新工科下大學(xué)物理課程教學(xué)設(shè)計(jì)探析

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摘要：闡述新工科大學(xué)物理課程教學(xué)改革的特點(diǎn)、存在的問題、課程改革措施，教學(xué)創(chuàng)新，采用互聯(lián)網(wǎng)、計(jì)算機(jī)科技、現(xiàn)代信息技術(shù)重構(gòu)大學(xué)物理課程教學(xué)的模式。

關(guān)鍵詞：新工科，大學(xué)物理，教學(xué)創(chuàng)新。

0引言

大學(xué)物理學(xué)的研究對(duì)象是物理現(xiàn)象，其研究的中心點(diǎn)在于不同物質(zhì)的基本物理結(jié)構(gòu)與特性，分析不同物質(zhì)的相互作用原理及其互相因?yàn)樽饔枚l(fā)生的物理運(yùn)動(dòng)等，其研究對(duì)象的特殊性要求其教育領(lǐng)域的特殊化，需要相關(guān)教育者在培養(yǎng)學(xué)生的物理專業(yè)素養(yǎng)的同時(shí)，讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用物理原理進(jìn)行多種學(xué)科領(lǐng)域的學(xué)習(xí)與實(shí)踐，充分發(fā)揮物理基礎(chǔ)課的基礎(chǔ)性前提作用。因此，相關(guān)高校應(yīng)該根據(jù)其教育目標(biāo)與教育內(nèi)容要求等的變化，構(gòu)建一個(gè)能夠妥善培養(yǎng)學(xué)生新工科素養(yǎng)的大學(xué)物理課程教學(xué)改革計(jì)劃，以支持我國高等教育中的物理學(xué)科教育的發(fā)展。

1新工科大學(xué)物理課程教學(xué)特點(diǎn)

大學(xué)物理學(xué)的相關(guān)內(nèi)容將對(duì)多種自然科學(xué)的學(xué)習(xí)與實(shí)踐、研究等產(chǎn)生重要影響，其原理內(nèi)容會(huì)滲透到多個(gè)學(xué)科之中。學(xué)好大學(xué)物理學(xué)的相關(guān)內(nèi)容，是大學(xué)生進(jìn)行其他多種工程領(lǐng)域?qū)W習(xí)的前提條件。大學(xué)物理課程對(duì)一般學(xué)科的學(xué)生而言是必修內(nèi)容，大學(xué)物理課程的良好內(nèi)容安排與教學(xué)程序安排等能夠促使學(xué)生對(duì)物理學(xué)相關(guān)內(nèi)容有基本的了解，支持學(xué)生進(jìn)行不同延伸學(xué)科的學(xué)習(xí)與研究，同時(shí)幫助學(xué)生養(yǎng)成良好的物理學(xué)思維理念，激發(fā)學(xué)生對(duì)特定內(nèi)容的興趣性。在新工科大學(xué)的背景下，高校學(xué)生的物理學(xué)素養(yǎng)的提高可以幫助大學(xué)培養(yǎng)出合格的高素質(zhì)物理學(xué)領(lǐng)域人才和其他工科領(lǐng)域人才。對(duì)于進(jìn)入到新工科大學(xué)的學(xué)生而言，很多學(xué)生的基本物理素養(yǎng)水平需要得到提高，以滿足大學(xué)教育內(nèi)容的基本教學(xué)條件和要求等。很多進(jìn)入到新工科大學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生其自身的基礎(chǔ)知識(shí)掌握能力不佳，對(duì)于其物理學(xué)習(xí)的消極影響較為嚴(yán)重。在此種情況下，為了實(shí)現(xiàn)高校工科教育水平的提升，為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理綜合素養(yǎng)的提升，高校應(yīng)該根據(jù)具體的大學(xué)培養(yǎng)目的等進(jìn)行教學(xué)課程的改革。

2大學(xué)物理課程教學(xué)中的問題

大學(xué)物理課程教學(xué)的現(xiàn)狀需要改善。根據(jù)近些年的相關(guān)調(diào)查研究，很多高校的大學(xué)生實(shí)際上對(duì)大學(xué)物理的興趣程度逐年有所遞減，很多學(xué)生在高校學(xué)習(xí)期間對(duì)大學(xué)物理的感興趣程度始終沒有提高。因?yàn)榇髮W(xué)生的物理學(xué)興趣程度比較一般的普遍現(xiàn)實(shí)，很多高校學(xué)生在大學(xué)物理課堂上盡管有較好的課堂出勤率表現(xiàn)，學(xué)生的物理學(xué)成績和素養(yǎng)的提高依舊比較緩慢。（1）很多大學(xué)物理課程的教學(xué)方式以課堂教學(xué)內(nèi)容和環(huán)節(jié)為主軸，其理論性和復(fù)雜性比較強(qiáng)，很多內(nèi)容抽象程度需要相關(guān)學(xué)生在掌握一定的前提知識(shí)后才能夠領(lǐng)會(huì)。很多學(xué)生基于物理學(xué)的復(fù)雜性和困難性等進(jìn)而對(duì)大學(xué)物理課程產(chǎn)生畏難情緒，不利于學(xué)生的物理學(xué)素養(yǎng)的提升。（2）很多新工科大學(xué)學(xué)生實(shí)際上對(duì)物理學(xué)的教學(xué)活動(dòng)內(nèi)容并沒有較為清晰的認(rèn)識(shí)。其參與物理教學(xué)課程的初衷即是為了完成學(xué)分的修習(xí)，為未來的職業(yè)生涯提供幫助等。在此種行為邏輯中，學(xué)生對(duì)物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣的提升始終處于被壓制的狀態(tài)，其主動(dòng)性比較差的結(jié)果就是學(xué)生的學(xué)習(xí)效果不佳，其專業(yè)素養(yǎng)的培育需要浪費(fèi)大量的時(shí)間與精力。（3）很多高校在新工科的背景下進(jìn)行對(duì)物理學(xué)課程的全新設(shè)計(jì)，加強(qiáng)了生產(chǎn)性和實(shí)踐性課程的內(nèi)容建設(shè)，對(duì)學(xué)生的相關(guān)理論知識(shí)的傳授課程相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行減縮，這導(dǎo)致學(xué)生的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)習(xí)并不能通過課堂學(xué)習(xí)來滿足，而需要其自己進(jìn)行課后的自主學(xué)習(xí)，來實(shí)現(xiàn)其物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)水平的提升。大學(xué)物理課程教學(xué)的模式重構(gòu)。很多在新工科背景下的大學(xué)物理課程教學(xué)的具體模式以課堂教學(xué)方式為主，其大學(xué)物理的教材內(nèi)容的編寫集中于物理學(xué)的基本內(nèi)容，并且將物理基本原理的相關(guān)內(nèi)容一并介紹，這樣的體系結(jié)構(gòu)安排會(huì)造成大學(xué)物理學(xué)教材與中學(xué)物理學(xué)教材之間存在一定的充分性，導(dǎo)致很多物理學(xué)中的重要內(nèi)容因?yàn)榻滩钠薅鵁o法被納入高校的物理學(xué)教學(xué)計(jì)劃中。很多大學(xué)物理學(xué)教學(xué)計(jì)劃中的具體物理學(xué)內(nèi)容彼此之間缺少相關(guān)性，很多物理學(xué)知識(shí)的講授篇幅和其他物理學(xué)內(nèi)容的設(shè)置不相匹配，造成物理課程設(shè)置間的失衡。另外，很多教學(xué)計(jì)劃的內(nèi)容存在過于單一的特征，很多高校的大學(xué)物理課程教學(xué)環(huán)節(jié)圍繞知識(shí)學(xué)習(xí)這一主題進(jìn)行展開，而學(xué)生的物理學(xué)相關(guān)內(nèi)容實(shí)踐環(huán)節(jié)缺乏設(shè)置，學(xué)生的物理學(xué)素養(yǎng)提升不明顯。因?yàn)榻虒W(xué)計(jì)劃的相對(duì)完整和多樣性，教師要在較短的教學(xué)計(jì)劃中盡量進(jìn)行大規(guī)模的物理學(xué)知識(shí)講授，因此其物理學(xué)相關(guān)內(nèi)容的傳授速度比較快，留給學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間比較短，學(xué)生沒有與其他學(xué)生進(jìn)行彼此交流的充足機(jī)會(huì)，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果因此被減弱，學(xué)習(xí)效率得不到良好提高。

3新工科大學(xué)物理課程教學(xué)改革的措施

改善大學(xué)物理課程教學(xué)的現(xiàn)狀。在工科大學(xué)之中，不同的教學(xué)環(huán)節(jié)和目標(biāo)之間存在不同的教學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，不同的學(xué)科背景會(huì)導(dǎo)致教學(xué)要求元素之間存在具體差異。因?yàn)榻虒W(xué)目的之間的差別，不同高校的大學(xué)物理教學(xué)學(xué)習(xí)綱要存在不同之處。大學(xué)物理的課程系統(tǒng)被分解成三個(gè)部分。（1）第一個(gè)部分中，因?yàn)槠渲饕慕虒W(xué)服務(wù)對(duì)象是電子相關(guān)的物理學(xué)學(xué)生，所以其具體的物理知識(shí)學(xué)習(xí)基本上都與電子科學(xué)相關(guān)。（2）第二個(gè)部分中，因?yàn)榇髮W(xué)物理學(xué)教學(xué)的對(duì)象主要是機(jī)械相關(guān)領(lǐng)域的學(xué)生，所以其課程內(nèi)容對(duì)學(xué)生的物理學(xué)基礎(chǔ)知識(shí)掌握水平要求比較高，其教學(xué)計(jì)劃中的具體知識(shí)相對(duì)比較艱深。（3）第三個(gè)部分中，因?yàn)槠湮锢韺W(xué)相關(guān)課程的主要傳授對(duì)象是應(yīng)用類的交叉學(xué)科學(xué)生等，因此其教學(xué)計(jì)劃中的困難性因素出現(xiàn)減低，其教學(xué)內(nèi)容中的敘述性內(nèi)容對(duì)應(yīng)增多。在此種分解方式的教學(xué)計(jì)劃實(shí)施下，學(xué)生的綜合物理學(xué)方面素養(yǎng)將會(huì)得到有針對(duì)性的提升。高校應(yīng)該根據(jù)不同的學(xué)生類型及其學(xué)習(xí)目的等進(jìn)行物理學(xué)教學(xué)部分的合理選擇，為學(xué)生挑選適合和具體的教學(xué)內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)學(xué)習(xí)興趣，保證其良好的學(xué)習(xí)效果。重構(gòu)大學(xué)物理課程教學(xué)的模式。（1）新工科大學(xué)主體應(yīng)該根據(jù)學(xué)生的具體培養(yǎng)目的和高校自身的教學(xué)計(jì)劃主旨等進(jìn)行對(duì)物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容的分流。大學(xué)應(yīng)該在新工科的背景下將大學(xué)的具體物理學(xué)項(xiàng)目分成選修內(nèi)容和必修內(nèi)容兩種類型。同時(shí)大學(xué)應(yīng)該根據(jù)新時(shí)期的教學(xué)要求等進(jìn)行對(duì)綜合性物理學(xué)實(shí)踐內(nèi)容的相關(guān)設(shè)置，保證大學(xué)的物理學(xué)教學(xué)效果的提高，為教師與學(xué)生的物理學(xué)創(chuàng)新行為提供幫助。（2）因?yàn)槲锢韺?shí)驗(yàn)的綜合性特征，很多物理實(shí)驗(yàn)無法在教學(xué)環(huán)境下得到完整展現(xiàn)。據(jù)此，高?？梢岳糜?jì)算機(jī)科技的應(yīng)用技術(shù)將具體的物理實(shí)驗(yàn)操作通過互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)來進(jìn)行，保證對(duì)實(shí)驗(yàn)操作過程的完整展現(xiàn)，保證學(xué)生的良好實(shí)驗(yàn)體驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)現(xiàn)象的學(xué)習(xí)興趣，使得學(xué)生的物理學(xué)素養(yǎng)得到提升。高校可以將其教學(xué)模式從以課程講述為主變化為以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主。學(xué)生可以在物理學(xué)平臺(tái)中充分實(shí)驗(yàn)自身的興趣點(diǎn)內(nèi)容，將實(shí)驗(yàn)資源在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)中充分利用并進(jìn)行彼此間的交流，以實(shí)現(xiàn)對(duì)具體物理學(xué)相關(guān)內(nèi)容的良好理解與應(yīng)用，從而提高自身的物理學(xué)綜合素養(yǎng)。

4結(jié)語

在新時(shí)期的工科背景下，大學(xué)的物理學(xué)課程改革是一項(xiàng)長遠(yuǎn)的系統(tǒng)性工程。其具體的改革計(jì)劃與過程實(shí)施需要相關(guān)人員的積極探索與實(shí)踐，在多方主體的參與和幫助下，學(xué)生的綜合物理學(xué)素養(yǎng)才能夠得到提高。就目前的大學(xué)物理課程教學(xué)現(xiàn)狀而言，很多學(xué)生對(duì)物理學(xué)的教學(xué)方式和內(nèi)容等不感興趣，其教學(xué)模式的效果尚不良好。針對(duì)于此，高校應(yīng)該改進(jìn)教學(xué)內(nèi)容，革新教學(xué)方式，實(shí)現(xiàn)學(xué)生物理學(xué)素養(yǎng)的切實(shí)提升。

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作者:程丹 單位:長春光華學(xué)院基礎(chǔ)教研部