应用型本科院校大学物理教学改革探究
张玉强+崔烨
[摘 要]大学物理作为应用型本科院校的一门必修基础课程，对培养学生的逻辑思维及动手能力起着重要的作用。本科院校的人才培养规格、层次和类型很大程度上取决于教学方式和目标，教学方式和目标则决定着人才培养的类型。项目组通过调研欧美国家高水平大学和国内同类高水平大学在教育教学、人才培养方面的经验，寻找差距，明确自身存在的问题和发展方向，从而结合自身实际努力构建适合本科院校人才培养的教学目标、课程设置及评价模式，进一步完善教学评估体系建设，培养合格的学生，以适应应用型队伍的人才需求。
[关键词]应用型；本科院校；大学物理；改革探究
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0126-03
当今世界，谁掌握现代高新技术，谁就会赢得未来。因此，各个国家都竞相将新能源技术、新材料技术及信息技术等当代新技术应用于新的设备及武器装备，以不断增强自己的国力与军力。实施“科技强国”战略，其关键之一就在于培养大批现代化高科技应用型人才。人才培养是大学的根本任务，科学研究是现代大学的重要职能。大学物理作为应用型本科院校的一门重要的必修基础课程，是通往工程技术科学及自然科学的桥梁，对培养学生的逻辑思维能力及提高学生的科学素养具有重要的意义。在科技发展日新月异的今天，入校大学生对最新科技的了解和应用越来越多，面对社会日益增长的新需求，应用型本科院校大学物理教学改革与创新已是大势所趋。
物理学作为一门基础学科，是自然科学及工程技术的基础，其学习和研究对象从宏观的宇宙天体到微观的原子、分子，研究线度从光年到纳米。各本科院校具有不同的特色与要求，应用型本科院校更要在内容和课程分配上突出其特色。大学物理作为应用型队伍电子信息工程、船艇指挥及机电管理、建筑工程等专业的基础课程，多年来一直采用单一固定教材进行授课，该教材理论知识具有一定的深度与广度，但与学生毕业后所从事的业务联系相对较少，与目前的专业教育很难达到相辅相成、相得益彰的效果。如何在应用型本科院校中进行大学物理课程教学改革，如何有效的使用多媒体等手段进行大学物理教学，使之能够更好的为专业学习打好理论基础，从而打造真正的大学物理课程，是当前高校物理教师所面临的首要问题。
一、大学物理教学现状分析
（一）学生基础参差不齐
高校生源来自全国各地，不同地域的学生对基础物理知识掌握的平均水平也各异，造成了同一个教学班级中学生听课的效果相差较大的状况，教师在授课的过程中难以很好的把握讲课的深度与广度。如何提高学生，特别是基础相对较差的学生对物理的学习兴趣，让他们端正学习态度，争取做到对每一位学生“不抛弃，不放弃”，是每一位任课教师应该认真思考的问题。
（二）教学手段和方式单一
随着多媒体技术的发展，课件在课堂教学中的应用越来越广泛，已由传统的“板书式”授课模式转变为“PPT式”授课模式。不可否认，与传统的授课模式相比较，多媒体技术以其文字、图片及可链接动画视频等特点，使课堂教学变得生动、直观，可以有效的提高学生的学习兴趣。但是在用多媒体进行大学物理教学过程中，有些教师往往由于过度的依赖，让自己的角色发生了转变，由课堂的主导者变成了幻灯放映员和讲解员，一堂课下来，板书寥寥无几。学生机械的听，盲目的记，加之多媒体翻页速度快、重难点不够突出、逻辑思路跨度大，造成留给学生思考、讨论、总结的时间很少，更难存在科学想象的空间，教学效果难以保证。
（三）课程内容广而不深
现用的教科书中物理教学所涉及知识点涵盖了力学、热学、电学、磁学、相对论及量子论等广泛的内容，而且过于抽象化，没有把经典理论与当今科技相融合。大学物理作为一门基础课，授课对象是不同专业的学生，这就要求我们要打破原有的课程设置体系，设置多层次，多类型的大学物理课程。应该针对不同专业的学生，制订分层次、多元化的教学大纲。在制订教学大纲的过程中，应针对不同专业的授课对象，特别是要根据应用型本科院校不同专业的特点合理确定教学课时及教学内容的深度，比如对涉海专业的学生应把重点放在流体力学上，同时增加这部分内容在期末考试中的比重，真正的为接下来专业课的学习打好基础。通过调研，在充分了解学生所学专业特点的基础上，分析判断哪些物理学知识是其必要的基础，在有限的课时下精选教学内容进行重点讲解。在教学过程同时，还要注重培养学生的创造与探索精神，结合所学内容，适当拓展当今世界该领域的科技发展前沿，增强学习的兴趣和爱好，要做到层次分明，重难点突出；并结合相关的物理实验和实际问题进行讲解，做到学以致用，使授课内容源于课本，又要高于课本。
二、课程改革方案的探究
通过几年来结合个人的教学与学生的反馈情况，可以考虑从以下几个方面着手，对应用型本科院校大学物理教学进行探索与改进。
（一）推动教学创新 发挥学生潜能
创新本身就是一项自主性的活动。创新教学方式的目的就是在于激发学生的学习主动性、积极性，创设有助于学生自主学习的问题情境。这就要求逐渐改变长期以来课堂教学就是教师讲、学生听的“一言堂”或“满堂灌”模式，这样往往造成“胃口大的会饿坏，胃口小的会撑坏，胃口不对的会倒胃”的结果。应该努力推行“互动式”、“体验式”、“参与式”等教学方式。这样不但能够创造条件充分调动学生的自觉性，培养学生的创新能力，让学生成为学习的主角，成为知识的主动探索者，也有利于营造民主、和谐的课堂氛围，让正能量充满课堂。要想达到以上效果，就必须要求在教学目标上实现三个转变：以教为主（老师满堂灌）向以学为主转变，以课堂为主（过分重课堂）向课内外结合转变，以结果评价为主（过分重分数）向结果过程评价结合转变。相对课堂教与学的固定时间、地点、模式而言，网络已经走进人们生活的各个方面，利用网络学习也是大学物理教学改革的另一种形式，由传统的同时同地的面授模式转变为传统模式与MOOC（大型开放式网络课程）、SPOC（小规模限制性在线课程）等现代信息化教学模式相结合，最大限度的发挥学生的创造潜能。
（三）提高教师素质 增强育人观念
现代教学理论认为：“教师真正的本领，主要不是在于讲授知识，而是在于激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲望，让他们兴趣盎然的参与到教学全过程中来，经过自己的思维活动和动手操作获得知识”。要培养适合时代发展的“新教师”，那就首先要求教师必须适时更新自己的观念，了解学科最新发展前沿，树立崭新的课程观。课程的学习活动方式以理解、体验、反思、探究和创造为根本。教师和学生不是课程的简单执行者，而是课程的创生者，课程也要由此变成一种动态的、生长性的“生态系统”和完整文化。这样，未来的教师也就既是科学家又是教育家、心理学家；既能指导学生掌握自学的方法，教给学生使用工具书、资料、数据和图表的本领，培养学生严谨求实的科学态度，提高课堂效率，又能善于与学生建立友谊，以情育人。当今科技的发展一方面促进了人们生活水平的提高，但另一方面又出现了人情淡化，导致了高技术与高情感的不平衡，而以情育人在调动学生的学习积极性的同时，也培养了学生健全的精神品质。
（三）启发学生思维 提升教学实效
正如爱因斯坦所说：“提出一个问题往往比解决一个问题重要，因为解决问题也许仅是一个数学上或试验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”教师的任务不仅仅是把有问题的学生教得没有问题，也要把没有问题的学生教得有问题，以产生新的问题作为“会学”的开始，实现由“考生”向“学生”的转变。教师要根据授课的内容，先提出问题，然后借题发挥，启发学生思考，逐步引导出所讲内容。当学生带着疑问积极的参与到教学过程当中的时候，能激励他们的发散思维，让学生通过自己的讨论、思考、分析和总结，从大量的发散结果中经过慎重思考选择出正确答案。即使在讲授定理以及规律时，教师也应尽量的减少和盘托出，可以先提出问题，并指出之前的知识在解决此问题时遇到的困难，进而鼓励学生自己寻找解决问题的办法。教师在讲解内容的过程当中，要注意将经典理论与时代科技相互联系，如由恒定电场一章中的“霍尔效应”的讲解联系到当今世界该领域的研究前沿“反常霍尔效应”。大学物理教师在教学中应先让学生了解科研，懂得科研是怎么回事，引导学生理性地热爱科研，掌握一定的研究方法，然后部分地、有选择性地参与科研。教师要及时了解学生中存在的个体差异，平等的对待每一位学生，积极评价学生的创新思维，最后进行总结，得出结论。
（四）优化课程载体 区分层次维度
课程是教学过程的基本环节，是组成教学计划的细胞。所谓优化课程体系，就是“从培养目标出发调整各方面的内容及其比例关系，并以最后是否达到培养目标要求作为衡量的标准”。随着时代的发展，培养人才的目标定位也不断发生变化，如：学校教育由单纯知识型人才的培养向综合能力型和全面素质型人才的培养转变，这无疑是当前和未来社会发展对人才素质的要求在教育与课程上的反映，它对今后本科类院校教育模式、教师要求及课程的发展走向必将产生深远的影响。为了适应学校减少基础课学时的客观情况，教师必须优化大学物理课程的教学内容，这就要求大学本科课程的设置必须具有灵活性、针对性和多样性，传统教材对经典物理中的力、热、电、光有着详细的介绍，而对于反映出当代物理发展丰硕成果的近代物理特别是量子理论只是简简单单的一提而过，社会的发展已由信息时代进入量子时代，必须增加量子理论的教学内容和所占比重，以更好的适应社会的发展。正如甘子钊院士所言：“整个当代物理教学的关键就在于量子力学的教学，这不仅仅是对物理系的教学，而且对化学、材料科学、生命科学、工程科学、地球科学等系科的教学，也是同样的……”此外，还要设置好必修课和选修课之间的比例，设置多类型、多层次的课程结构，给学生提供更多自主选择学习内容的机会。同时，在调整课程的同时必须考虑到课程设置体系的平衡性，培养“专才”和“通才”相结合的人，以适应社会建设过程中不同层次、不同类型的人才需求。
三、总结
综上所述，本科院校的人才培养规格、层次和类型很大程度上取决于教学方式和目标，教学方式和目标则决定着人才培养的类型。可以通过调研欧美国家高水平大学和国内同类高水平大学在教育教学、人才培养方面的经验，寻找差距，明确自身存在的问题和发展方向，从而结合自身实际努力构建适合本科院校人才培养的教学目标、课程设置及评价模式，进一步完善教学评估体系建设，培养合格的学生，以适应应用型队伍的人才需求。大学物理作为一门基础学科，教师还要努力倡导教学自觉，沉淀教学文化，营造重教氛围；以服务社会为目标，加强制度建设，改进育人模式；推进协同创新，协调好教学、科研和务实的互动，让大学物理教学更好的服务于应用型高层次人才的培养。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘国瑜.大学学术发展的科学思考[J].中国高教研究，2009（3）：26-28.
[2] 陆国栋.教学方法改革的模式与举措[J].中国大学教学，2011（8）：14-16.
[3] 李秀平，杜磊.非物理类大学物理教学改革的新实践[J]. 教育理论与实践，2007（2）：58-60.
[4] 李红，杨新建.研究型人才培养模式下大学物理课程教学改革与实践[J].物理与工程，2015（3）：68-72.
[责任编辑：钟 岚]
[摘 要]大学物理作为应用型本科院校的一门必修基础课程，对培养学生的逻辑思维及动手能力起着重要的作用。本科院校的人才培养规格、层次和类型很大程度上取决于教学方式和目标，教学方式和目标则决定着人才培养的类型。项目组通过调研欧美国家高水平大学和国内同类高水平大学在教育教学、人才培养方面的经验，寻找差距，明确自身存在的问题和发展方向，从而结合自身实际努力构建适合本科院校人才培养的教学目标、课程设置及评价模式，进一步完善教学评估体系建设，培养合格的学生，以适应应用型队伍的人才需求。
[关键词]应用型；本科院校；大学物理；改革探究
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2016）12-0126-03
当今世界，谁掌握现代高新技术，谁就会赢得未来。因此，各个国家都竞相将新能源技术、新材料技术及信息技术等当代新技术应用于新的设备及武器装备，以不断增强自己的国力与军力。实施“科技强国”战略，其关键之一就在于培养大批现代化高科技应用型人才。人才培养是大学的根本任务，科学研究是现代大学的重要职能。大学物理作为应用型本科院校的一门重要的必修基础课程，是通往工程技术科学及自然科学的桥梁，对培养学生的逻辑思维能力及提高学生的科学素养具有重要的意义。在科技发展日新月异的今天，入校大学生对最新科技的了解和应用越来越多，面对社会日益增长的新需求，应用型本科院校大学物理教学改革与创新已是大势所趋。
物理学作为一门基础学科，是自然科学及工程技术的基础，其学习和研究对象从宏观的宇宙天体到微观的原子、分子，研究线度从光年到纳米。各本科院校具有不同的特色与要求，应用型本科院校更要在内容和课程分配上突出其特色。大学物理作为应用型队伍电子信息工程、船艇指挥及机电管理、建筑工程等专业的基础课程，多年来一直采用单一固定教材进行授课，该教材理论知识具有一定的深度与广度，但与学生毕业后所从事的业务联系相对较少，与目前的专业教育很难达到相辅相成、相得益彰的效果。如何在应用型本科院校中进行大学物理课程教学改革，如何有效的使用多媒体等手段进行大学物理教学，使之能够更好的为专业学习打好理论基础，从而打造真正的大学物理课程，是当前高校物理教师所面临的首要问题。
一、大学物理教学现状分析
（一）学生基础参差不齐
高校生源来自全国各地，不同地域的学生对基础物理知识掌握的平均水平也各异，造成了同一个教学班级中学生听课的效果相差较大的状况，教师在授课的过程中难以很好的把握讲课的深度与广度。如何提高学生，特别是基础相对较差的学生对物理的学习兴趣，让他们端正学习态度，争取做到对每一位学生“不抛弃，不放弃”，是每一位任课教师应该认真思考的问题。
（二）教学手段和方式单一
随着多媒体技术的发展，课件在课堂教学中的应用越来越广泛，已由传统的“板书式”授课模式转变为“PPT式”授课模式。不可否认，与传统的授课模式相比较，多媒体技术以其文字、图片及可链接动画视频等特点，使课堂教学变得生动、直观，可以有效的提高学生的学习兴趣。但是在用多媒体进行大学物理教学过程中，有些教师往往由于过度的依赖，让自己的角色发生了转变，由课堂的主导者变成了幻灯放映员和讲解员，一堂课下来，板书寥寥无几。学生机械的听，盲目的记，加之多媒体翻页速度快、重难点不够突出、逻辑思路跨度大，造成留给学生思考、讨论、总结的时间很少，更难存在科学想象的空间，教学效果难以保证。
（三）课程内容广而不深
现用的教科书中物理教学所涉及知识点涵盖了力学、热学、电学、磁学、相对论及量子论等广泛的内容，而且过于抽象化，没有把经典理论与当今科技相融合。大学物理作为一门基础课，授课对象是不同专业的学生，这就要求我们要打破原有的课程设置体系，设置多层次，多类型的大学物理课程。应该针对不同专业的学生，制订分层次、多元化的教学大纲。在制订教学大纲的过程中，应针对不同专业的授课对象，特别是要根据应用型本科院校不同专业的特点合理确定教学课时及教学内容的深度，比如对涉海专业的学生应把重点放在流体力学上，同时增加这部分内容在期末考试中的比重，真正的为接下来专业课的学习打好基础。通过调研，在充分了解学生所学专业特点的基础上，分析判断哪些物理学知识是其必要的基础，在有限的课时下精选教学内容进行重点讲解。在教学过程同时，还要注重培养学生的创造与探索精神，结合所学内容，适当拓展当今世界该领域的科技发展前沿，增强学习的兴趣和爱好，要做到层次分明，重难点突出；并结合相关的物理实验和实际问题进行讲解，做到学以致用，使授课内容源于课本，又要高于课本。
二、课程改革方案的探究
通过几年来结合个人的教学与学生的反馈情况，可以考虑从以下几个方面着手，对应用型本科院校大学物理教学进行探索与改进。
（一）推动教学创新 发挥学生潜能
创新本身就是一项自主性的活动。创新教学方式的目的就是在于激发学生的学习主动性、积极性，创设有助于学生自主学习的问题情境。这就要求逐渐改变长期以来课堂教学就是教师讲、学生听的“一言堂”或“满堂灌”模式，这样往往造成“胃口大的会饿坏，胃口小的会撑坏，胃口不对的会倒胃”的结果。应该努力推行“互动式”、“体验式”、“参与式”等教学方式。这样不但能够创造条件充分调动学生的自觉性，培养学生的创新能力，让学生成为学习的主角，成为知识的主动探索者，也有利于营造民主、和谐的课堂氛围，让正能量充满课堂。要想达到以上效果，就必须要求在教学目标上实现三个转变：以教为主（老师满堂灌）向以学为主转变，以课堂为主（过分重课堂）向课内外结合转变，以结果评价为主（过分重分数）向结果过程评价结合转变。相对课堂教与学的固定时间、地点、模式而言，网络已经走进人们生活的各个方面，利用网络学习也是大学物理教学改革的另一种形式，由传统的同时同地的面授模式转变为传统模式与MOOC（大型开放式网络课程）、SPOC（小规模限制性在线课程）等现代信息化教学模式相结合，最大限度的发挥学生的创造潜能。
（三）提高教师素质 增强育人观念
现代教学理论认为：“教师真正的本领，主要不是在于讲授知识，而是在于激发学生的学习动机，唤起学生的求知欲望，让他们兴趣盎然的参与到教学全过程中来，经过自己的思维活动和动手操作获得知识”。要培养适合时代发展的“新教师”，那就首先要求教师必须适时更新自己的观念，了解学科最新发展前沿，树立崭新的课程观。课程的学习活动方式以理解、体验、反思、探究和创造为根本。教师和学生不是课程的简单执行者，而是课程的创生者，课程也要由此变成一种动态的、生长性的“生态系统”和完整文化。这样，未来的教师也就既是科学家又是教育家、心理学家；既能指导学生掌握自学的方法，教给学生使用工具书、资料、数据和图表的本领，培养学生严谨求实的科学态度，提高课堂效率，又能善于与学生建立友谊，以情育人。当今科技的发展一方面促进了人们生活水平的提高，但另一方面又出现了人情淡化，导致了高技术与高情感的不平衡，而以情育人在调动学生的学习积极性的同时，也培养了学生健全的精神品质。
（三）启发学生思维 提升教学实效
正如爱因斯坦所说：“提出一个问题往往比解决一个问题重要，因为解决问题也许仅是一个数学上或试验上的技能而已。而提出新的问题、新的可能，从新的角度去看旧的问题，都需要有创造性的想象力，而且标志着科学的真正进步。”教师的任务不仅仅是把有问题的学生教得没有问题，也要把没有问题的学生教得有问题，以产生新的问题作为“会学”的开始，实现由“考生”向“学生”的转变。教师要根据授课的内容，先提出问题，然后借题发挥，启发学生思考，逐步引导出所讲内容。当学生带着疑问积极的参与到教学过程当中的时候，能激励他们的发散思维，让学生通过自己的讨论、思考、分析和总结，从大量的发散结果中经过慎重思考选择出正确答案。即使在讲授定理以及规律时，教师也应尽量的减少和盘托出，可以先提出问题，并指出之前的知识在解决此问题时遇到的困难，进而鼓励学生自己寻找解决问题的办法。教师在讲解内容的过程当中，要注意将经典理论与时代科技相互联系，如由恒定电场一章中的“霍尔效应”的讲解联系到当今世界该领域的研究前沿“反常霍尔效应”。大学物理教师在教学中应先让学生了解科研，懂得科研是怎么回事，引导学生理性地热爱科研，掌握一定的研究方法，然后部分地、有选择性地参与科研。教师要及时了解学生中存在的个体差异，平等的对待每一位学生，积极评价学生的创新思维，最后进行总结，得出结论。
（四）优化课程载体 区分层次维度
课程是教学过程的基本环节，是组成教学计划的细胞。所谓优化课程体系，就是“从培养目标出发调整各方面的内容及其比例关系，并以最后是否达到培养目标要求作为衡量的标准”。随着时代的发展，培养人才的目标定位也不断发生变化，如：学校教育由单纯知识型人才的培养向综合能力型和全面素质型人才的培养转变，这无疑是当前和未来社会发展对人才素质的要求在教育与课程上的反映，它对今后本科类院校教育模式、教师要求及课程的发展走向必将产生深远的影响。为了适应学校减少基础课学时的客观情况，教师必须优化大学物理课程的教学内容，这就要求大学本科课程的设置必须具有灵活性、针对性和多样性，传统教材对经典物理中的力、热、电、光有着详细的介绍，而对于反映出当代物理发展丰硕成果的近代物理特别是量子理论只是简简单单的一提而过，社会的发展已由信息时代进入量子时代，必须增加量子理论的教学内容和所占比重，以更好的适应社会的发展。正如甘子钊院士所言：“整个当代物理教学的关键就在于量子力学的教学，这不仅仅是对物理系的教学，而且对化学、材料科学、生命科学、工程科学、地球科学等系科的教学，也是同样的……”此外，还要设置好必修课和选修课之间的比例，设置多类型、多层次的课程结构，给学生提供更多自主选择学习内容的机会。同时，在调整课程的同时必须考虑到课程设置体系的平衡性，培养“专才”和“通才”相结合的人，以适应社会建设过程中不同层次、不同类型的人才需求。
三、总结
综上所述，本科院校的人才培养规格、层次和类型很大程度上取决于教学方式和目标，教学方式和目标则决定着人才培养的类型。可以通过调研欧美国家高水平大学和国内同类高水平大学在教育教学、人才培养方面的经验，寻找差距，明确自身存在的问题和发展方向，从而结合自身实际努力构建适合本科院校人才培养的教学目标、课程设置及评价模式，进一步完善教学评估体系建设，培养合格的学生，以适应应用型队伍的人才需求。大学物理作为一门基础学科，教师还要努力倡导教学自觉，沉淀教学文化，营造重教氛围；以服务社会为目标，加强制度建设，改进育人模式；推进协同创新，协调好教学、科研和务实的互动，让大学物理教学更好的服务于应用型高层次人才的培养。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 刘国瑜.大学学术发展的科学思考[J].中国高教研究，2009（3）：26-28.
[2] 陆国栋.教学方法改革的模式与举措[J].中国大学教学，2011（8）：14-16.
[3] 李秀平，杜磊.非物理类大学物理教学改革的新实践[J]. 教育理论与实践，2007（2）：58-60.
[4] 李红，杨新建.研究型人才培养模式下大学物理课程教学改革与实践[J].物理与工程，2015（3）：68-72.
[责任编辑：钟 岚]
