學科教育論文-針對工科大學進行物理教學改進的探索.doc

學科教育論文-針對工科大學進行物理教學改進的探索摘要:針對目前工科學生物理基礎較為薄弱、知識面較窄,對于工科專業(yè)致力于培養(yǎng)現(xiàn)代高級應用型技術人才的目標影響很大這一問題,提出了進行物理教學改進的方法。根據(jù)不同專業(yè)對教學內容有所側重,充分利用現(xiàn)代教育技術,進行實踐性教學來提高物理教學質量,從而培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神和能力的工科大學生。關鍵詞:大學物理教學方法實踐性教學現(xiàn)代教育技術物理學是研究物質、能量和它們相互作用的學科。作為一門嚴格的、定量的學科,物理學在自然科學中一直發(fā)揮著極其重要的基礎學科的作用,從某種意義上講,它是我們認識世界的基礎,是其他學科和絕大部分技術發(fā)展的直接或不可缺少的基礎,是全球技術和經(jīng)濟發(fā)展的主要驅動力1。開設大學物理,一方面可以使學生較為系統(tǒng)地打好必要的物理基礎,另一方面可以使學生初步具備科學的思維方法和研究手段,可以激發(fā)學生的探索和創(chuàng)新精神2。由于課程設置的原因,工科專業(yè)大學物理的學時數(shù)一直少于理科。目前工科大學物理的教學內容,主要是在理科傳統(tǒng)物理課內容的基礎上一再精選后形成的。這樣,使得工科大學生的物理基礎較為薄弱,物理知識面較窄,這對于工科專業(yè)致力于培養(yǎng)現(xiàn)代高級應用型技術人才的目標影響很大。作為高校大學物理教師,如何改進教學方法改善這一狀況已成當務之急。1工科大學物理教學內容應該依不同專業(yè)有所側重工科專業(yè)大學物理課時數(shù)較少,教師不可能像教授理科學生那樣面面俱到,所以教師在教授不同專業(yè)的學生時,應該在不影響總的教學進度的基礎上,根據(jù)他們的專業(yè)適當調整教學安排,突出重點3-4。例如,在教授通訊工程專業(yè)和電子信息工程專業(yè)的學生時,應該對電學、磁學部分的內容有所側重；而在教授材料學、無機化工專業(yè)的學生時,就需要在熱力學和統(tǒng)計力學方面有所側重。對與同學們專業(yè)相關的章節(jié),老師應該盡量結合物理學史,將整個相關章節(jié)學科的發(fā)展脈絡給同學們予以介紹,結合當今該領域的最新研究應用成果與同學們一起討論,并對該領域的未來發(fā)展方向進行預測和探索。這樣,使他們很早就對自己將來要從事的領域有一個較為全面的了解,這對他們將來學習專業(yè)課是大有好處的,也大大提高了他們學習物理學的興趣。在工科專業(yè)中,近代物理學部分由于課時所限,講解的很少,但作為教師,也應注意根據(jù)不同的專業(yè)有所調整。像電學中的各種粒子加速器、等離子體,熱學中的液晶,光學中的全息技術、非線性光學,量子力學中的光電效應、激光技術等,它們與近代物理和新技術密切相關,有助于學生跟上時代,開闊視野。以微電子專業(yè)為例,該專業(yè)中所用的加工和分析手段,如離子注入、激光退火、離子刻蝕、盧瑟福背散射譜、同步輻射等,如果在教授大學物理課程時,都從我們的課程表里排除掉的話,沒有了這些相應的物理學原理技術,我們所謂的高科技就可能是無本之木,沒有任何根基可言了,這樣教授出來的工科生將來很難在工程技術上有世界水平的創(chuàng)新。2充分利用現(xiàn)代教育技術目前,高校大學物理課程教學普遍采用多媒體教學,我校也是如此,基本以簡單便捷的MicrosoftPowerPoint作為創(chuàng)作工具進行課件制作,并配合使用AutoCAD繪圖軟件、3Dmax動畫軟件和Flash視頻技術。多媒體教學手段的引入,打破了傳統(tǒng)的灌輸式教學模式,是現(xiàn)代化教學手段的重要標志,這種教學方式有很大的好處5。首先,它能激發(fā)同學們的學習興趣,因為多媒體技術包括圖像、聲音、動畫,這使得原本枯燥的知識變得生動有趣,有利于學生注意力的保持,提高了學習效率。其次,課本上的知識容量是非常有限的,即使課本教材在不斷更新,也漸漸不能夠滿足教師和同學們學習的需要了,多媒體教學可以隨時從網(wǎng)上鏈接和下載相關文字、圖片、動畫和視頻素材,使得課堂教學內容更加豐富,可以極大的提高同學們的學習興趣。再次,多媒體課件相當于一個教學提綱,使得教學變得更加便捷,大大提高了老師的講課效率。這在某種程度上都彌補了工科大學物理課程不夠的缺陷。但是多媒體課件也會帶來另一方面的負面影響,比如,現(xiàn)在不少多媒體課件為了迎合學生的興趣,運用了過多強烈的色彩、圖片和動畫,使得學生為這種綜合刺激所吸引,注意力過多的集中在多媒體技術的展示上了,而忽視了教學內容,造成了本末倒置。另外,老師過分依賴多媒體,不但發(fā)揮不出多媒體教學的優(yōu)勢,還可能出現(xiàn)“滿堂灌”的現(xiàn)象,適得其反。所以,作為教師,要充分發(fā)揮自己的主觀能動性,掌控好自己在教學中的主導作用,慎用、善用多媒體,才能使多媒體技術更加科學合理地服務于教學。3配合課堂教學進行一定的實踐性教學3.1建立大學物理演示實驗室物理演示實驗是大學物理教學過程的一個環(huán)節(jié)和輔助手段,根據(jù)演示實驗的具體場所,可以分為課堂演示實驗和課后演示實驗。課后演示實驗主要是在演示實驗室中完成,同學們可以利用課余時間,到演示實驗室觀看相關的演示實驗,甚至參與其中,自己親自動手操作。演示實驗室的建立即豐富了現(xiàn)有的教學模式,又極大的提高了同學們的學習熱情。同學們在參觀演示、動手操作的過程中不僅加深了對物理知識的理解,而且為今后工科專業(yè)高年級進實驗室打下了一定的基礎。例如,對于通信工程和電子信息工程的學生,光纖通信演示實驗就早早地為他們進入專業(yè)知識的學習做了鋪墊。圖1是同學們進行激光的倍頻實驗所畫的實驗原理圖和使用數(shù)碼相機拍到的基頻光及對應倍頻光。在上述演示實驗過程中,使同學們了解到激光倍頻的整個過程,從而更加扎實地掌握激光倍頻的基本原理,進而培養(yǎng)同學們的創(chuàng)新精神和能力。3.2鼓勵學生動手實踐配合教學,鼓勵同學參與各種科技創(chuàng)業(yè)實踐活動,在活動中鞏固和延伸課堂知識,提高同學們的學習興趣,鍛煉同學們分析問題、解決問題的能力,培養(yǎng)同學們的創(chuàng)新意識。科技創(chuàng)新實踐活動的方式可以靈活多樣,既可以在老師的組織下借助學校的資源進行科學研究,也可以組織學生到科研院所參觀、實踐,甚至還可以在寒暑假期介紹同學到工礦企業(yè)打工,親自參與企業(yè)研發(fā)過程中的技術革新,真正把自己在課堂上所學的知識靈活地運用到實際解決問題中去。4小結工科大學物理教學任重而道遠,在很多方面都需要改進。本文從大學教師角度出發(fā),闡述了教學方法的改進對于工科大學物理教學質量提高的影響,提出大學教師在教學中應根據(jù)不同專業(yè)對教學內容有所側重,充分利用現(xiàn)代教育技術,并適當進行實踐性教學來提高物理教學質量,并論證了通過這樣的改進,能夠提高工科學生獨立獲取知識和分析問題解決問題的能力,從而真正培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和能力的對社會有貢獻的工科大學生。參考文獻1程守洙等.普通物理學M.上冊,第六版,高等教育出版社,2006:1-5.2吳百詩.再談工科大學物理教材改革問題J.中國大