王辉升1 赵炳炎2
（1.安徽工程大学数理学院，安徽 芜湖 241000；
2.玉林师范学院物理科学与工程技术学院，广西 玉林 537000）
【摘要】工科专业的招生比例日益增大，大学物理课程在针对工科的教学问题越来越多，针对这种不可改变的趋势，本文探讨大学物理在工科院校如何有效地开展和改革的问题。
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关键词 物理教学；工科专业；少课时
面对着高校教学改革步伐的推进，工科大学物理面临着种种困境。一方面社会需求导致了高校整体“工”大于“理”专业的局面，工科学生容易忽视包括大学物理在内的理论基础课。学生整体对物理课的重视程度在逐渐下降，导致物理教学的效果越来越差。另一方面，国内很多高校针对物理基础课都在减少课时。课时在递减，但同时在信息爆炸的时代，学生要掌握的物理基础知识并不能减少，因此内容并不能删减，两面的矛盾让众多物理教育工作者无所适从。笔者通过对学生的调查反馈和长期教学经验总结，通过以下几点来谈谈如何走出物理教学困境的方法。
1 改变传统的教学方法，讲法必须精简化、合理化、形象化、生活化[1]
课堂内容相对于课时来说太多。对于一些次要的内容可以适度精简，以便更好地突出主题，让学生能抓住重点基础知识。例如，在狭义相对论的章节中，目前国内多数教材都包含一节迈克尔逊-莫雷实验的内容。笔者在多年的教学总结中发现，这个实验实际上跟狭义相对论的创立没有多大联系。爱因斯坦创立相对论之前并不知道这个实验。根本不需要用该实验来铺垫或作为理论背景。而且讲解这个实验内容，教学者也会本能地把它描述为狭义相对论的历史背景。其结果反而会误导学生这其中的逻辑关系，增加了本来就难以理解的相对论学习难度。
课堂教学形式也应该重新合理化，由传统灌输式应转变为研究式。首先，提前设计学生在课堂上的讨论主题，预测学生可能会提出的问题，让学生能积极主动地参与到研讨的预案。其次，在课堂教学过程中以学生为主体，让学生主动地探究所学知识，而教师仅仅是扮演指导者和协助者的角色。在教师的引导和协助下，这会有利于学生积极主动地理解物理概念和物理思想，并将所学知识用以解决实际问题或专业相关的问题。
传授内容尽量形象化。大学物理课程本身的理论逻辑性和严密抽象的数学公式推导，难免导致课堂枯燥乏味缺乏生机和活力。物理教学者在备课期间要充分思考，尽量化抽象为形象，以便于学生更好地理解理论内容。例如在讲光电效应这节抽象内容时，笔者就拿学生玩过的抢滩登陆游戏作比方。（电子）敌军士兵获得（光子）能量，从（光电管）牢房的阴极逃出来，想登陆到对岸形成一股势力（电流），我们可以阻碍他们登陆，从而可以改变最终形成的势力（电流）大小。这样讲会让学生把抽象的内容变成一个具体模型，学生不但能很好地理解光电效应，还可以长时间地记住其中的规律。又如，在讲驻波章节内容时，教学初期笔者在黑板上推导分析完驻波方程，讨论驻波规律后，一调查发现学生根本不知道驻波到底是什么，具有什么规律。长时间的理论讲解也只能让学生们死记硬背几个名词代码。后来笔者意识到这节内容太抽象，所以到实验室搬来简单的仪器，在课堂上简单演示了一下，学生就很轻松地理解并记住驻波的本质。
理论需要经常联系实际。由于理论知识和实际生活经常脱节，使得有些学生对物理课的热情渐渐降低，甚至可能出现对物理学习的抵触心理。因此，物理教学者在教授物理学内容时，要精心布置设计每一个教学环节，充分备好每次课。除了之外，还要尽量多收集多整理与物理教学有关的素材，理论联系实际生活，可以让干涩乏味的物理公式和物理推导变得更亲切更形象，可以吸引学生的关注，提升他们对物理的学习兴趣和热情，从而更进一步促进学生科学素质的提高。比如在讲授相对运动章节时，与同学们探讨“如何在雨中如行走时身体淋的雨水最少”这一问题[2]，这不仅使相对速度等理论问题得到灵活运用，而且也培养了学生利用现有知识解决实际问题的能力。又例如在学习刚体运动一章中关于角动量及角动量守恒定律时，可把平时的体育运动如跳水、溜冰等项目的力学规律进行分析，给学生科普直升飞机为什么都是只有两个螺旋桨才能正常飞行等，从物理角度审视生活，让学生明白物理原来和生活是紧密联系的。学生通过这些理论的学习，不仅可以在平时的体育锻炼中少走弯路，而且理解掌握了训练时应有的理论方法。经常理论联系实际，可让学生对物理学抽象的理论不再畏惧和排斥，而且能够激发他们探究物理理论的热情望，使学习方式被动变变为主动式，从而可以提高整体的教学效果。
2 调整固定的教学内容，内容必须适应专业发展的需要
考虑到工科专业学习的不同特点，物理学内容应需要重新调整和仔细划分，掌握基础知识，突出应用主题，以适应具体各专业的学生对象。结合工科专业的实际需要和物理学自身的教学特点，在工科专业物理学的课堂教学中，应适度增加应用物理方面的内容例如工程科技相关领域和日常生活的应用可以穿插有关物理学研究前沿的案例。这样安排教学内容可以给工科专业的物理学教学带来生机，使学生意识到物理学原理和方法与自己联系密切，与后续专业课程是密切相关的，同时也使工科物理学课程教学的定位更好地符合工科专业的实际需要。
适度调整教学内容，适应具体不同专业学生需求。虽然物理是整个理工科的基础课，但不同专业的学生，物理的学习基础不同，后续学习的专业需求也不同，因此在处理基础课与专业课之间的关系非常重要，尽量要做到突出具体各专业特色，也就是在保持原有物理教学体系基础不变的前提下，兼顾到学生专业需求的不同。可以尝试将课程内容分成基础和提升两个部分，针对不同内容采取不同教学方法。基础部分侧重于课程的基础知识和核心内容，课时应占总课时比例的大部分。提升内容依据不同专业划分，侧重于后续课程的有效衔接，课时应占总课时比例的小部分。例如机械专业的物理教学可以在力学方面适当加以拓展，从定轴转动拓展到定点转动，角动量定理及守恒可以从定轴拓展到成“不定轴”。对于电气电子类专业的物理教学内容，可以在电磁学部分增加提升部分比如电路的常见分析方法和处理。对于生物化学类的专业可以把热力学的内容作为提升部分适当详细地讲解，以方便衔接后学的如物理化学等专业课。这样的内容的适度调整会让学生意识到物理的基础性和真实重要性特点。学生足够的重视是物理课教学能取得良好效果的必要条件。
3 突破传统单一教学，教学手段需要与时俱进
要充分调动学生的学习积极性，激发学生学习兴趣，物理教学者还可以充分利用现代化教学手段进行辅助教学。现代科技突飞猛进，教学手段也在日益更新。现代化的教学媒体和教学手段能充分刺激学生感官，激发学习的热情。物理课堂上经常需要运用图像动画等直观演示，而黑板加粉笔这一传统的教学手段无法做到。多媒体辅助教学包含许多视频或动画信息，还可利用mathematics等应用软件把一些二维或三维图像表示的物理规律简单直观地呈现给学生，这样的处理既能节省教师在黑板上临时画图的时间，在内容多时间少的情况下提高课堂效率，又能形象地再现物理过程，逼真地展现很多平时难以看到的物理现象图文并茂，使大学物理课堂教学表现得丰富多彩，让学生学习的过程中能积极地参与其中[3]。
利用网络资源和远程在线辅助进行补充教学。今天的科技迅猛发展，以计算机技术承载的网络信息与我们的联系越来越紧密，这也为新世纪的教学增添了一个新思路。网络信息中包含大量的物理教学和科研学术资源。教师和学生都可以随时随地获取自己所需要的知识。教师可利用网络资源更好地对物理知识进行资源扩充和整理对专题可以深入分析讨论，还可以与同行或专家进行互动交流，分享和学习专业教学方面的心得和体会，从而可以促进教学水平的不断提升。同时教师还可以洞察相关知识体系学术前沿问题，提升科研水平，让科研和教学相互促进，互为一体。学生可以通过网络查询学习资料，通过一些网络移动图书馆或电子期刊等查阅和检索相关的学习资料，可以补充受课堂限制可能覆盖不到的物理内容。由于课时有限，教师和学生在课堂上的互动有限，但教师和学生可以利用网络构建交流平台，随时随地互通交流，这不仅可以拉近师生距离，也能带动学生学习的主动性，同时在课时少，内容多的情况下可以有效地保证和提高大学物理课程的教学质量。
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参考文献
［1］朱杰,解迎革,汪自庆,王国栋.农科大学物理“4433”教学新模式的探索与实践[J].中国林业教育,2013,7,31(4).
［2］毛仕春.浅议如何提升少学时大学物理教学质量[J].经验交流,2012-10-28.
［3］许琰,杨爽.对大学物理教学改革的探索[J].教育教学论坛,2014,1(4).
［责任编辑：汤静］