唐山学院少学时大学物理教学改革实施方案

刘 敏

（唐山学院 基础教学部，河北 唐山 063000）

物理学是自然科学和工程技术发展的基础，是科技创新的源泉。大学物理是各工科专业的一门公共基础课，也是一门重要的必修课程。大学物理的教学目标不仅仅是为学生学习专业课打好必要的物理基础，更重要的是培养学生现代的、科学的自然观、宇宙观和辩证唯物主义世界观，培养学生的探索、创新精神，培养学生的科学思维能力和科学研究方法。

大学物理由于理论性强，内容抽象，涉及面广，不仅涉及到物理知识，而且涉及到许多大学生刚刚接触到的高等数学知识，使之成为众多课程中学习难度较大的一门课程；另一方面，由于各专业学生物理基础参差不齐，导致教与学陷入困境。为解决这一矛盾，国内外各高校纷纷进行了教学改革。有的采用在同一个班级按照学生学习能力的差异实施分层次教学，有的采用将全校同一年级各专业学生按物理基础的不同，分为A、B、C三个层次实施分层次教学。但是以上两种方法实施难度大。在同一个班级按照学生学习能力的差异实施分层次教学，课堂教学内容、教学方法、教学手段很难兼顾，考核标准不一样对学生也不公平；将同一年级各专业学生打乱原来班级，按物理基础不同分成A、B、C三类分班教学，排课困难，搅乱了教学秩序。

为强化学生实践能力、职业能力和创新意识，培养综合素质高、基础扎实、知识面较宽、实践能力强，具有创新精神的应用型高级专门人才，凸显服务一线的应用型人才培养特色，我院修订了本科专业培养方案。在新的本科专业培养方案下，各专业重新制定了大学物理教学计划，将大学物理的授课学时锐减为94学时或80学时。那么，如何在这么少学时的基础，使学生掌握这门课程，更好地为学生的后期学习和发展打下坚实的基础，就成了每个从事大学物理教学工作的教师需要认真思考和研究的问题，大学物理的教学改革势在必行。

通过走访相关专业教研室，了解不同专业后续课程对物理有关知识点的需求；通过对不同专业、不同年级学生的学习现状、学习内容、学习中的重点难点的调研；通过学习调查国内外高校大学物理课程教学及改革情况；结合本院新的本科专业培养方案和学时安排以及人才培养目标，我们在大学物理的教材、教学大纲、教学内容和教学方法进行了改革。

1 教材

项目组全体成员通过对各种教材的反复比较，重新选定了高等教育出版社出版的、马文蔚教授等人编写的、普通高等教育“十一五”国家级规划教材《物理学教程》（第2版）作为教材。该教材涵盖了教育部《理工科非物理类专业大学物理课程教学基本要求》基本要求中的核心内容，重点突出，体系合理，深度适当，分量适中，在内容上更加简洁明了、形象生动、深入浅出、易于理解。

2 教学大纲

根据各专业的需求和学时，制定了多元化的教学大纲。例如：测控专业（80学时），选定了质点力学、振动和波动、电磁学和波动光学四个部分作为教学内容，并且提高了对电磁学和波动光学的要求，降低了对振动和波动的要求；机械制造和材料成型专业（80学时），选定了质点力学、刚体力学、振动和波动、热力学和电磁学5个部分作为教学内容，并且提高了对力学、振动和波动、热力学的要求，降低了对电磁学的要求；建筑环境工程专业（80学时），选定了质点力学、振动和波动、热力学和电磁学四个部分作为教学内容，并且提高了对力学、热力学的要求，降低了对电磁学、振动和波动的要求；土木工程专业（80学时），选定了质点力学、刚体力学、振动和波动、电磁学和波动光学五个部分作为教学内容，并且提高了对力学、振动和波动的要求，降低了对电磁学和波动光学的要求；化学工程各专业（80学时），选定了质点力学、刚体力学、振动和波动、热力学和波动光学五个部分作为教学内容；信息工程各专业（94学时），选定了质点力学、刚体力学、振动和波动、电磁学和波动光学五个部分作为教学内容，并且提高了对振动和波动、电磁学和波动光学的要求。

3 教学内容

根据各专业的特点和新拟定的教学大纲，制定了多元化的、更具有专业特色、时代特色的教学内容。

1）由于学时极度紧张，在保证物理学知识必要的系统性及完整性的前提下，尽量避免和中学内容的重复，中学已经讲授的内容一带而过；将可以组合在一起的内容组合在一起讲授节省学时。

2）将大学物理课程分为“通用模块”和“专业模块”两个部分。所谓“通用模块”，就是各专业通用的部分，例如：质点力学；简谐运动的基本特征和表示法、同方向、同频率的简谐运动的合成规律、简谐振动的能量；平面谐波的表示法以及波方程物理意义、波的相干条件以及干涉加强和减弱的条件等等。为体现学生物理基础及不同专业对大学物理的要求，在“通用模块”基础上按不同专业需求搭配相应的“专业模块”，根据不同专业开设物理知识的不同“专业模块”进行教学，这也是本项目的研究重点内容之一。例如，我院的通信、电信、测控专业，在专业课程教学中需要用到较多的电磁学知识，我们将针对此专业的“专业模块”部分重点讲授相关电磁场知识，增加一些介质的极化、磁化、位移电流、麦克斯韦方程组、电磁波的讲授；土建、建筑环境工程、机械专业对力学、热学需要的比较多，所以在专业模块中重点讲授力学、热学，增加转动惯量的计算和平行轴定理、内燃机、电冰箱和空调原理的介绍。

3）注意理论与实际的联系，增加物理规律在日常生活和生产实践中的应用和物理学与新技术方面等内容的介绍，并将其尽可能地融合到例题之中，这样不仅有利于学生对知识的理解和掌握，锻炼了解题能力，而且可以增强学生学习物理的兴趣，培养学生解决实际问题的能力，同时也节省了讲授时间。例如，讲解机械能守恒定律时，将伯努利方程的由来、意义和应用融合到例题之中；讲解角动量守恒定律时，将登月的原理融合到例题之中。

4）为了让学生学会进一步掌握知识的方法和能力，力求在教学功能上，实现由“授人以鱼”转到“授人与渔”，加强对物理思想、物理学研究方法及物理学研究方法贯穿教学实践的研究，力求在传授知识的同时，将物理学的研究方法传授给学生。例如，在讲授基础知识的时候，简单介绍一些产生背景，穿插介绍一些科学家科学研究的特色和思路、严谨的科学态度，物理学的发展等。

5）重点加强了例题、习题和问题的基础性、应用性和典型性。增加了各章的小结和丰富的例题，既可用于习题课，又可用于课堂讨论题和课外练习题，这些题目都是在教学实践中收集到的学生常问的或易弄错的问题，尽量做到难易适中、概念性强、理论联系实际，计算过程简单明了。

4 教学方法

针对学生和教学内容的特点实施多样化的教学方法，不仅可以充分调动学生的学习热情和求知欲，加深学生对知识的认知与记忆，同时可以让学生学会进一步掌握知识的方法和能力，使学生主动地、自觉地投入到学习活动中去。

1）在传统讲授式教学的基础上，有机地将启发式、提问式、类比式、讨论式、渗透式等多种教学方法融入到课堂教学中。例如，在物理概念或物理定理的引进时，尽量采用提问的方式，使学生对问题产生悬念，激发思考，然后步步深入讲解，起到引人入胜的效果；将熟悉的内容与不熟悉的内容、相近的内容进行类比，例如：在研究刚体的定轴转动时，引导学生将刚体和质点的运动规律作成了一个对照表，并让学生自己找出规律；在研究正循环和逆循环的特点、应用时，将两者放在了一起，一张PPT中，使学生一目了然，形成了鲜明的对比。

2）在目前大幅度压缩学时的情况下，广泛应用集文字、声音、影像、图形、视频、动画互动式为一体的多媒体教学课件，会大大增加课堂容量，节省课堂信息传递时间，丰富课堂活动内容，吸引学生的注意力，提高学生的学习热情。根据新拟定的教学大纲和教学内容，我们制作与之相匹配的电子教案和电子教学讲义，电子教案含有大量设计巧妙和精美的Flash动画和图片，生动形象地展示了物理图像和动态的物理过程。在多媒体动画制作中我们力求与实际相符，同时增加了部分实物演示实验的录像。