个方面:课程资源:课程简介, 教学大纲, 授课PPT, 教学视频, 知识点Flash课件, 参考文献资料。课程作业:练习册, 标准答案。在线测试:在线自测, 评分标准。课程互动:主题论坛, 辅导答疑。

2) 课程教学内容。教学内容的合理设计是其中最重要的一个方面。初次学习大学物理课程, 特别是学习大学物理课程的第一篇力学内容时, 很多学生都困惑于大学物理与高中物理的区别, 在教学内容的设计上, 应让学生掌握解决物理问题的基本思想和方法, 特别是运用微积分的思想分析解决复杂问题的方法, 这是与高中物理的学习截然不同的。大学物理的教学内容上除了应有物理基础理论知识外, 还应在大学物理教学中加入物理学前沿的内容, 在教学内容上要不断与最新的科技成果相联系。如在讲解动量定理的应用时, 可引入火箭飞行问题。物理学前沿知识的引入, 使学生了解物理学领域目前正在探索和研究的物理现象和规律, 认识到物理学的发展是一个动态的持续过程, 尚有许多未知在等着他们去发现、去创新, 可以激发学生学习的热情和积极主动性。同时大学物理课程也是一门培养学生能力和素质的一门课程, 则在教学内容上可借助物理学史, 如讲授热学时可介绍人类在争论“热质说”与“热动说”的过程中不断探索热本质的漫长曲折过程;适当介绍伽利略、牛顿等物理学家事迹等, 向学生展示物理思想方法, 发展学生科学思维和培养学生创造能力, 实现对学生进行素质教育的目的。

内容的呈现方面通过教学视频、知识点Flash课件等体现生动性、多样性。并且在线教学的教学内容可以以知识点为教学单元, 更便于学生的理解。具体来说, 可以录制多个10~15分钟甚至是更短时间的微课程, 这些微课程将所有知识点的问题联系在一起, 把在线教学作为课堂教学的重要补充。

3) 课程教学组织。课程教学组织上要把在线学习与课堂教学有机结合在一起。如教师在一些知识点上可以让学生在课前通过已录制的微课程进行学习, 课堂上进行相关讨论, 即将“慕课”模式带到课堂, 提高教师在讲授中与学生的互动。同时为有效激发学生在线学习的学习热情, 在线教学组织方面可参考目前广泛受欢迎的网络进阶式学习模式, 即完成并通过一阶段的学习任务和测试, 方可进入下一阶段的学习。如在学习刚体知识之前, 必须先通过质点知识的测试。

4) 课程教学模式。将在线学习与课堂教学有机结合在一起, 可形成“线上线下、交互式”教学模式, 即建立起立体化教学模式——“由教室到实验室、由现实到虚拟、由书本到网络、由课内到课外、由基础到进阶、由进阶到创新”, 拓展学生的学习空间和激发学生的学习热情。

5) 课程学习效果。学习效果的检测除了可通过传统的练习作业和期末闭卷考试实现外, 学生还可参加在线测试。在线测试提交后可立即得知自己的学习成绩, 这比传统的练习作业在时间上据有更大的优势。而且我们也将在线测试成绩纳入大学物理课程成绩评定方式中, 提升学生自主学习的积极性。

6) 课程互动。不仅要在传统的教学中增强更多的互动性, 活跃课堂气氛, 而且可利用在线资源课程互动模块实现学生与学生之间, 学生与教师之间的在线交流。

提高教学质量是提高教育质量的关键。我们提出结合传统教学和在线教学的各自优势进行大学物理课程的教学改革, 从课程教学内容、教学组织、教学模式、学习效果、互动和技术各方面激发学生学习大学物理课程的兴趣, 使学生积极和自主地学习知识, 提高教学质量。

摘要：通过对我校目前大学物理课程教学情况的了解和分析, 提出结合传统教学和在线教学进行大学物理课程的教学改革, 从课程教学内容、教学组织、教学模式、学习效果、互动和技术方面提出改进措施, 以利于提高教学效果。

关键词：大学物理,教学改革,传统教学,在线教学

参考文献

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