時(shí)間:2022-04-04 05:13:31
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論文摘要:由于高考采用文、理分科考試,導(dǎo)致教學(xué)知識(shí)片面化、學(xué)生思維模式化。文科生是我國未來社會(huì)事物和文化活動(dòng)的組織者及管理者,因而提高文科生綜合素質(zhì)尤為重要。從完善教學(xué)資源、研究教學(xué)形式和培養(yǎng)文科生綜合素質(zhì)等方面介紹了北京工商大學(xué)開設(shè)的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課程。
論文關(guān)鍵詞:文科;大學(xué)物理;演示實(shí)驗(yàn);教學(xué)軟件
為適應(yīng)科技和社會(huì)的飛速發(fā)展,必須培養(yǎng)具有實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)的復(fù)合型、應(yīng)用型人才。人才培養(yǎng)的現(xiàn)代化需要教學(xué)手段的現(xiàn)代化。在教育部公布的2003~2007年教育振興運(yùn)動(dòng)計(jì)劃中明確指出:“創(chuàng)建國家級(jí)教育信息化應(yīng)用支撐平臺(tái),加大涵蓋各級(jí)各類教育的信息資源開發(fā),形成多層次、多功能、交互式的國家教育資源服務(wù)體系?!彪S著現(xiàn)代信息技術(shù)在教育領(lǐng)域中的廣泛運(yùn)用,計(jì)算機(jī)、多媒體及網(wǎng)絡(luò)教學(xué)在高校的教學(xué)改革中已越來越重要。
物理學(xué)是整個(gè)自然科學(xué)和現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ),它以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),而演示實(shí)驗(yàn)是最直觀有效、形象生動(dòng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式。通過物理演示實(shí)驗(yàn),學(xué)生能更好地理解物理概念、掌握物理規(guī)律、培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)技巧、提高創(chuàng)新能力。物理的創(chuàng)新成果都源自于實(shí)驗(yàn)。因此,物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)成為培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的重要環(huán)節(jié)。
北京工商大學(xué)十分重視實(shí)踐教學(xué),近年來加大了對物理演示實(shí)驗(yàn)室的投入,購置了大批國內(nèi)一流的先進(jìn)演示設(shè)備,建成了物理演示實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生提高科學(xué)素質(zhì)、改善知識(shí)結(jié)構(gòu)創(chuàng)造了很好的條件。但目前物理演示實(shí)驗(yàn)室主要面臨三方面的不足:演示實(shí)驗(yàn)室雖具有少量教學(xué)輔助資料,但難于滿足全校學(xué)生對高科技資源的需求;實(shí)行單一的“表演實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式,學(xué)生主要是觀察者,處于被動(dòng)地位,這種教學(xué)模式難以激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣,限制了創(chuàng)新能力的培養(yǎng);大學(xué)物理文科教學(xué)已經(jīng)得到越來越廣泛的重視,并在文科人才的素質(zhì)教育中扮演了十分重要的角色。物理演示實(shí)驗(yàn)雖已在北京工商大學(xué)工科專業(yè)學(xué)生中廣泛開展,但參與的文科學(xué)生很少,因而物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革迫在眉睫,創(chuàng)建基于多媒體技術(shù)的演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是當(dāng)前我國高等教育發(fā)展的必然趨勢,也將填補(bǔ)北京工商大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室在這方面的空白。下面結(jié)合實(shí)踐教學(xué)在培養(yǎng)文科人才素質(zhì)教育中的地位和作用,主要從教學(xué)資源的完善、教學(xué)形式和文科課程改革三方面進(jìn)行有益的探討。
一、完善大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源
近幾年,學(xué)校投入170萬資金購置了大批國內(nèi)一流的演示實(shí)驗(yàn)設(shè)備,建成了230平方米的物理演示實(shí)驗(yàn)室,能演示150多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)。在2007年北京市本科教學(xué)評(píng)估期間,北京工商大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室受到評(píng)估專家和學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)的高度評(píng)價(jià)。雖然物理演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)受到學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)高度重視,學(xué)校也投入了較高力度的人力、物力、財(cái)力,向?qū)W生開放演示實(shí)驗(yàn)室。但物理演示實(shí)驗(yàn)室目前僅有實(shí)驗(yàn)操作說明書,缺乏配套教學(xué)資料。所以,編寫演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)課件、開發(fā)現(xiàn)代化教學(xué)軟件迫在眉睫。
從2009年學(xué)校向文科生試開設(shè)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課程開始,教師從力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、振動(dòng)和波動(dòng)五方面整理了物理理論知識(shí)和編寫了適合文科學(xué)生的PPT教學(xué)課件,并指導(dǎo)學(xué)生使用照相機(jī)或攝像機(jī)在演示實(shí)驗(yàn)室拍攝演示實(shí)驗(yàn)儀器圖片和視頻。拍攝照片需要實(shí)驗(yàn)儀器和背景對比強(qiáng)烈,簡單清晰。拍攝后指導(dǎo)學(xué)生使用Photoshop軟件進(jìn)行后期處理。教學(xué)視頻中最好包括教師演示和講解過程,這樣有利于吸引觀看教學(xué)視頻學(xué)生的注意力,可形象生動(dòng)地展示物理現(xiàn)象,有利于教師對物理原理的解釋。除此之外,根據(jù)教學(xué)內(nèi)容的需求,通過互聯(lián)網(wǎng)的下載、圖像掃描、手動(dòng)制作等方式也可收集其他物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)資料。另外,我們還與公司IT專業(yè)技術(shù)人員探討多媒體教學(xué)軟件所需要使用的匯編語言、軟件界面的設(shè)計(jì)和分類、軟件所需圖片和視頻嵌入的穩(wěn)定性,最終使用actionscript語言編寫了多媒體物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件,該軟件在課堂上使用后極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。
二、采用靈活多樣的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式
許多高校已經(jīng)采用了靈活多樣的現(xiàn)代化物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)形式,如利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)的物理演示教學(xué)、雙語物理演示教學(xué)以及利用“投票機(jī)”(voting machine)讓學(xué)生選題判斷的物理演示教學(xué)等都極大地激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。雖然北京工商大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)室已配備了導(dǎo)學(xué)儀、計(jì)算機(jī)、高清大屏幕電視等多種形式的現(xiàn)代化多媒體教學(xué)設(shè)備,但目前僅采用單一的“表演實(shí)驗(yàn)”教學(xué)模式,每個(gè)班的工科學(xué)生僅利用兩節(jié)課時(shí)間在實(shí)驗(yàn)室觀看教師演示實(shí)驗(yàn)儀器,學(xué)生處于被動(dòng)地位,限制了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng),教學(xué)效果不甚理想。
針對向文科生開設(shè)的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課程,教師采用了多種教學(xué)和管理形式:大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)雙語教學(xué)模式讓文科學(xué)生了解了物理專業(yè)英語,有利于培養(yǎng)學(xué)生的國際交流能力、主動(dòng)參與國際合作與國際競爭的能力,積極響應(yīng)了教育部提出的“積極推動(dòng)使用英語等外語進(jìn)行教學(xué),以適應(yīng)經(jīng)濟(jì)全球化和科技革命的挑戰(zhàn)”的教育方針;教師采用理論分析與實(shí)驗(yàn)演示相結(jié)合、學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器等教學(xué)模式,對學(xué)生采用實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)操作和PPT演講等形式的考核方式,這種教學(xué)方式使學(xué)生接受的信息量增多,豐富了教學(xué)內(nèi)容,極大地提高了課堂的教學(xué)效果,培養(yǎng)了學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)協(xié)作精神及語言表達(dá)能力;教師隊(duì)伍中有多年豐富教學(xué)經(jīng)驗(yàn)的教授和副教授,也有具有極強(qiáng)科研能力和外語水平的博士,還有調(diào)試和維修實(shí)驗(yàn)儀器的專業(yè)技術(shù)人員,從而保證了教學(xué)質(zhì)量。
三、大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程注重文科學(xué)生綜合素質(zhì)的培養(yǎng)
各大高校教育以提倡大學(xué)生素質(zhì)教育為前提,不少院校針對理工科大學(xué)生相繼開設(shè)了美術(shù)、聲樂、大學(xué)語文等課程,從而加強(qiáng)了他們的人文知識(shí)教育。而對于文科大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的教育工作起步較晚,進(jìn)展也相對緩慢。因此,有必要培養(yǎng)文科學(xué)生的觀察力、想象力、邏輯思維能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力,針對文科生開設(shè)大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)教學(xué)有助于學(xué)生開拓思路、鍛煉能力,促進(jìn)各學(xué)科之間的滲透和互補(bǔ),對提高文科生的科學(xué)文化素質(zhì)具有重要意義。
北京工商大學(xué)于2009年春季首次向文科學(xué)生專門開設(shè)了“物理探索與實(shí)踐”大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)選修課,第一次開課限選人數(shù)為35人。為了提高教學(xué)效果,教師們從教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)過程管理、實(shí)驗(yàn)儀器維護(hù)等方面進(jìn)行了探討,教學(xué)效果良好。在總結(jié)了第一次開課的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)后改進(jìn)和完善了教學(xué)課件,于2011年春季再次開設(shè)了該選修課,選課人數(shù)達(dá)到80人,分兩個(gè)小班授課。文科學(xué)生普遍反映本選修課使他們更好地理解了物理概念和規(guī)律,提高了實(shí)踐動(dòng)手能力,開闊了學(xué)習(xí)視野,培養(yǎng)了團(tuán)隊(duì)合作意識(shí),激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
對于向文科學(xué)生新開設(shè)的大學(xué)物理演示實(shí)驗(yàn)課程,教師們一致認(rèn)為應(yīng)以突出素質(zhì)教育為指導(dǎo)思想,改變灌輸式的教學(xué)方法,以學(xué)生獨(dú)立操作實(shí)驗(yàn)為主、教師啟發(fā)式指導(dǎo)為輔的方式,實(shí)行“觀察實(shí)驗(yàn)—理論解釋—?jiǎng)邮謱?shí)踐—演講總結(jié)”的分層次教學(xué)模式。第一,學(xué)生在演示實(shí)驗(yàn)室先觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。例如,在講解“法拉弟籠”實(shí)驗(yàn)時(shí),先讓學(xué)生觀察50~100kV高壓電源向法拉第籠放電現(xiàn)象,因?yàn)榛\體的屏蔽作用,籠內(nèi)的同學(xué)安然無恙。學(xué)生對此驚訝不已,覺得不可思議,急切想知道其中緣由。第二,教師在課堂上用PPT課件詳細(xì)解釋了靜電屏蔽的電學(xué)原理,并啟發(fā)學(xué)生思考:在生活中是否存在類似現(xiàn)象?學(xué)生想到了高壓線圈外的鐵架,還有些同學(xué)想到如果將易發(fā)生雷電地區(qū)的房屋裝上這些具有屏蔽作用的籠網(wǎng),可以保護(hù)人身安全。這樣的演示實(shí)驗(yàn)讓學(xué)生感覺到物理現(xiàn)象就在我們身邊,對所學(xué)知識(shí)印象深刻。第三,讓文科生參與到普通大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,講述實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作方法和數(shù)據(jù)處理過程,提高了他們的動(dòng)手能力和邏輯思維能力。第四,在每學(xué)期末,教師指導(dǎo)學(xué)生課后從網(wǎng)絡(luò)收集課程相關(guān)信息,讓學(xué)生制作感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目專題PPT,通過學(xué)生PPT演講的形式來討論。這種教學(xué)方式培養(yǎng)了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、設(shè)計(jì)制作PPT能力和語言表達(dá)能力。
文科學(xué)生與理工科學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)有著本質(zhì)不同。首先,課時(shí)差距很大。該課程每學(xué)期共34學(xué)時(shí),這要求教師要精選物理內(nèi)容;其次,物理基礎(chǔ)的不同使得任課教師在教學(xué)深度和難度上要把握得當(dāng);另外,學(xué)習(xí)目的不一致,文科生大學(xué)生物理演示實(shí)驗(yàn)課程旨在提高其綜合素質(zhì),而不是像理工科那樣與專業(yè)課程教學(xué)相結(jié)合。所以,教師可以從以下幾個(gè)方面來準(zhǔn)備教學(xué)。
1.介紹物理學(xué)史,培養(yǎng)科學(xué)精神
物理學(xué)史反映了人類對自然界各種物理現(xiàn)象的認(rèn)識(shí)過程,研究物理學(xué)發(fā)生和發(fā)展的基本規(guī)律,研究物理學(xué)概念的思想發(fā)展和變革過程??茖W(xué)精神是指由科學(xué)性質(zhì)所決定并貫穿于科學(xué)活動(dòng)之中的基本的精神狀態(tài)和思維方式,是體現(xiàn)在科學(xué)知識(shí)中的思想或理念。教師在教學(xué)過程中應(yīng)注重傳遞科學(xué)家所具有的探索精神、求真精神、創(chuàng)新精神和獻(xiàn)身精神以及科學(xué)家們所表現(xiàn)出的謙虛、誠實(shí)、合作、淡泊名利的優(yōu)秀品質(zhì)。例如,演示實(shí)驗(yàn)室具有冰箱原理展示儀器,在講述與之相關(guān)的卡諾循環(huán)物理原理時(shí)介紹了法國青年工程師卡諾如何在前人研究基礎(chǔ)上找到了提高蒸汽機(jī)效率方法的研究過程,由此激勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中應(yīng)像卡諾那樣具備不斷探索的精神。
2.滲透物理思維方法
培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法比單純傳授知識(shí)更重要。教學(xué)過程中應(yīng)讓學(xué)生掌握如何思考、如何分析問題和解決問題的方法。例如,在學(xué)生進(jìn)行示波器實(shí)驗(yàn)中,有些學(xué)生調(diào)不出李薩茹圖形,教師啟發(fā)學(xué)生從X/Y軸信號(hào)是否輸入正確、兩軸信號(hào)頻率比值是否合適、兩軸信號(hào)在示波器上顯示位置以及模式選擇等方面來進(jìn)行分析,大部分學(xué)生最終解決了該問題,并加深了學(xué)生對該實(shí)驗(yàn)物理原理的理解。雖然“物理探索與實(shí)踐”選修課針對北京工商大學(xué)文科專業(yè)學(xué)生開設(shè),但因高考時(shí)分文、理科生源,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力水平參差不齊,如何調(diào)動(dòng)不同層次學(xué)生的積極性和主動(dòng)性,使每個(gè)學(xué)生都能最大限度地從課堂中獲益,還有待進(jìn)一步探索教學(xué)方法。
3.教學(xué)與實(shí)踐相結(jié)合
教師在傳授理論知識(shí)的同時(shí)必須輔之以實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)生學(xué)有所獲。我們研究確定了工科和文科學(xué)生力所能及的演示實(shí)驗(yàn)研究課題,培養(yǎng)了他們獨(dú)立思考的能力,讓學(xué)生參與調(diào)試,真正將理論與實(shí)際相結(jié)合。最終,教師指導(dǎo)學(xué)生獲得了三項(xiàng)物理演示實(shí)驗(yàn)競賽獎(jiǎng):2011年北京市大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競賽一等獎(jiǎng),2011年北京市大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競賽三等獎(jiǎng),全國高校第十屆物理演示教學(xué)儀器一等獎(jiǎng)。
摘要:大學(xué)物理是所有理工農(nóng)科高校都必開的課程,其基礎(chǔ)地位是其它學(xué)科無法取代的,重要性不僅體現(xiàn)在拓展學(xué)生的知識(shí)面,更是表現(xiàn)在不斷出現(xiàn)的新興的高科技技術(shù)里,這些高精尖的技術(shù)往往是各個(gè)學(xué)科的交叉結(jié)合,而物理學(xué)是各個(gè)交叉學(xué)科的基礎(chǔ)。但目前在一些農(nóng)業(yè)院校里存在這樣一種看法,認(rèn)為大學(xué)物理與某些專業(yè)無法銜接,因此不斷壓縮大學(xué)物理課程的學(xué)時(shí)。針對以上存在的現(xiàn)象及問題,本文將分析其中的原因和對策。
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理 混合型農(nóng)業(yè)院校 課程地位
大學(xué)物理也是農(nóng)林院校開設(shè)的必修課之一,但在一些以農(nóng)林為主的院校里得不到應(yīng)有的重視[1-6]。分析其原因大概有三個(gè)方面:第一個(gè)方面的原因出在大學(xué)物理這門課程的性質(zhì)上,大學(xué)物理是現(xiàn)代技術(shù)的基礎(chǔ),其涉及的內(nèi)容繁雜,包括力、熱、光、電以及近代物理等,這些內(nèi)容又都是基礎(chǔ)性的,很難與具體的某個(gè)或某些專業(yè)內(nèi)容直接結(jié)合起來,從而給人一種學(xué)了沒用的感覺;第二方面的原因集中在這門課程的內(nèi)容上,大家知道,現(xiàn)在各高校所開設(shè)的大學(xué)物理的課程內(nèi)容絕大部分都是經(jīng)典物理的內(nèi)容,換句話說,是兩百年前就已經(jīng)有的內(nèi)容了,顯然大學(xué)物理的內(nèi)容設(shè)計(jì)落后了,跟不上時(shí)展的步伐就必然不會(huì)受到重視;第三個(gè)原因是農(nóng)林院校的專業(yè)老師對大學(xué)物理這門課程認(rèn)識(shí)不足,由于專業(yè)的局限性,導(dǎo)致學(xué)科視野受到限制,看不到本專業(yè)以外的知識(shí)。
針對以上問題,筆者認(rèn)為作為一名大學(xué)物理的老師應(yīng)該從以下幾個(gè)方面來應(yīng)對。
1 改革教學(xué)大綱,針對不同專業(yè)制定相應(yīng)的教學(xué)大綱
現(xiàn)有的教學(xué)大綱的設(shè)計(jì)都比較注重學(xué)科內(nèi)的連貫性和一致性,對本學(xué)科以外的內(nèi)容很少涉及。比如我校的工科大學(xué)物理的教學(xué)大綱對同一層次,如本科是一樣的,但不同本科專業(yè)間的區(qū)別就不能在大綱中體現(xiàn),像食品、動(dòng)植物檢疫這一類的農(nóng)科類本科及土木、城市規(guī)劃、農(nóng)機(jī)和機(jī)械等這一類工科類本科對大學(xué)物理具體內(nèi)容的要求是不一樣的,前者注重?zé)崃W(xué)、光學(xué)等部分的內(nèi)容,后者更注重力學(xué)、機(jī)械波、機(jī)械振動(dòng)等部分的內(nèi)容。因此針對這一情況在設(shè)計(jì)教學(xué)大綱的時(shí)候要對不同的情況應(yīng)做出相應(yīng)的調(diào)整。
還有不同層次的學(xué)生對大學(xué)物理內(nèi)容的要求也是不同的,比如農(nóng)科專業(yè)與工科專業(yè),農(nóng)科專業(yè)由于學(xué)時(shí)少,大學(xué)物理課程大綱的設(shè)計(jì)更應(yīng)細(xì)致。
2 合理安排教學(xué)內(nèi)容,加強(qiáng)教材建設(shè)
教學(xué)內(nèi)容是教學(xué)大綱的實(shí)施,教學(xué)大綱設(shè)計(jì)得再合理,最終還要反映在教學(xué)內(nèi)容里,如何安排教學(xué)內(nèi)容關(guān)系到是否能如忠實(shí)地貫徹教學(xué)大綱的要求。那究竟怎么安排教學(xué)內(nèi)容才合理呢?
這個(gè)問題實(shí)際上很難有確定的答案。因?yàn)榻虒W(xué)過程是一個(gè)雙向過程,因?yàn)榻虒W(xué)過程是一個(gè)雙向過程,教師在安排教學(xué)內(nèi)容的時(shí)候要考慮他的教學(xué)對象的特點(diǎn)。同樣的內(nèi)容不一定適應(yīng)所有的對象。對大綱中要求的內(nèi)容,不適合教學(xué)對象的部分做出適當(dāng)?shù)膭h減,而適合教學(xué)對象的內(nèi)容要做適當(dāng)?shù)募訌?qiáng)。
比如筆者在講到電磁學(xué)的時(shí)候,針對食品類專業(yè)的學(xué)生就著重強(qiáng)調(diào)了電磁學(xué)在食品科學(xué)里的應(yīng)用,對關(guān)于食品的檢測、保鮮和儲(chǔ)藏現(xiàn)代技術(shù)進(jìn)行了適當(dāng)?shù)慕榻B,這些內(nèi)容書上是沒有的,但這些內(nèi)容是與物理學(xué)有關(guān)的并且與他們的專業(yè)相關(guān)。這樣在講課的時(shí)候?qū)W生就比較容易接受而且還有興趣。
那么這樣看來,加強(qiáng)教材建設(shè)就顯得很重要了[7]。目前還沒用一本特別適合農(nóng)科專業(yè)應(yīng)用的大學(xué)物理教材。而編寫一本合格的農(nóng)科大學(xué)物理教材需要很多專家學(xué)者,不同專業(yè)、不同高校的老師共同努力。
3 增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié),使學(xué)與用相結(jié)合
物理學(xué)歸根到底是一門實(shí)驗(yàn)科學(xué),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)物理課程中必不可少的一個(gè)環(huán)節(jié)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅能加強(qiáng)對物理學(xué)知識(shí)的進(jìn)一步認(rèn)識(shí),還能使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)新問題,從各種新問題中培養(yǎng)他們觀察、思考和解決問題的能力。
但目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)還局限在經(jīng)典物理學(xué)的范疇中,而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論教學(xué)存在脫節(jié)的現(xiàn)象。具體表現(xiàn)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)有可能與理論教學(xué)不同步,或提前或推遲;實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和理論教學(xué)內(nèi)容不相符,存在實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容過于陳舊等問題。
針對以上問題,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程必須做出相應(yīng)的調(diào)整:
第一,刪除一些過于陳舊的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或?qū)⑴f的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行重新設(shè)計(jì)等。有些舊的實(shí)驗(yàn)經(jīng)過重新設(shè)計(jì)以
也能煥發(fā)新機(jī)。
第二,對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的課程安排進(jìn)行合理的調(diào)整,盡量做到先講理論而后再做實(shí)驗(yàn),最好能做到講完理論馬上就做相關(guān)的實(shí)驗(yàn)。這就需要對實(shí)驗(yàn)管理制度進(jìn)行改革。
第三,將物理實(shí)驗(yàn)和相關(guān)的專業(yè)知識(shí)、專業(yè)內(nèi)容以及專業(yè)實(shí)驗(yàn)等相結(jié)合。這就需要大學(xué)物理老師同不同專業(yè)老師進(jìn)行很好的交流與合作。對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行不斷地創(chuàng)新,以適應(yīng)新的需要。
總之,要調(diào)整實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容,使物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容能與相關(guān)的專業(yè)內(nèi)容聯(lián)系起來。
4 加強(qiáng)教師的科研能力,使教學(xué)與科研相互促進(jìn)
教學(xué)和科研從來都是相輔相成的,科研做得好的老師,在教學(xué)上肯定能有所受益??蒲胁粌H能促進(jìn)教學(xué),對大學(xué)物理的老師來說,更能夠促進(jìn)與不同學(xué)科、專業(yè)間的交流與合作,使大學(xué)物理的教學(xué)更能夠貼近相應(yīng)的專業(yè),適應(yīng)相應(yīng)專業(yè)的發(fā)展需要。另外科研也促進(jìn)大學(xué)物理老師的專業(yè)知識(shí)和技能的提高,進(jìn)一步拓展了物理老師的知識(shí)面和學(xué)術(shù)視野,使得大學(xué)物理老師在講課的過程中能比相應(yīng)的專業(yè)老師更全面和系統(tǒng)地介紹相關(guān)的知識(shí)。
5 結(jié)束語
大學(xué)物理課程是教育部規(guī)定的理工農(nóng)林院校的專業(yè)必開的課程,既然教育部這樣要求,必然有一定的道理,因此一定要重視大學(xué)物理課程。特別以農(nóng)林專業(yè)為主的高校,更應(yīng)該探索合理的方法和途徑,使大學(xué)物理在農(nóng)林相關(guān)的專業(yè)里發(fā)揮其應(yīng)有的作用。
一、工科大學(xué)物理課程的地位和作用
20世紀(jì)后半葉,物理學(xué)在此前建立起來的狹義相對論、量子力學(xué)、量子電動(dòng)力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理和許多重要物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,以前所未有的速度發(fā)展著.許多物理學(xué)的分支學(xué)科,如原子、分子物理、原子核物理、固體物理、等離子體物理以及粒子物理等,都得到極大發(fā)展.與此同時(shí),科學(xué)發(fā)展的另一個(gè)重要特征是學(xué)科間相互滲透和交叉綜合.物理學(xué)和其他學(xué)科相互滲透,產(chǎn)生了一系列交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科,如化學(xué)物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理等等.物理學(xué)的新概念、新理論和新的實(shí)驗(yàn)方法向其他學(xué)科轉(zhuǎn)移,促成各學(xué)科的發(fā)展并成為其組成部分.
20世紀(jì)后半葉,新技術(shù)特別是高新技術(shù)發(fā)展之快也是前所未有的.高技術(shù)包含的科學(xué)知識(shí)高度密集,綜合性極高,如紅外和紅外成像技術(shù)、激光技術(shù)、計(jì)算技術(shù)、信息技術(shù)、航天技術(shù)、生物技術(shù)等等,都無一例外地與物理學(xué)等學(xué)科的基本概念、基本理論和基本實(shí)驗(yàn)方法密切相關(guān),其發(fā)展在很大程度上依賴包括物理學(xué)在內(nèi)的各學(xué)科的發(fā)展.
現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)的知識(shí)密集性、綜合性極高,處于科學(xué)技術(shù)的前沿,近幾年來的局部戰(zhàn)爭向人們展示,現(xiàn)代戰(zhàn)爭在相當(dāng)大程度上是高新技術(shù)的較量.現(xiàn)代軍事科學(xué)技術(shù)離不開物理學(xué)和物理學(xué)的新成就,如紅外夜視、激光制導(dǎo)、激光雷達(dá)、三相彈等都與物理學(xué)原理和物理學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)密切相關(guān).
這一切都表明,在科學(xué)技術(shù)發(fā)展的進(jìn)程中,物理學(xué)不但在歷史上曾經(jīng)是處于主導(dǎo)地位的,在20世紀(jì)是處于主導(dǎo)地位的,而且毫無疑問,21世紀(jì)物理學(xué)在科學(xué)技術(shù)發(fā)展中也必將處于主導(dǎo)地位,它的作用將會(huì)更加突出.
大學(xué)物理課是一門重要基礎(chǔ)課,它的作用一方面是為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ),另一方面是使學(xué)生初步學(xué)習(xí)科學(xué)的思維方法和研究方法,這些都起著增強(qiáng)適應(yīng)能力、開闊劉義洪盈贅大爭物雙教爭敬沮思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、提高人才素質(zhì)的重要作用.學(xué)好大學(xué)物理,不僅對學(xué)生在校學(xué)習(xí)十分重要,而且對學(xué)生畢業(yè)后的工作和在工作中進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識(shí)、新技術(shù)、不斷更新知識(shí),都將發(fā)生深遠(yuǎn)的影響.物理課的這一作用,特別為許多專家、教授、高級(jí)工程技術(shù)專家所強(qiáng)調(diào).
我國工科大學(xué)物理的學(xué)時(shí)一直少于理科.因此,目前實(shí)施的教學(xué)內(nèi)容,主要是傳統(tǒng)物理課內(nèi)容在給定學(xué)時(shí)范圍內(nèi)一再精選后形成的.總的來講,工科大學(xué)生的物理基礎(chǔ)較薄弱,物理知識(shí)面也較窄,特別是近代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)的物理基礎(chǔ)和現(xiàn)代工程技術(shù)方面的新知識(shí)更顯薄弱.如我們的課程基本要求中沒有物性學(xué)、分子、原子核、粒子等內(nèi)容;沒有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡爾效應(yīng)等內(nèi)容;量子物理、統(tǒng)計(jì)物理等近代物理基礎(chǔ)的基本概念、基本理論和知識(shí)甚為薄弱.這些內(nèi)容,工科一般專業(yè)在后續(xù)課中多不再涉及,而它們恰恰是當(dāng)今學(xué)習(xí)新理論、新知識(shí)和新技術(shù)所要涉及的,有些甚至已成為當(dāng)今高新技術(shù)的組成部分.在這個(gè)意義上講,大學(xué)物理課內(nèi)容“老的多、新的少”.因此,更新內(nèi)容,加強(qiáng)現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)有關(guān)知識(shí),特別是有關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),是工科物理教學(xué)改革必須面向的首要問題.
二、工科物理課教學(xué)改革
工科大學(xué)物理課程的教學(xué)改革是很復(fù)雜的,也是很困難的,不可能一嗽而就.應(yīng)該堅(jiān)持以下原則:不應(yīng)改變物理課作為基礎(chǔ)課的地位和作用,應(yīng)著力研究現(xiàn)代高級(jí)工程技術(shù)人才應(yīng)具備什么樣的物理基礎(chǔ);要重點(diǎn)研究如何處理好經(jīng)典物理和近代物理及有關(guān)近代內(nèi)容的關(guān)系;應(yīng)在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)思維方法和分析問題、解決問題能力上加大力度,與研究教學(xué)內(nèi)容改革的同時(shí),還必須系統(tǒng)地研究教學(xué)方法、考試方法等教學(xué)環(huán)節(jié)的改革.
工科大學(xué)物理課內(nèi)容改革的重點(diǎn)在于加強(qiáng)物理學(xué)基礎(chǔ)(包括經(jīng)典物理基礎(chǔ)和近代物理基礎(chǔ)),同時(shí)適當(dāng)?shù)亟榻B反映現(xiàn)代物理和現(xiàn)代工程技術(shù)的新知識(shí),擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,在整個(gè)教學(xué)過程中提高學(xué)生分析及解決問題的能力和獨(dú)立獲取知識(shí)的能力.由于工科物理課程教學(xué)時(shí)數(shù)少,只靠課程內(nèi)容和體系本身改革回旋余地小,改革要將課內(nèi)課外、理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)、課與課間關(guān)系諸方面綜合考慮.
(一)課程教學(xué)內(nèi)容改革,應(yīng)以物理課程教學(xué)基本要求為依據(jù).在保證經(jīng)典的前提下,進(jìn)一步精選經(jīng)典物理內(nèi)容,突出教學(xué)內(nèi)容及能力培養(yǎng),避免過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和嚴(yán)密性等,在整個(gè)經(jīng)典物理教學(xué)過程中應(yīng)貫徹加強(qiáng)近代思想;在近代物理基礎(chǔ)的基本要求部分,加強(qiáng)量子力學(xué)和統(tǒng)計(jì)物理基礎(chǔ)知識(shí),以利于學(xué)生在校和離校后進(jìn)一步學(xué)習(xí)新理論、新知識(shí)和新技術(shù);加強(qiáng)現(xiàn)代工程技術(shù)物理基礎(chǔ)專題,這部分內(nèi)容應(yīng)側(cè)重物理原理,而不要停留在科普水平上,上述三部分內(nèi)容的講授學(xué)時(shí),分別約占總學(xué)時(shí)的58%、27%和15%.
(二)開設(shè)物理類和技術(shù)類專題選修課(或講座).物理類選修課:如現(xiàn)代物理導(dǎo)論、混沌、原子和分子物理、核物理、天體物理、等離子體物理、凝聚態(tài)物理、嫡和信息、傅里葉光學(xué)、非線性光學(xué)、非線性力學(xué)等、技術(shù)類選修課:如現(xiàn)代工程技術(shù)專題、激光技術(shù)、光散射技術(shù)、全息技術(shù)、穆斯堡爾譜學(xué)、核磁共振技術(shù)、薄膜技術(shù)、換能器、紅外技術(shù)、低溫和超導(dǎo)等.選修課應(yīng)著重物理概念、物理思想和方法,不追求數(shù)學(xué)嚴(yán)密性,不過分強(qiáng)調(diào)系統(tǒng)性和完整性.
(三)教學(xué)手段改革是教學(xué)改革的重要組成部分.粉筆加教鞭不適應(yīng)改革的需要已經(jīng)成為人們的共識(shí).近幾年來,有許多院校在多媒體輔助教學(xué)上做了大量的工作.實(shí)踐證明,把多媒體技術(shù)應(yīng)用于教學(xué)可以改變信息的包裝形式,在計(jì)算機(jī)上把圖、文、聲、像集成在一起,提高教學(xué)內(nèi)容的表現(xiàn)力和感染力,能調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)運(yùn)用多種感觀積極參與多媒體的活動(dòng),使學(xué)生由知識(shí)的被動(dòng)接受轉(zhuǎn)為主動(dòng)發(fā)現(xiàn).同時(shí),這也為教學(xué)研究提供了有力工具,為教學(xué)的順暢實(shí)施與高效提供了可靠的技術(shù)保障.在提高認(rèn)識(shí)的基礎(chǔ)上,加大這方面的資金投人,多媒體輔助教學(xué)必將成為21世紀(jì)教學(xué)手段的主體.而多媒體輔助教學(xué)軟件也應(yīng)向智能化方向發(fā)展.1997年n月6日,中國物理學(xué)會(huì)正式宣布中國物理教育網(wǎng)建立.這就為網(wǎng)上教學(xué)和科研提供了方便,物理教育工作者應(yīng)充分利用這一有利條件,從網(wǎng)上獲取信息服務(wù)于教學(xué).名校、名師更應(yīng)在網(wǎng)上傳播自己的教法和經(jīng)驗(yàn),使大家受益.
三、教學(xué)過程中的一點(diǎn)嘗試
物理學(xué)的迅速發(fā)展,不斷在廣度和深度上揭示物質(zhì)結(jié)構(gòu)和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的普遍規(guī)律.在教學(xué)實(shí)踐中,我以物理課程教學(xué)基本要求為依據(jù),在保證經(jīng)典的前提下,把現(xiàn)代物理專題中的部分內(nèi)容穿插安排在授課之中,學(xué)生反映很好.如在講完振動(dòng)與波后,由單擺的線性振動(dòng)自然地過渡到單擺的非線性振動(dòng),從而引出“棍沌”,接著向?qū)W生指出了普遍存在的混飩現(xiàn)象,并簡要介紹了混沌理論的發(fā)展及意義、激發(fā)了學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣,另外,我還編制了部分多媒體輔助教學(xué)軟件以用于教學(xué).如在駐波一課中,用形象、直觀的動(dòng)畫把駐波的成因生動(dòng)有趣地展現(xiàn)在學(xué)生面前,提高了教學(xué)質(zhì)量和時(shí)效.
摘要:
從大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā),提出改革大學(xué)物理的教學(xué)思想,根據(jù)專業(yè)科學(xué)的選擇教學(xué)內(nèi)容,將理論課和實(shí)驗(yàn)課整合優(yōu)化,為學(xué)生營造教學(xué)和科學(xué)研究相結(jié)合的氛圍,以實(shí)現(xiàn)對學(xué)生創(chuàng)新思維和動(dòng)手能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:
大學(xué)物理;創(chuàng)新思維;培養(yǎng)
一、當(dāng)今大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀
目前,我國還有相當(dāng)數(shù)量的大學(xué)缺乏對學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維的培養(yǎng),教學(xué)過程停滯在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的認(rèn)知過程上,缺乏“研究性”和“創(chuàng)新性”特征,學(xué)生依然是被動(dòng)接受知識(shí),主動(dòng)的探究新知識(shí),解決新問題的積極性不高。這些弊端在大學(xué)物理教學(xué)中同樣存在,即沒有將課內(nèi)教學(xué)和課外的科研活動(dòng)有機(jī)地結(jié)合,不利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力和實(shí)踐操作能力。很多學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理就是為相應(yīng)的專業(yè)課服務(wù)的,實(shí)用性不強(qiáng),專業(yè)化不夠。這種片面的觀點(diǎn)忽視了大學(xué)物理在增強(qiáng)學(xué)生分析和解決問題的能力,培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)等方面的重要性。在本文中,筆者將從目前大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀出發(fā),著重闡述如何在大學(xué)物理教學(xué)過程中多方位的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。
二、多方位的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力
(一)改革傳統(tǒng)的教學(xué)思想
將“教學(xué)為中心”充實(shí)為“在以教學(xué)為中心的前提下,以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力為目的,以服務(wù)科技應(yīng)用于實(shí)際為導(dǎo)向”,從以下幾個(gè)方面培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。首先是獲取知識(shí)的能力。學(xué)生一方面可以通過傳統(tǒng)的課堂教學(xué)獲取知識(shí),還可以借助圖書館或者網(wǎng)絡(luò)查閱相關(guān)文獻(xiàn)資料。有了一定的知識(shí)儲(chǔ)備之后,接下來就要引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析處理,這在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中有直接的體現(xiàn),借此可以鍛煉學(xué)生分析和解決問題的能力。第三點(diǎn)是邏輯推理能力。該項(xiàng)能力是物理學(xué)教學(xué)要著力培養(yǎng)的,也是創(chuàng)新性思維所必需的。教師在日常的教學(xué)活動(dòng)中,應(yīng)有意識(shí)的引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用直覺思維,鼓勵(lì)學(xué)生對新的問題創(chuàng)造性的提出自己的看法,逐步建立起創(chuàng)新的思維模式[1]。
(二)選擇合適的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容
目前我校多數(shù)專業(yè)的大學(xué)物理課程遵循相同的教學(xué)大綱,實(shí)施的教學(xué)內(nèi)容基本相同,這種做法忽視了不同專業(yè)對物理知識(shí)的側(cè)重點(diǎn)不同的實(shí)質(zhì),從而使物理教學(xué)面臨新的挑戰(zhàn):即如何保持物理課自身體系完整同時(shí)又兼顧專業(yè)特點(diǎn)和要求。為此,應(yīng)針對不同專業(yè)的特點(diǎn)制定不同的教學(xué)大綱,在教學(xué)過程中體現(xiàn)專業(yè)化的特點(diǎn)。就我校而言,電子信息工程以及通信工程等專業(yè)與物理學(xué)中的電磁學(xué)部分結(jié)合緊密,汽車服務(wù)工程和軌道交通專業(yè)與力學(xué)部分結(jié)合緊密,化學(xué)專業(yè)多用到熱學(xué)和光學(xué)知識(shí)。因此,在教學(xué)中應(yīng)根據(jù)學(xué)生的專業(yè)有側(cè)重點(diǎn)的設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,這樣有助于實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理課程和其他專業(yè)課的對接。
(三)實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理理論課和實(shí)驗(yàn)課的整合
物理學(xué)是一門理論和實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的學(xué)科,為了使學(xué)生對物理知識(shí)有深刻的理解,就要求在傳授物理理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,還要借助物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行印證。但就我校來看,目前大學(xué)物理理論課和實(shí)驗(yàn)課的開設(shè)沒有實(shí)現(xiàn)很好的融合,表現(xiàn)如下:一是大學(xué)物理理論課和實(shí)驗(yàn)課幾乎完全獨(dú)立,理論課教學(xué)內(nèi)容的順序和實(shí)驗(yàn)課的設(shè)置不一致,造成了理論知識(shí)不能得到及時(shí)的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,也不能及時(shí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。二是目前的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),一般是學(xué)生統(tǒng)一的按照固定的實(shí)驗(yàn)題目、儀器和方法,按步驟進(jìn)行操作,記錄和處理數(shù)據(jù),對照物理理論分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)課純粹就是驗(yàn)證現(xiàn)有理論,失去了物理實(shí)驗(yàn)促使新知識(shí)的發(fā)現(xiàn)這一重大作用,很大程度上限制了學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力。為此,我們認(rèn)為有必要對大學(xué)物理理論課及實(shí)驗(yàn)課進(jìn)行整體優(yōu)化,使其有效的配合起來,出現(xiàn)“1+1>2”的結(jié)果[2]。首先,應(yīng)該根據(jù)大學(xué)物理理論課的授課內(nèi)容有針對性的開設(shè)合適的實(shí)驗(yàn)題目,比如在一章結(jié)束之后即進(jìn)行與該章內(nèi)容相關(guān)的實(shí)驗(yàn)課。其次,將實(shí)驗(yàn)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)等。在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)中,著重訓(xùn)練學(xué)生對基本知識(shí)、技能和方法的掌握能力,主要由學(xué)生自己參照講義動(dòng)手完成實(shí)驗(yàn),教師進(jìn)行個(gè)別輔導(dǎo),為后繼實(shí)驗(yàn)的進(jìn)行奠定扎實(shí)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)則和學(xué)校的創(chuàng)新性項(xiàng)目相結(jié)合,采用啟發(fā)式和開放型的教學(xué)方式,教師只作啟發(fā)式引導(dǎo),對于“查閱文獻(xiàn)—擬定實(shí)驗(yàn)方案—數(shù)據(jù)測量和分析—撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告”這一環(huán)節(jié),則要求學(xué)生獨(dú)立完成。
(四)將學(xué)術(shù)研究貫穿于教學(xué)過程
要培養(yǎng)出具有創(chuàng)新能力的學(xué)生,必然對教師也有更高的要求,即作為大學(xué)教師,要積極參與科研活動(dòng),將新知識(shí)引入到大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容中去,這對提高大學(xué)物理理論課教學(xué)質(zhì)量、培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維方法等都具有重要意義。在經(jīng)典理論中加入新理論、新技術(shù),不但可以擴(kuò)充學(xué)生的知識(shí)面,還可以激發(fā)學(xué)生的好奇心和求知欲。在教學(xué)中,將物理科研融于課堂,把灌輸式教學(xué)變?yōu)橐龑?dǎo)式教育,能夠培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)意識(shí),提高思維能力[3]。在具體的教學(xué)過程中,可以結(jié)合教師本人的研究課題,設(shè)立一些比較簡單的題目,對學(xué)生開放。比如筆者所在的學(xué)校,近兩年開展的大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目就是類似的情況。在項(xiàng)目的執(zhí)行過程中,教師要注意把經(jīng)典理論和實(shí)際應(yīng)用相結(jié)合,引導(dǎo)學(xué)生從實(shí)際物理問題中抽象出理想化的物理模型,再利用現(xiàn)有理論分析和解決實(shí)際問題。
三、結(jié)語
本文針對在大學(xué)物理教學(xué)過程中,如何多方位的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力提出了幾點(diǎn)看法:首先是要改革傳統(tǒng)的教學(xué)思想;其次根據(jù)學(xué)生的專業(yè)有側(cè)重點(diǎn)的設(shè)置教學(xué)內(nèi)容,將理論課和實(shí)驗(yàn)課整合優(yōu)化,并設(shè)置設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對學(xué)生開放,以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新精神。
作者:常旭 單位:商丘師范學(xué)院電子電氣工程學(xué)院
摘要:
文章著重分析了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的內(nèi)涵、優(yōu)勢和存在的問題,指出學(xué)生課前通過觀看教學(xué)視頻,自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容,課堂上邊操作實(shí)驗(yàn),邊相互討論,尋找解決問題的途徑,可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,形成開放性知識(shí)體系。
關(guān)鍵詞:
高等學(xué)校;物理實(shí)驗(yàn);翻轉(zhuǎn)課堂
翻轉(zhuǎn)課堂顛覆了傳統(tǒng)教學(xué)模式,利用網(wǎng)絡(luò)把教師的授課部分以視頻的方式展示給學(xué)生,讓他們在課外自主學(xué)習(xí),而把學(xué)生練習(xí)和分析討論部分放到課堂上[1]。它是學(xué)與教的革命[2]。
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式內(nèi)涵及其優(yōu)勢
(一)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂含義
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,是讓學(xué)生在課前自主學(xué)習(xí)教學(xué)視頻,通過查找相關(guān)材料,補(bǔ)充相關(guān)知識(shí),課堂上操作實(shí)驗(yàn),提出并討論問題,師生相互交流,共同尋找解決方案。此種教學(xué)模式可以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性,提高學(xué)生分析和解決問題的能力,使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再是學(xué)生完全被動(dòng)的、機(jī)械的操作儀器的過程,而是讓學(xué)生像科學(xué)家一樣邊思考邊實(shí)驗(yàn),相互討論交流,最終得出科學(xué)結(jié)論的過程。
(二)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂優(yōu)勢
第一,增加了學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)的時(shí)間。傳統(tǒng)教學(xué)模式中,學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)后,機(jī)械的操作實(shí)驗(yàn),以獲得學(xué)分為目的,即便提問,也只是針對操作中遇到的問題,是完全被動(dòng)的學(xué)習(xí)。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中,教師只是教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)者和組織者,課堂時(shí)間全部用來引導(dǎo)學(xué)生思考,發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析討論和相互交流,尋求解決問題的途徑,充分調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。整個(gè)課堂教學(xué)過程不再是知識(shí)的傳遞過程,而是知識(shí)的生成過程。學(xué)生從知識(shí)的接受者轉(zhuǎn)變?yōu)橹R(shí)的探索者。第二,重視知識(shí)的內(nèi)化過程。與傳統(tǒng)教學(xué)相比,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式把教師講授部分放到課外,而把原本放在課外的發(fā)現(xiàn)和提出問題,分析討論,總結(jié)和練習(xí)等學(xué)生個(gè)人的知識(shí)消化和理解過程放在課堂上進(jìn)行。教師主要通過營造自由探究氛圍,組織學(xué)生討論交流,邊討論邊實(shí)驗(yàn),把理論和實(shí)驗(yàn)結(jié)合起來,幫助學(xué)生順利完成知識(shí)內(nèi)化的過程。第三,尊重學(xué)生個(gè)體之間的差異,滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要。傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是教師先講解實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法和注意事項(xiàng),然后由學(xué)生獨(dú)立操作。這種教學(xué)模式的弊端在于,它是在有限的、相同的時(shí)間內(nèi),向所有學(xué)生灌輸大量的“陌生”信息,忽視了學(xué)生之間的個(gè)性差異。由于有的學(xué)生缺乏相應(yīng)的知識(shí)基礎(chǔ),無法在短時(shí)間內(nèi)完全消化這些信息,導(dǎo)致教學(xué)效果不好。而在翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中,學(xué)生可以根據(jù)自身的情況,自主選擇學(xué)習(xí)時(shí)間,管理學(xué)習(xí)進(jìn)度,可以反復(fù)聽課,隨時(shí)查閱資料,補(bǔ)充相關(guān)基礎(chǔ)知識(shí),在線與教師互動(dòng),答疑解惑,實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)。課堂上,教師不再是知識(shí)的傳遞者,而是教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者,甚至是參與者。教師積極參與到探究活動(dòng)中,與學(xué)生一起探索解決問題的方法,對學(xué)生提出的方案給予及時(shí)的、有針對性的評(píng)價(jià)和個(gè)性化的指導(dǎo),促進(jìn)學(xué)生個(gè)性化的發(fā)展。第四,更注重學(xué)生學(xué)習(xí)能力的培養(yǎng)。與知識(shí)相比,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式更注重對學(xué)生獲得知識(shí)能力的培養(yǎng)。課堂上學(xué)生在教師的引導(dǎo)下,通過參與問題討論、協(xié)作交流和實(shí)驗(yàn)操作等探索活動(dòng),親自體驗(yàn)知識(shí)的獲得過程,提高學(xué)習(xí)能力和實(shí)驗(yàn)操作技能,而且學(xué)生的語言表達(dá)能力和合作交流能力也得到培養(yǎng)。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式下,師生交流互動(dòng)變得更頻繁,課堂外線上交流,課堂上面對面的交流,學(xué)生學(xué)會(huì)了知識(shí)獲得的新方式-合作與交流。有了這些技能,學(xué)生的知識(shí)體系不再是閉合的、僵化的,只局限課本上的結(jié)論,而是開放和活化的,通過與周圍信息交流,能隨時(shí)得到補(bǔ)充和發(fā)展,應(yīng)用到現(xiàn)實(shí)生活中,解決實(shí)際問題的。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式設(shè)計(jì)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式主要分為課前知識(shí)傳遞,課堂上實(shí)驗(yàn)探究,課后綜合性評(píng)價(jià)三個(gè)階段。
(一)課前知識(shí)傳遞教學(xué)設(shè)計(jì)
該階段教師要明確教學(xué)目標(biāo),設(shè)計(jì)教學(xué)方案,錄制教學(xué)視頻,布置學(xué)習(xí)任務(wù)。教學(xué)視頻可以錄制成三個(gè),分別為講解實(shí)驗(yàn)原理,介紹實(shí)驗(yàn)設(shè)備與儀器的使用方法,講解實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法。視頻中,教師要提出思考問題和學(xué)習(xí)任務(wù),用來激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,促進(jìn)小組交流與合作,使學(xué)生帶著問題進(jìn)入課堂。根據(jù)具體的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,通常教師提出的學(xué)習(xí)任務(wù)可以是設(shè)計(jì)性的,例如讓學(xué)生設(shè)計(jì)某物理量的測量方法;可以是操作性的,例如讓學(xué)生利用日常生活中常用物品,自制儀器;還可以是書面性質(zhì)的,例如讓學(xué)生通過查閱資料了解實(shí)驗(yàn)的歷史背景和相關(guān)人物。
(二)課堂實(shí)驗(yàn)探究教學(xué)設(shè)計(jì)
1.學(xué)生自主學(xué)習(xí)情況信息反饋
課堂上,要求各小組組長匯報(bào)學(xué)習(xí)情況。主要包括課前進(jìn)行了哪些活動(dòng),如何分工的,取得了哪些成果,存在哪些問題,有哪些體會(huì)等,便于教師及時(shí)了解和掌握學(xué)生的自學(xué)情況,同時(shí)對學(xué)生的課前學(xué)習(xí)活動(dòng)起到一定的監(jiān)管作用。
2.探究性實(shí)驗(yàn)
項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法是20世紀(jì)80年代在德國推行的教學(xué)方法。教學(xué)中,以項(xiàng)目為載體,以小組為學(xué)習(xí)單位,推動(dòng)學(xué)生通過運(yùn)用已有知識(shí),在分析和解決實(shí)際問題過程中,理解抽象的理論知識(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和團(tuán)隊(duì)合作精神[3]。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式,可以仿照德國的項(xiàng)目驅(qū)動(dòng)教學(xué)法,教師將整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)融入到一個(gè)現(xiàn)實(shí)性問題中,按探究階段把整個(gè)實(shí)驗(yàn)任務(wù)分成幾個(gè)小任務(wù),圍繞著這些小探究任務(wù),結(jié)合各小組課前遇到的問題,師生團(tuán)結(jié)合作,討論與交流,實(shí)驗(yàn)操作,共同探究,利用實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證自己的想法,或通過對實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和過程的觀察,發(fā)現(xiàn)"新"的理論和方法。隨著課堂教學(xué)活動(dòng)的深入,通過一個(gè)個(gè)小目標(biāo)的實(shí)現(xiàn),逐步完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)。課堂上,教師不要直接給出實(shí)驗(yàn)操作的具體步驟,而是讓學(xué)生在探究中,通過不斷的嘗試,自己探索出正確的操作流程,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)果。實(shí)驗(yàn)結(jié)束后,教師要組織學(xué)生進(jìn)行誤差分析,找出誤差產(chǎn)生的原因,并鼓勵(lì)學(xué)生提出減小誤差的方法,改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方案。
3.鼓勵(lì)性的點(diǎn)評(píng)
教師的點(diǎn)評(píng)貫徹在整個(gè)課堂教學(xué)活動(dòng)中。教師要善于發(fā)現(xiàn)學(xué)生的閃光點(diǎn),對他們的有效行為表現(xiàn)給予及時(shí)的、鼓勵(lì)性的點(diǎn)評(píng),不但能對學(xué)生的活動(dòng)提供信息反饋,強(qiáng)化有效行為,還能激發(fā)探究動(dòng)機(jī),促進(jìn)探究活動(dòng)的順利進(jìn)行。
(三)課后對學(xué)生進(jìn)行全面的評(píng)價(jià)
與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,翻轉(zhuǎn)課堂不但注重學(xué)生獲得知識(shí)的數(shù)量,更重視學(xué)生獲得知識(shí)的"質(zhì)量",即知識(shí)建構(gòu)能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。因此,對翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式中學(xué)生的評(píng)價(jià),不能單一的只進(jìn)行單一性的評(píng)價(jià),考察學(xué)生獲得多少知識(shí),成績提高多少,還要對學(xué)生獲得能力和在活動(dòng)中的情感表現(xiàn)等進(jìn)行多元性評(píng)價(jià),使翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)目標(biāo)在教學(xué)評(píng)價(jià)體系中充分得到體現(xiàn)。
三、翻轉(zhuǎn)課堂在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用遇到的問題
(一)資金投入問題
翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式的順利實(shí)施離不開網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的支持。為了保證視頻質(zhì)量,微課視頻的錄制,需要配備專業(yè)的攝影和錄音設(shè)備,專業(yè)的錄制和剪輯人員,還要建立專門網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)等,這些需要大量的資金投入。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)翻轉(zhuǎn)課堂需要建設(shè)具有多種功能的綜合性的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),能流暢和清晰的播放教學(xué)視頻,方便學(xué)生自主學(xué)習(xí)教學(xué)內(nèi)容;還要提供開放性的學(xué)習(xí)資源,方便學(xué)生隨時(shí)查閱相關(guān)文獻(xiàn),補(bǔ)充和擴(kuò)展自己的知識(shí)結(jié)構(gòu);更要能在線交流,方便學(xué)生解決疑難問題;要有在線測試,方便學(xué)生檢查自己的學(xué)習(xí)成果;還要能在線提交作業(yè),虛擬實(shí)驗(yàn)等功能,為學(xué)生打造個(gè)性化的自主學(xué)習(xí)環(huán)境。
(二)課堂教學(xué)活動(dòng)的設(shè)計(jì)問題
翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)成效主要取決于課堂上學(xué)習(xí)活動(dòng)的設(shè)計(jì)。教師在課堂上設(shè)計(jì)的教學(xué)活動(dòng),要能充分的調(diào)動(dòng)學(xué)生的主動(dòng)性,讓學(xué)生相互交流,積極主動(dòng)的發(fā)現(xiàn),提出問題,并努力的尋找解決的方案,避免教學(xué)活動(dòng)形式化。而這對于習(xí)慣以講授為主的教師是個(gè)不小的挑戰(zhàn)。需要有專門的翻轉(zhuǎn)課堂研究人員對教師進(jìn)行培訓(xùn),講解相應(yīng)的教學(xué)理論和方法,對教師設(shè)計(jì)的課堂活動(dòng)進(jìn)行指導(dǎo)。
(三)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力
翻轉(zhuǎn)課堂中教師的教授部分是以視頻的方式,放到課外進(jìn)行的,這就涉及到學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力問題。學(xué)生能否在沒有人監(jiān)督的情況下,自覺利用課外時(shí)間有效的觀看視頻,查閱相關(guān)資料,獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)新知識(shí)。要知道,如果學(xué)生課前沒有觀看視頻,或者只是敷衍的學(xué)習(xí)視頻內(nèi)容,那么接下來的課堂上的學(xué)習(xí)活動(dòng),無法順利的進(jìn)行。可以說,學(xué)生課前的學(xué)習(xí)效果,直接決定了翻轉(zhuǎn)課堂的成敗。
(四)師生轉(zhuǎn)變教育理念
翻轉(zhuǎn)課堂的順利實(shí)施,需要師生共同轉(zhuǎn)變教育觀念。教師不再是單純的知識(shí)的傳遞者,而是課堂教學(xué)活動(dòng)的組織者和引導(dǎo)者,把課堂時(shí)間完全留給學(xué)生,通過組織學(xué)生討論和交流,引導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)探究,順利實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化。學(xué)生也不再是完全被動(dòng)的知識(shí)接收者,實(shí)驗(yàn)儀器的機(jī)械操作者,而是知識(shí)的主動(dòng)建構(gòu)者。學(xué)生要積極的參與課堂討論,大膽的表達(dá)自己的觀點(diǎn),與他人交流,要有良好的交流和表達(dá)能力。而受傳統(tǒng)教育影響多年的師生,能否適應(yīng)和接受自己的新角色,成為翻轉(zhuǎn)課堂能否成功的關(guān)鍵。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在我國高校的貫徹實(shí)施,只靠專家學(xué)者的努力,是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。它需要建立網(wǎng)絡(luò)化的教學(xué)環(huán)境,建設(shè)優(yōu)秀的教師隊(duì)伍,提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力等。
總之,翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式在高校教學(xué)中的貫徹實(shí)施任重而道遠(yuǎn)。
作者:李敬然 單位:哈爾濱理工大學(xué)應(yīng)用科學(xué)學(xué)院
【摘要】
正電子,又稱陽電子、反電子、正子,基本粒子的一種,帶正電荷,質(zhì)量和電子相等,是電子的反粒子。最早是由狄拉克從理論上語言的。1932年8月2日,美國加州理工學(xué)院的安德森等人向全世界莊嚴(yán)宣告,他們發(fā)現(xiàn)了正電子。正負(fù)電子一旦相遇,則發(fā)生湮滅,是正電子的最基本性質(zhì)。在這之前是不具有我們理解的正電子的最基本性質(zhì)。那么對于大學(xué)生在學(xué)學(xué)物理中該如何理解正電子,本人在文章簡單介紹了正電子的發(fā)現(xiàn)過程,讓大學(xué)生對正電子的概念有一個(gè)基本的了解。
【關(guān)鍵詞】
正電子;狄拉克方程;湮滅;空穴
1.引言
正電子的理論預(yù)言和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)揭開了反粒子的發(fā)現(xiàn)之幕,這也無疑是近代物理界的極為重要的和極其有意義的發(fā)現(xiàn),它的發(fā)現(xiàn)標(biāo)志著我們對物質(zhì)的內(nèi)涵有了更進(jìn)一步的理解,尤其是對基本粒子的認(rèn)識(shí)進(jìn)一步加深。構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子是既不能產(chǎn)生,也不會(huì)湮滅,如電子,我們通常的電子都是指帶負(fù)電,而且規(guī)定電子所帶的電量大小為單位電量,直到正電子的發(fā)現(xiàn),對基本粒子的認(rèn)識(shí)翻開了新的一頁?,F(xiàn)如今,我們發(fā)現(xiàn)在一定條件下,正、負(fù)電子可以相互轉(zhuǎn)化,成對的產(chǎn)生或者湮滅。我們在認(rèn)識(shí)世界的過程中,總是從感性上升到理性,通過概括和整理,使之成為概念。本文簡單介紹我們該如何去理解正電子的概念,這就是本文探索的目的。
2.正電子的理論來源
1928年,英國物理學(xué)家提出了著名的狄拉克方程,該方程式描述自旋為12粒子的波函數(shù)方程,是對薛定諤方程進(jìn)行洛倫茲變換得到的,它同時(shí)遵循狹義相對論與量子力學(xué)的原理,是相對論量子力學(xué)重要基礎(chǔ)。狄拉克1928年提出了合理真空理論假說———狄拉克之海,認(rèn)為這些粒子是電子的反物質(zhì),很好的解釋了方程中反常的負(fù)能量問題,對反粒子的存在做出了合理的預(yù)言。此外,根據(jù)狄拉克方程求解得到的結(jié)果,電子不僅有能量取正值的情況,還有負(fù)值的情況,而且正負(fù)態(tài)關(guān)于能量為零的點(diǎn)完全對稱。雖然這個(gè)結(jié)果很有意思,但解釋起來遇到了“永動(dòng)機(jī)”的問題,這與物理基本規(guī)律是肯定矛盾的。針對這個(gè)矛盾,狄拉克于1930年提出了空穴理論。該理論考慮了電子是費(fèi)米子,那就必須滿足泡利不相容原理,負(fù)電子填滿了所有的真空狀態(tài),這樣電子就不能找到能量更低的態(tài),而且正能量態(tài)中也就沒有電子,所以任何一個(gè)電子都不能找到能量更低的狀態(tài),也就是說整個(gè)系統(tǒng)非常穩(wěn)定,電子不可能跳到能量更低的狀態(tài),對外輻射能量。此外,我們至少需要兩倍于電子靜止質(zhì)量的能量,才能把某個(gè)電子從原來的負(fù)能態(tài)激發(fā)到正能態(tài),可以看作一個(gè)正能態(tài)對應(yīng)著一個(gè)負(fù)能態(tài)空穴。正能態(tài)電子所帶電荷為-e,而且所具有的能量大于或等于一個(gè)電子靜止能量,因?yàn)樗鼈儽仨殱M足電荷守恒定律和能量守恒定律,所以負(fù)能態(tài)的電子的帶電量應(yīng)該就是+e,能量也應(yīng)該大于或等于一個(gè)電子靜止能量。這個(gè)粒子就是狄拉克所預(yù)言的“正電子”。
3.實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)
狄拉克本人雖然對理論作出了完美的解釋,空穴理論給出了反粒子概念,但實(shí)驗(yàn)上還并沒有觀測到正電子,正電子理論并沒有得到學(xué)術(shù)界的承認(rèn),包括狄拉克本人,當(dāng)時(shí)也不是完全確認(rèn)理論自身的正確性。不過,狄拉克的預(yù)言因?yàn)檎业綄?shí)驗(yàn)上的證據(jù)被證實(shí)了。1932年,美國物理學(xué)家安德森等人在研究宇宙射線是電磁輻射還是單純的粒子問題,觀察到高能光子穿過重原子核附近時(shí)在磁場中的偏轉(zhuǎn)情況,這一細(xì)節(jié)引起了他的注意,雖然當(dāng)時(shí)著名的物理學(xué)家康普頓做出了解釋,但并沒有使安德森及其合作者信服,隨著后來的觀測,在云室中拍攝了一張照片,發(fā)現(xiàn)宇宙射線進(jìn)入云室穿過鉛板后,軌跡確實(shí)發(fā)生了彎曲,而且,在高能宇宙射線穿過鉛板時(shí),有一個(gè)粒子的軌跡和電子的軌跡完全一樣,但是彎曲的方向卻“錯(cuò)”了。第二年,安德森又用γ射線轟擊方法產(chǎn)生了正電子,從而從實(shí)驗(yàn)上完全證實(shí)了正電子的存在,正電子得到學(xué)術(shù)界的廣泛認(rèn)可。
4.結(jié)束語
對于大學(xué)生本科生來說,我們大學(xué)生在學(xué)學(xué)物理中該如何理解正電子,本人認(rèn)為我們大學(xué)生要了解一些有關(guān)于正電子的理論來源,從源頭了解正電子的實(shí)質(zhì)。當(dāng)然考慮到本科生物理知識(shí)有限還不具備研究高等量子力學(xué)的客觀條件所以大學(xué)生只需了解其基本大意就行,對于某些學(xué)有余力的同學(xué)可以刨根問底,可以說這對學(xué)生的學(xué)習(xí)能力能有一定的提高和發(fā)展。但我們大學(xué)生要對正電子的性質(zhì)與概念要有清楚的了解,一定要區(qū)分開正電子與空穴,兩者有極其相似的地方。但本質(zhì)不同。正電子真實(shí)存在的。如同電子、質(zhì)子一樣時(shí)基本粒子而空穴則不然,它是一個(gè)為方便解決物理問題而創(chuàng)造出的一種概念不是真實(shí)存在的,這一點(diǎn)我們要清晰。
作者:許眾 單位:西南大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院
摘要:
大學(xué)物理課程平時(shí)成績考核是大學(xué)物理課程考核中的重要組成部分,平時(shí)成績的考核是檢驗(yàn)學(xué)生學(xué)習(xí)狀況和教師教學(xué)效果的基本手段,是教學(xué)工作中必不可少的環(huán)節(jié);本文針對我校大學(xué)物理課程的平時(shí)成績考核模式進(jìn)行研究和探討,對目前大學(xué)物理平時(shí)成績評(píng)定方法單一和評(píng)定過程隨意的形式進(jìn)行改進(jìn),旨在提高教學(xué)質(zhì)量,促進(jìn)教風(fēng)、學(xué)分的建設(shè)和教育體制的改革。
關(guān)鍵詞:
大學(xué)物理;平時(shí)成績;考核模式;教學(xué)改革
大學(xué)物理課程是許多理工科學(xué)生的必修基礎(chǔ)課程,在其專業(yè)體系課程中占有舉重若輕的地位。隨著教育制度的不斷改革創(chuàng)新,對教學(xué)的要求也日益提高。平時(shí)成績是教學(xué)過程考核中重要的一部分,對學(xué)生進(jìn)行平時(shí)成績的考核,不僅能反映教師的教學(xué)效果,還能對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況和學(xué)業(yè)進(jìn)展起到監(jiān)督作用,有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力,增強(qiáng)學(xué)生的自信心,促進(jìn)學(xué)生綜合素質(zhì)全面發(fā)展。我校規(guī)定大學(xué)物理課程的平時(shí)成績占總成績的30%,由此可以看出平時(shí)成績在大學(xué)物理課程考核中的重要性。如何更好地評(píng)價(jià)學(xué)生的平時(shí)成績,是每一個(gè)教師應(yīng)該認(rèn)真對待的問題。
一、關(guān)于現(xiàn)階段大學(xué)物理平時(shí)成績考核中存在的一些問題
1.考核方法簡單且依據(jù)單調(diào)。在大學(xué)物理平時(shí)成績考核過程中,大多數(shù)教師考核平時(shí)成績是以上課出勤情況和課后作業(yè)完成情況為依據(jù),這種方法形式單一,內(nèi)容片面,并不能證明學(xué)生是否認(rèn)真聽講;課后作業(yè)是為鞏固和檢驗(yàn)課堂所學(xué)而服務(wù)的,且課后作業(yè)的完成情況能直接反映學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)效果,但是學(xué)生在課后作業(yè)中存在抄襲行為,所以作業(yè)本并不能很好地反映作業(yè)完成情況。
2.平時(shí)成績評(píng)定過程隨意。調(diào)查顯示,部分教師對平時(shí)成績的評(píng)定工作沒有做到位。課程開始時(shí),教師只是簡單地說明平時(shí)成績的考核方式及要求,實(shí)施過程中學(xué)生并不知道考核的具體情況,課程結(jié)束后學(xué)生也不知道自己的平時(shí)成績,即“事前不說明,事中不公開,事后不備查”。什么時(shí)候扣分了學(xué)生都不清楚,導(dǎo)致學(xué)生對平時(shí)成績的重視程度慢慢降低。
二、大學(xué)物理平時(shí)成績考核模式探討與創(chuàng)新
為了達(dá)到預(yù)期的效果,筆者主要從以下五個(gè)大學(xué)物理平時(shí)成績考核方面開展工作。
1.基本考核。這部分的考核內(nèi)容同傳統(tǒng)的大學(xué)物理平時(shí)成績考核內(nèi)容一樣,以課堂出勤率和作業(yè)完成情況為主,約占平時(shí)成績的30%,同時(shí),為了防止學(xué)生在課堂出勤率上“鉆空子”,上課點(diǎn)名可進(jìn)行隨機(jī)抽查,或上課前,或下課后,或隔幾次。課后作業(yè)的完成情況直接反映學(xué)生對課堂知識(shí)的掌握情況,所以對這一部分的考核也很重要,但是目前學(xué)生存在抄襲現(xiàn)象,所以考核中應(yīng)占比小一點(diǎn),采取隨機(jī)抽查的措施,同時(shí)將參考答案發(fā)給學(xué)生自行核對,找出作業(yè)中的錯(cuò)誤。
2.課堂考核。課堂學(xué)習(xí)是整個(gè)學(xué)習(xí)過程中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),課堂教學(xué)是教師授業(yè)解惑的重要形式,所以學(xué)生上課的積極性直接反映學(xué)生的學(xué)習(xí)狀況。這一部分考查占20%,主要由課堂提問和課堂考試組成,課堂提問可以促進(jìn)教師與學(xué)生之間的交流,也可以檢驗(yàn)學(xué)生對教學(xué)內(nèi)容的掌握情況,可對學(xué)生進(jìn)行隨機(jī)抽查;而課堂考試則是針對課后作業(yè)實(shí)行的一項(xiàng)舉措,比如,上課前進(jìn)行一次小測試,可以就一兩個(gè)題目,這樣不僅可以讓學(xué)生回顧上一節(jié)課所學(xué)的知識(shí),還能體現(xiàn)學(xué)生對知識(shí)的掌握情況。
3.任務(wù)類型考核。在整個(gè)學(xué)習(xí)的過程中,課后對知識(shí)的鞏固也很重要,筆者將這一考核所占比例設(shè)為20%。在這一類型考核中,教師給學(xué)生分配任務(wù),對學(xué)生的任務(wù)完成情況進(jìn)行考核,任務(wù)的形式可以多種多樣,比如,給出一個(gè)具體的題目讓學(xué)生進(jìn)行簡答,或者寫一篇簡短的小論文等等。
4.實(shí)踐類型考核。學(xué)習(xí)不僅僅是掌握課本上的知識(shí),還要學(xué)會(huì)去應(yīng)用,讓理論與實(shí)踐相結(jié)合,因此,這一類型考核在平時(shí)成績考核中也是不可或缺的,筆者設(shè)定這一比例為20%,考核內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)和編寫程序?yàn)橹鳎髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以體現(xiàn)學(xué)生的動(dòng)手能力和應(yīng)用能力,因此,這一部分的平時(shí)成績考核也是必不可少的;隨著時(shí)代的發(fā)展,借助先進(jìn)工具解決問題是當(dāng)代大學(xué)生必須掌握的一項(xiàng)基本技能,可通過學(xué)生完成編寫程序的情況,對學(xué)生進(jìn)行考核。
5.其他類型考核。這部分考核所占比例為10%,教師可以根據(jù)實(shí)際情況確定考核內(nèi)容。比如,學(xué)生可通過參加大學(xué)生物理競賽、聽關(guān)于物理的學(xué)術(shù)報(bào)告等來進(jìn)行加分。
三、結(jié)論
本文針對大學(xué)物理課程平時(shí)成績的考核提出了一些舉措,高度重視平時(shí)成績在學(xué)分建設(shè)和教學(xué)改革中的重要性,積極推進(jìn)大學(xué)物理平時(shí)成績考核模式的開展,結(jié)果顯示,學(xué)生對大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)興趣大大增加,不僅活躍了課堂氣氛,課余時(shí)間更是積極尋求新的知識(shí),提升了創(chuàng)新能力和獨(dú)立解決問題的能力。
作者:唐炳 單位:吉首大學(xué)物理與機(jī)電工程學(xué)院
摘要:
大學(xué)物理教學(xué)設(shè)計(jì)的理論基礎(chǔ),是教師進(jìn)行教學(xué)的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)教學(xué)的目的是為了讓學(xué)生能夠更好的學(xué)習(xí),調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性。教學(xué)理論知識(shí)主要來自于兩個(gè)方面,一是教師教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),二是科學(xué)研究的理論成果。課堂教學(xué)的實(shí)施是重要的環(huán)節(jié),在大學(xué)物理教學(xué)中,力學(xué)及電磁學(xué)兩部分是重點(diǎn)、難點(diǎn),針對這兩部分教學(xué),可以根據(jù)實(shí)際情況,結(jié)合教學(xué)內(nèi)容選擇多種教學(xué)方法。
關(guān)鍵詞:
大學(xué)物理;有效教學(xué);理論;實(shí)踐
一、大學(xué)物理有效教學(xué)的基礎(chǔ)理論
(一)認(rèn)知建構(gòu)主義
認(rèn)知主義萌發(fā)于兒童認(rèn)知發(fā)展理論,其強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的內(nèi)部認(rèn)知過程。認(rèn)知建構(gòu)主義認(rèn)為學(xué)習(xí)是一個(gè)意義構(gòu)建的過程,其在傳統(tǒng)經(jīng)驗(yàn)與現(xiàn)實(shí)經(jīng)驗(yàn)兩者的打磨中形成,同時(shí)進(jìn)一步地豐富、調(diào)整自己認(rèn)知結(jié)構(gòu)的過程。大學(xué)物理教學(xué)涉及到很多中學(xué)就已經(jīng)涉及到的重要的概念、定律等,教師可以藉此對前概念進(jìn)行深入,進(jìn)一步引導(dǎo)學(xué)生將新概念內(nèi)化到認(rèn)知結(jié)構(gòu)中。
(二)社會(huì)認(rèn)知理論
社會(huì)認(rèn)知理論是認(rèn)知心理學(xué)與強(qiáng)化理論的結(jié)合,其強(qiáng)調(diào)學(xué)習(xí)者的期待和對相仿的經(jīng)驗(yàn)的認(rèn)識(shí),可以說社會(huì)認(rèn)知理論是傳統(tǒng)行為主義與認(rèn)知理論的紐帶。其認(rèn)為行為、個(gè)體及環(huán)境三個(gè)方面都能夠?qū)W(xué)習(xí)產(chǎn)生影響,個(gè)體通過一系列的行為學(xué)習(xí),即注意榜樣—生成榜樣—觀察學(xué)得,這其中學(xué)習(xí)者一定要具有表現(xiàn)或抑制的動(dòng)機(jī)。社會(huì)認(rèn)知理論對大學(xué)物理有效教學(xué)有著十分重要的引導(dǎo)作用,教師可以將一些抽象、難懂的概念和定律進(jìn)行講解之后,再輔以一些例題予以演示,從而學(xué)生對這個(gè)“榜樣”的過程有了全面地理解。
(三)情境學(xué)習(xí)理論
情境學(xué)習(xí)理論強(qiáng)調(diào)在學(xué)習(xí)過程中,個(gè)體與其他文化歷史情境的彼此配合,注重過程的有效性和真實(shí)性。情境學(xué)習(xí)理論指出,學(xué)習(xí)是社會(huì)性、實(shí)踐性的參與過程。當(dāng)前,大學(xué)物理教學(xué)所面臨的問題是如何提高學(xué)生的知識(shí)遷移能力,當(dāng)學(xué)生掌握了一道題的解決方法后,再做另一道與之相似的題目就無法解答,這很大程度上與知識(shí)點(diǎn)的情境相關(guān)。在這種情況下,要為學(xué)生創(chuàng)造一個(gè)良好的學(xué)習(xí)情境,從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力。
(四)學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)理論
學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)理論包括內(nèi)部動(dòng)機(jī)與外部動(dòng)機(jī)。所謂內(nèi)部動(dòng)機(jī)是個(gè)體在活動(dòng)中的感受所決定,外部動(dòng)機(jī)是獎(jiǎng)勵(lì)等所激發(fā)的動(dòng)機(jī)。學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)理論由無動(dòng)機(jī)、外部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)及內(nèi)部學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)所建立的序列,其能夠有效激發(fā)個(gè)體的學(xué)習(xí)活動(dòng)。在大學(xué)物理教學(xué)過程中,只要是形成了學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),那么其就能夠貫穿于個(gè)體的整個(gè)學(xué)習(xí)活動(dòng),學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)影響學(xué)習(xí)效果,學(xué)習(xí)效果也影響學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī),兩者相輔相成。
二、大學(xué)物理有效教學(xué)的實(shí)施
(一)變式教學(xué)
要想讓學(xué)生學(xué)以致用,將所掌握的物理概念靈活地解決實(shí)際問題,可以采用變式教學(xué)。以“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的描述”為例,變式重點(diǎn)體現(xiàn)在“坐標(biāo)維數(shù)變時(shí)物理量的定義式變化”、“情境變式下問題的求解”兩個(gè)方面。其重點(diǎn)、難點(diǎn)在于掌握描述運(yùn)動(dòng)的各個(gè)物理量并能熟練示解;消除非科學(xué)前概念對科學(xué)概念的負(fù)面影響。主要實(shí)施過程為:①創(chuàng)設(shè)情境、引入新課;②與學(xué)生討論分析,現(xiàn)實(shí)問題模型化,模型問題數(shù)學(xué)化;③不同空間維數(shù)下物理量的表達(dá)式;④已知各種不同的加速度表達(dá)式,示速度或運(yùn)動(dòng)方程;⑤情境變式教學(xué),問題解決,知識(shí)遷移;⑥課堂小結(jié)并評(píng)價(jià)。教學(xué)要重視知識(shí)的情境性,比如教師可以以生活中的問題作為鋪墊,引出學(xué)習(xí)的新知識(shí)。將所學(xué)的知識(shí)應(yīng)用于不同的問題情境中來求解現(xiàn)實(shí)問題,從而強(qiáng)調(diào)“變中的不變”,助推學(xué)生深入理解物理概念的本質(zhì)。
(二)相似性教學(xué)
在大學(xué)物理教學(xué)的電磁場部分,對學(xué)生的微分運(yùn)算能力有著很高的要求。在求解基本物理量中,磁場與電場有著很大的相似性,如質(zhì)心求解、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的求解過程,體現(xiàn)于圖形、侵害微元等。主要實(shí)施過程為:①創(chuàng)設(shè)情境,引入新課題;②微分及積分的數(shù)學(xué)模型;③庫侖定律及畢奧-莎伐爾定律;④老師講述載流圓線圈軸線上一點(diǎn)磁感應(yīng)強(qiáng)度的求解過程;⑤學(xué)生求解帶電圓環(huán)軸線上一點(diǎn)的電場強(qiáng)度;⑥總結(jié)兩者之間的相似處和不同處;⑦電荷分布在面上,求解均勻帶電圓盤軸線上一點(diǎn)電場強(qiáng)度;求解磁感應(yīng)強(qiáng)度;學(xué)生表述微積分求解電場和磁場的方法和思路,側(cè)重于兩者的相似點(diǎn)及不同點(diǎn),以便能夠更好的掌握能量及環(huán)流。電場及磁場的相似性教學(xué),需要對教材內(nèi)容重組,其是通過學(xué)習(xí)思維發(fā)展來對教學(xué)內(nèi)容予以整合。相似性教學(xué)利用圖像方法能夠直觀地反映微分積分的思想,能夠有效地幫助學(xué)生解決帶電體、載流體。
(三)主題教學(xué)
若是單擺教學(xué)在“線性諧振子”的研究層面停滯不前,就很大程度地阻止了學(xué)生認(rèn)知能力的發(fā)展??梢哉f單擺運(yùn)動(dòng)是研究混沌運(yùn)動(dòng)的典范,在教學(xué)中引入非線性系統(tǒng),能夠幫助瞄準(zhǔn)科學(xué)探索的方向。主要實(shí)施過程為:①以多媒體展示單擺模型,導(dǎo)入新課題;②在允許的環(huán)境下施加一個(gè)阻力,研究單擺的運(yùn)動(dòng);③施加一個(gè)周期性外力時(shí),研究單擺的運(yùn)動(dòng);④總結(jié)線性運(yùn)動(dòng)與非線性動(dòng)力的特征。以單擺為主題,充分發(fā)揮了科學(xué)研究的基本思路及方法。在了解了簡單環(huán)境下物體的運(yùn)動(dòng)之后,慢慢將問題深入和提高。需要注意的是,不同因素要逐步添加,不能一擁而上。以單擺引出混沌,最大的價(jià)值在于能夠讓學(xué)生明白混沌現(xiàn)象的普遍性,其反映了在受近阻尼運(yùn)動(dòng)中的單擺、水龍頭緩慢滴水的花樣等,其實(shí)經(jīng)典物理與現(xiàn)代物理十分接近。
三、結(jié)語
有效教學(xué)需要將教學(xué)理想轉(zhuǎn)化為教學(xué)理念,在教學(xué)實(shí)踐中中等教學(xué)理念。在大學(xué)物理教學(xué)中,有效教學(xué)具有整合的理論基礎(chǔ),具有多維教學(xué)目標(biāo),教學(xué)內(nèi)容設(shè)計(jì)呈現(xiàn)多樣性,教學(xué)方法應(yīng)多元化。要想實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理有效教學(xué),首先要轉(zhuǎn)變教學(xué)觀念,確定正確的教學(xué)目標(biāo);其次要轉(zhuǎn)變課堂教學(xué)范式,實(shí)現(xiàn)師生角色轉(zhuǎn)換;再次需關(guān)注多元教學(xué)方法,注重教學(xué)的適度性。同時(shí),有效不能流于形式,最重要的是質(zhì)量的提升。
作者:孫皆宜 單位:唐山學(xué)院
摘要:
我國高中已經(jīng)開始全面實(shí)施新課程改革,這給后續(xù)大學(xué)物理教學(xué)帶來了很大沖擊,傳統(tǒng)教學(xué)模式不能滿足發(fā)展要求,如何正確把握學(xué)生物理基礎(chǔ),如何開展有效大學(xué)物理課程的教學(xué),怎樣解決大學(xué)物理教學(xué)與中學(xué)教學(xué)的銜接成為大學(xué)物理教學(xué)必須要面對的課題。針對新課改標(biāo)準(zhǔn)下高中物理內(nèi)容、目標(biāo)及形式的變化,本文提出了加強(qiáng)大學(xué)物理與高中物理教學(xué)銜接的措施,以期通過教學(xué)方面的改進(jìn),讓學(xué)生更好地適應(yīng)大學(xué)物理的學(xué)習(xí)。為提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng),積極探索物理發(fā)展前沿奠定了基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:
物理課程標(biāo)準(zhǔn);大學(xué)物理;教學(xué);銜接
2003年,我國教育部頒布并實(shí)施了《普通高中物理課程標(biāo)準(zhǔn)》,并于2006~2010年相繼全面推行新課程改革。新課程標(biāo)準(zhǔn)下的高中物理在課程體系、課程內(nèi)容以及教學(xué)要求等方面進(jìn)行了調(diào)整和改革,這些變化勢必對學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后,學(xué)學(xué)物理帶來一定影響。大學(xué)物理作為高等院校重要的一門必修課,在高中課改背景下,如何解決大學(xué)物理與中學(xué)物理的銜接問題成為當(dāng)前課程建設(shè)必須解決的問題。本文就高中新課改背景下如何進(jìn)行大學(xué)物理教學(xué)與同行進(jìn)行商榷。
一、因材施教,針對不同專業(yè)合理選擇教學(xué)內(nèi)容
大學(xué)物理是以培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)為教學(xué)目標(biāo)的一門基礎(chǔ)課程,在中學(xué)物理課程改革的大背景下,大學(xué)物理教師必須掌握高中物理教學(xué)體系,為做好大學(xué)物理教學(xué)的有效銜接做好準(zhǔn)備。2006~2010年高中新課程改革全面啟動(dòng),此次高中物理課程最為明顯的變化是采用模塊式設(shè)計(jì),共分為12個(gè)模塊:其中必修l和必修2為共同必修模塊,其余都為選修模塊。這種選修的不確定性,造成高校不同專業(yè)學(xué)生物理基礎(chǔ)的非均衡性發(fā)展,因此在強(qiáng)調(diào)大學(xué)物理課程內(nèi)容的基礎(chǔ)性和系統(tǒng)性的同時(shí),也要滿足不同基礎(chǔ)或?qū)I(yè)學(xué)生的需求。同時(shí)針對不同專業(yè)學(xué)生有的放矢,才能達(dá)到良好的教學(xué)效果。物理課是一門基礎(chǔ)課,它包括力學(xué)、熱學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)、原子物理學(xué)、核物理和基本粒子物理學(xué),并且還涉及各種交叉學(xué)科和邊緣學(xué)科。在有限的學(xué)時(shí)里要想完成所涉略的全部大學(xué)物理內(nèi)容是無法做到的,所以在教學(xué)實(shí)踐中依據(jù)不同專業(yè)要有所側(cè)重和取舍。我們對新入學(xué)的新生進(jìn)行問卷調(diào)查,了解其在高中選修模塊的情況。然后根據(jù)學(xué)生選修模塊的情況和不同院系專業(yè)的需求,把學(xué)生分成不同層次的教學(xué)班。按照需求教學(xué),并適當(dāng)補(bǔ)充高中沒有學(xué)習(xí)而后繼課程又需要的內(nèi)容。根據(jù)不同專業(yè)合理選擇教學(xué)內(nèi)容,為專業(yè)教學(xué)打好理論基礎(chǔ)。我校在這方面做了有益的嘗試,針對不同專業(yè)院系的要求將大學(xué)物理分為兩個(gè)層次,針對不同專業(yè)來設(shè)計(jì)不同的課程內(nèi)容和教學(xué)大綱,教學(xué)內(nèi)容的側(cè)重點(diǎn)各有不同。特別針對文科學(xué)生開設(shè)了《物理與文化》素質(zhì)課程,有效結(jié)合學(xué)生基礎(chǔ)和起點(diǎn),努力做到搭臺(tái)階,小步走的教學(xué)策略,從實(shí)際教學(xué)效果來看,確實(shí)做到了大學(xué)物理的教學(xué)和專業(yè)的有效銜接,起到了培養(yǎng)文科學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣的作用。
二、針對高中教材新增內(nèi)容,引入相應(yīng)演示實(shí)驗(yàn),重在培養(yǎng)科學(xué)素養(yǎng)
現(xiàn)代的教育理念均強(qiáng)調(diào):教師為主導(dǎo)、學(xué)生為主體,從傳統(tǒng)教師講授向合作式、探究式的教學(xué)方式轉(zhuǎn)化,要遵循學(xué)生的認(rèn)知規(guī)律、激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、發(fā)掘?qū)W生學(xué)習(xí)潛能,引導(dǎo)學(xué)生自己探究和學(xué)習(xí)。新課程標(biāo)準(zhǔn)指導(dǎo)下的高中物理教材增加了很多與實(shí)際相聯(lián)系的內(nèi)容,針對高中教材新增加的內(nèi)容,大學(xué)物理教學(xué)中要積極引進(jìn)先進(jìn)的演示實(shí)驗(yàn)作品。對于那些在生活中難以見到的物理現(xiàn)象,由于學(xué)生頭腦中缺少感性認(rèn)識(shí)和體驗(yàn),僅僅通過教師講授來傳輸相關(guān)內(nèi)容,學(xué)生接受起來是困難的,如果在教學(xué)中加強(qiáng)相關(guān)的演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn),給學(xué)生創(chuàng)造體驗(yàn)的環(huán)境和機(jī)會(huì),從理論走向?qū)嶋H,從認(rèn)識(shí)膚淺走向親身體驗(yàn),在這樣的過程中學(xué)生通過觀察、探究、實(shí)驗(yàn)分析等過程,培養(yǎng)了學(xué)生的觀察力、實(shí)踐能力、分析能力和創(chuàng)新能力。演示實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為大學(xué)物理課堂教學(xué)的有機(jī)組成部分,在物理教學(xué)中發(fā)揮著極其重要的作用。對于那些操作簡單,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯的演示實(shí)驗(yàn)(如圓錐爬坡、尖端放電)一定要在課堂上演示,而對那些科技含量較高,無法在課堂上演示的,就安排在物理實(shí)驗(yàn)的演示室中進(jìn)行。演示實(shí)驗(yàn)進(jìn)課堂,不僅激發(fā)了學(xué)生的興趣,同時(shí)課堂參與熱情和活力都有所加強(qiáng);演示室的現(xiàn)場觀摩,更大激發(fā)了學(xué)生創(chuàng)新熱情,引起了學(xué)生的更大思考,實(shí)驗(yàn)的強(qiáng)化使課堂教學(xué)形式更加豐富。
三、加強(qiáng)經(jīng)典與近代的融合,課程內(nèi)容現(xiàn)代化
從高中物理新教材內(nèi)容可以看出:高中物理在注重基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí),增加了與實(shí)際聯(lián)系比較大的內(nèi)容,緊密聯(lián)系現(xiàn)代科技和社會(huì)問題。而現(xiàn)行的大學(xué)物理教材:在經(jīng)典物理部分與高中物理內(nèi)容重復(fù)較多,而近代物理內(nèi)容卻偏少,涉及前沿問題的內(nèi)容也較少,沒有體現(xiàn)物理在科技進(jìn)步、航天技術(shù)、軍事競技等各領(lǐng)域中的生命力,課堂枯燥、教學(xué)乏味空洞、學(xué)生沒興趣、教師失去教學(xué)的幸福感。為了加強(qiáng)經(jīng)典與近代的融合,在教學(xué)中可以放手讓學(xué)生搜集整理近代物理發(fā)展與實(shí)際生活的聯(lián)系、現(xiàn)代物理分支學(xué)科和交叉學(xué)科的前沿內(nèi)容,編輯整理成教學(xué)素材,依據(jù)不同專業(yè)學(xué)生的基礎(chǔ)和實(shí)際,進(jìn)行適當(dāng)?shù)慕榻B和講解,在與經(jīng)典物理內(nèi)容相關(guān)的近代物理要進(jìn)行擴(kuò)展和加深,如以每年公布諾貝爾物理獎(jiǎng)為契機(jī),及時(shí)將相關(guān)內(nèi)容和材料背景做成PPT,并將相關(guān)研究的最新進(jìn)展也補(bǔ)充進(jìn)來,最快的時(shí)間介紹給不同專業(yè)的學(xué)生。將近代物理測量分析方法的內(nèi)容補(bǔ)充到教學(xué)中,如激光掃描自動(dòng)測平、X射線衍射、紅外測溫、掃描隧道顯微鏡、高效液相色譜、電泳、差示掃描量熱技術(shù)、核磁共振、磁共振成像確定結(jié)構(gòu)、激光俘獲、CT、時(shí)間分辨光譜等等,結(jié)合學(xué)校不同專業(yè)的特點(diǎn),可以將相關(guān)儀器和內(nèi)容與學(xué)科進(jìn)行有效聯(lián)系整合,讓學(xué)生看到所學(xué)內(nèi)容與現(xiàn)代技術(shù)發(fā)展是緊密聯(lián)系的,深切體會(huì)物理思想、方法是物理學(xué)發(fā)展的根基和精髓,讓學(xué)生感受前輩大師留給我們的寶貴智慧,使學(xué)生在精神上受到感染和影響。
四、拓展知識(shí),注重內(nèi)容更新,課堂教學(xué)應(yīng)用化
針對高中新課程標(biāo)準(zhǔn),后續(xù)大學(xué)物理教學(xué)也必須做相應(yīng)的銜接調(diào)整,要注重內(nèi)容更新,課堂教學(xué)應(yīng)用化。物理學(xué)的基本原理在日常生活和工程技術(shù)中有非常廣泛的應(yīng)用,在講述物理學(xué)理論時(shí)能夠與現(xiàn)實(shí)問題聯(lián)系起來,物理課可以變得生動(dòng)有趣,同時(shí)學(xué)生的綜合素質(zhì)也會(huì)得到提高。教學(xué)上進(jìn)行教學(xué)內(nèi)容拓展,強(qiáng)化物理學(xué)的科技含量,緊密聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際,如講熱力學(xué)第二定律時(shí)介紹厄爾尼諾現(xiàn)象;講方均根速率時(shí)介紹同位素的分離和植物的光合作用;講到致冷機(jī)時(shí)分析冰箱和空調(diào)的原理;講磁場介紹了電子顯微鏡中的磁聚焦原理;講傳感器時(shí)可以給學(xué)生介紹光纖光柵傳感器在大型建筑(橋梁、高樓、機(jī)場、艦船、飛機(jī)等)健康安全方面的智能監(jiān)測;講到光柵衍射,可以從光柵衍射拓展到單色儀等。在教學(xué)中引入這些內(nèi)容,不但使得教學(xué)內(nèi)容充實(shí)飽滿,也使得所教的理論知識(shí)與社會(huì)科技進(jìn)步緊緊聯(lián)系在一起,培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣,喚醒學(xué)生內(nèi)心的創(chuàng)新意識(shí),激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新熱情。結(jié)合教師的科研成果更新教學(xué)內(nèi)容,還可以激發(fā)學(xué)生追求真理、崇尚科學(xué)、勇于探索的熱情。新課標(biāo)背景下如何能夠讓剛剛進(jìn)入大學(xué)學(xué)習(xí)的學(xué)生低臺(tái)階順利做好過渡和銜接,使得大學(xué)物理學(xué)的教學(xué)得以順利開展,能夠讓學(xué)生在學(xué)習(xí)期間比較全面、系統(tǒng)地掌握大學(xué)物理相關(guān)內(nèi)容,并將所學(xué)習(xí)的知識(shí)與實(shí)踐聯(lián)系,還有很長的一段路要走,對于大學(xué)物理教學(xué)的深化改革,還需要我們在實(shí)際的教學(xué)和工作中不斷地做出調(diào)整和探索。
作者:朱文霞 李寶臣 王樂新 單位:黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)理學(xué)院 大慶市薩東第四小學(xué)
摘要:
以“陀螺的進(jìn)動(dòng)”為例,從課程內(nèi)容的設(shè)計(jì),教學(xué)策略的優(yōu)化和教學(xué)過程的實(shí)施與評(píng)估,討論了研究型教學(xué)模式在軍校大學(xué)物理課程中的應(yīng)用,并就研究型教學(xué)模式對軍校學(xué)員研究能力、創(chuàng)新意識(shí)與團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)做了初步探討。
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研究型教學(xué);陀螺效應(yīng);軍校;創(chuàng)新能力
一、引言
研究型教學(xué)模式已經(jīng)在國內(nèi)外大學(xué)課程中被廣泛運(yùn)用并取得了顯著成效,受到越來越多教育工作者特別是大學(xué)基礎(chǔ)課程老師的認(rèn)可與推崇。所謂研究型教學(xué),其基本內(nèi)涵可以概括為[1]:以知識(shí)為載體,以能力培養(yǎng)為主要內(nèi)容,將學(xué)習(xí)、研究和實(shí)踐三者有機(jī)結(jié)合,充分調(diào)動(dòng)學(xué)員的主觀能動(dòng)性,引導(dǎo)學(xué)員高度參與,達(dá)到培養(yǎng)學(xué)員分析問題、解決問題的能力和創(chuàng)新精神的目標(biāo)。與傳統(tǒng)教學(xué)模式相比,研究型教學(xué)模式通常采用討論式、啟發(fā)式教學(xué)和基于問題的教學(xué)方式來開展教學(xué)工作。因?yàn)檫@種教學(xué)模式變教師為引導(dǎo)者,學(xué)員為主體,同時(shí)教學(xué)內(nèi)容豐富多樣,教學(xué)方法靈活多變,因此極大地提高了學(xué)員的學(xué)習(xí)興趣,有效培養(yǎng)了學(xué)員的綜合素質(zhì),提高了學(xué)員的研究能力,受到諸多大學(xué)特別是工科院校的青睞。在軍?;A(chǔ)課程中開展研究型教學(xué)非常必要。目前我軍正處于新軍事變革和跨越式發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,要培養(yǎng)未來高素質(zhì)新型軍事人才,必須對軍校現(xiàn)有教學(xué)方法進(jìn)行適當(dāng)改進(jìn)。以“大學(xué)物理”等基礎(chǔ)課程為例,這就要求教員必須針對原有教學(xué)模式,在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法以及教學(xué)環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)和教學(xué)效果的評(píng)估等方面做出相應(yīng)調(diào)整。研究型教學(xué)模式強(qiáng)調(diào)以學(xué)員為中心、教師為引導(dǎo),教學(xué)內(nèi)容注重研究的深度,在強(qiáng)調(diào)學(xué)員個(gè)性化思想的同時(shí),特別注重學(xué)員發(fā)散性思維和研究能力的培養(yǎng),因此也逐漸成為軍事院校新型高素質(zhì)軍事人才培養(yǎng)的有效手段和拔尖創(chuàng)新人才培養(yǎng)的重要途徑。
二、“大學(xué)物理”研究型教學(xué)的基本策略
大學(xué)物理是培養(yǎng)軍事院校生長技術(shù)軍官和指揮軍官的一門重要基礎(chǔ)課程,是學(xué)員后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)的理論基礎(chǔ),在學(xué)員知識(shí)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建過程中起著不可替代的關(guān)鍵作用[2]。從目前國內(nèi)大部分工科院校所采用的《大學(xué)物理》教學(xué)大綱看,其涵蓋的知識(shí)模塊多,從普通物理學(xué)的力、熱、光、電到量子力學(xué),再到相對論,公式推導(dǎo)多,理論性強(qiáng),是歷年來本科學(xué)員心中“始終不可逾越”的一座大山。在大學(xué)物理傳統(tǒng)教學(xué)模式[3]中,我們在教學(xué)過程中過分突出了知識(shí)的傳授、注重打牢基礎(chǔ),缺乏軍事應(yīng)用教育,這與目前所強(qiáng)調(diào)的“要堅(jiān)持面向戰(zhàn)場、面向部隊(duì),圍繞實(shí)戰(zhàn)搞教學(xué)、著眼打贏育人才,使培養(yǎng)的學(xué)員符合部隊(duì)建設(shè)和未來戰(zhàn)爭的需要[4]”是有所偏離的。因此,傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式已經(jīng)不能滿足新形勢的發(fā)展,需要在教學(xué)形式、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)評(píng)價(jià)等諸多方面做進(jìn)一步改革[5]。大學(xué)物理有其鮮明的課程特點(diǎn),即物理圖像清晰,內(nèi)在邏輯嚴(yán)密,基本物理規(guī)律大多來源于生活等,這為我們在大學(xué)物理課程中開展研究型教學(xué)提供了很好的切入點(diǎn)。當(dāng)然,我們也必須注意到,整個(gè)大學(xué)物理課程也面臨很多問題諸如課時(shí)多、內(nèi)容多、學(xué)員人數(shù)多并且基礎(chǔ)參差不齊等,如何開展研究型教學(xué)是一個(gè)巨大挑戰(zhàn)。特別是在軍校,學(xué)員軍事訓(xùn)練任務(wù)重,課余時(shí)間不足,活動(dòng)場所受限,學(xué)習(xí)資源(如網(wǎng)絡(luò))有限等不利因素較多的情況下,如何有效開展具有軍校特色的大學(xué)物理研究型教學(xué)是值得廣大基礎(chǔ)課教員思考的緊迫問題。針對這些實(shí)際情況,同時(shí)考慮到學(xué)員各專業(yè)的特點(diǎn)和未來學(xué)習(xí)的需要,我們近年來在大學(xué)物理研究型教學(xué)方面做了一些初步嘗試。首先,我們根據(jù)大學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)較多的實(shí)際情況,依據(jù)學(xué)員的專業(yè)方向合理選取部分內(nèi)容開展有針對性的研究型教學(xué)。例如,在《力學(xué)》中剛體力學(xué)部分,我們選擇“陀螺的進(jìn)動(dòng)”開展研究型教學(xué),在相對論力學(xué)中選擇“尺縮效應(yīng)與動(dòng)鐘邊慢”開展研究型教學(xué),再比如電磁學(xué)中的導(dǎo)體部分、力學(xué)中的碰撞問題、熱學(xué)中的多方過程以及光學(xué)中的折射衍射等等。這些知識(shí)點(diǎn)蘊(yùn)含的物理與生活實(shí)際息息相關(guān),很容易切入并被學(xué)員接受。這樣,大學(xué)物理每一個(gè)知識(shí)模塊都可以選取1~2次課(2~4學(xué)時(shí))來開展研究型教學(xué),原來被“耽誤”的內(nèi)容可作為選講或者略講,將主要時(shí)間和精力放在學(xué)員創(chuàng)新能力培養(yǎng)上。這種教學(xué)模式要求在課程的評(píng)價(jià)和學(xué)員的最終考核上不能以偏概全,因此要在頂層上作進(jìn)一步設(shè)計(jì),如將研究型教學(xué)中學(xué)員的互動(dòng)和學(xué)習(xí)報(bào)告甚至學(xué)員的某些奇思妙想納入最終考核,同時(shí)在閉卷考試部分加入對開放性問題的討論,減少對純粹知識(shí)點(diǎn)的考核,注重對學(xué)員創(chuàng)新能力的考察。下面,我們就以力學(xué)中“陀螺的進(jìn)動(dòng)”為例,探討如何在軍校大學(xué)物理課程中開展有針對性的研究型教學(xué)。
三、“陀螺的進(jìn)動(dòng)”研究型教學(xué)設(shè)計(jì)
“陀螺的進(jìn)動(dòng)”是大學(xué)物理“剛體力學(xué)”部分的重要組成部分,是將大學(xué)物理的基礎(chǔ)理論與軍事高新技術(shù)緊密結(jié)合的具有重要軍事應(yīng)用前景的知識(shí)點(diǎn),對于軍事院校部分專業(yè)如導(dǎo)航、定位和激光陀螺等學(xué)員具有承上啟下的橋梁作用。
(一)教學(xué)對象與教學(xué)目標(biāo)
授課對象為光電科學(xué)與工程學(xué)院軍用光電和信息光學(xué)兩個(gè)專業(yè)的全體本科生,掌握好“剛體的進(jìn)動(dòng)”基本知識(shí)對于這批學(xué)員后續(xù)專業(yè)課程的學(xué)習(xí)具有重要意義。此外,電子科學(xué)與工程學(xué)院及理學(xué)院部分專業(yè)也從事慣性導(dǎo)航相關(guān)基礎(chǔ)研究,努力學(xué)好這部分內(nèi)容對于學(xué)員未來從事相關(guān)科學(xué)研究和熟悉相關(guān)武器裝備十分必要。本節(jié)課的教學(xué)目標(biāo)可以從三個(gè)方面概述:知識(shí)的獲取、能力的培養(yǎng)和素質(zhì)的提升。首先我們可以通過行進(jìn)中的自行車和陀螺傾而不倒的生活案例出發(fā),在知識(shí)獲取上使學(xué)員能了解剛體進(jìn)動(dòng)(旋進(jìn))和定向性的基本知識(shí),理解進(jìn)動(dòng)角速度公式的推導(dǎo)方法,讓學(xué)員進(jìn)一步掌握對抽象物理問題做簡化模型選取的研究方法,這是在知識(shí)層面學(xué)員要達(dá)到的目標(biāo)。其次,在學(xué)員創(chuàng)新能力培養(yǎng)上,我們希望通過“陀螺的進(jìn)動(dòng)”的學(xué)習(xí),使學(xué)員能夠靈活運(yùn)用進(jìn)動(dòng)的知識(shí)來解決實(shí)際問題,比如解釋摩托車轉(zhuǎn)彎的問題、槍膛來復(fù)線的問題等等,培養(yǎng)學(xué)員獨(dú)立思考的習(xí)慣、分析和解決物理問題的能力。最后在軍校學(xué)員基本素質(zhì)的拓展上,我們希望通過這部分內(nèi)容的學(xué)習(xí),讓學(xué)員針對一些前沿開放性研究課題,特別是武器裝備如直升機(jī)旋翼的問題、導(dǎo)彈定位和慣性導(dǎo)航等問題,開展探究性學(xué)習(xí),進(jìn)一步拓寬軍校學(xué)員的知識(shí)面,培養(yǎng)他們理論聯(lián)系實(shí)際的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神等。在具體教學(xué)環(huán)節(jié)中,我們始終注意對學(xué)員嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度,嚴(yán)格的科學(xué)作風(fēng)和科學(xué)思維方法的訓(xùn)練,使學(xué)員在領(lǐng)會(huì)基本知識(shí)的同時(shí),掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,真正實(shí)現(xiàn)從“學(xué)會(huì)”到“會(huì)學(xué)”再到“會(huì)用”。
(二)教學(xué)內(nèi)容與實(shí)施
考慮到學(xué)員已經(jīng)在前面系統(tǒng)學(xué)習(xí)了剛體的基本知識(shí),具有較好的基礎(chǔ),在學(xué)習(xí)“剛體的進(jìn)動(dòng)”及陀螺的定向性等內(nèi)容時(shí),我們力求將重點(diǎn)放在進(jìn)動(dòng)的應(yīng)用上。同時(shí),作為研究型教學(xué)的課程內(nèi)容,必須將教學(xué)內(nèi)容與學(xué)員的生活體驗(yàn)、專業(yè)特點(diǎn)等密切結(jié)合才能讓生硬的物理知識(shí)充滿“靈氣”,構(gòu)成能夠看得見摸得著的整體。因此,筆者在教學(xué)過程中遵循“接地氣、重思考,挖本質(zhì)、學(xué)能力”的原則來設(shè)計(jì)教學(xué)內(nèi)容:
1.生活案例引入。自行車行進(jìn)和陀螺傾而不倒的問題。首先通過行進(jìn)中自行車不倒而靜止的自行車很容易倒下的生活實(shí)例,逐步引導(dǎo)學(xué)員思考內(nèi)在原因,從而引出陀螺的進(jìn)動(dòng)基本概念。在講授陀螺的進(jìn)動(dòng)時(shí),可以采用演示實(shí)驗(yàn)和視頻播放的方法,讓學(xué)員親眼看到高速轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺傾而不倒的神奇之處。
2.基本知識(shí)傳授。陀螺的旋進(jìn)。不考慮空氣阻力,由剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角動(dòng)量定理得出陀螺的重力矩和角動(dòng)量垂直。然后與勻速圓周運(yùn)動(dòng)作類比,自然引出結(jié)論:與角動(dòng)量垂直的力矩并不改變角動(dòng)量的大小,但會(huì)引起角動(dòng)量方向的變化,從而產(chǎn)生剛體的旋進(jìn)現(xiàn)象,即進(jìn)動(dòng)。
3.思維拓展訓(xùn)練。摩托車轉(zhuǎn)彎問題。這部分內(nèi)容是對上述知識(shí)點(diǎn)的應(yīng)用和有效拓展,要引導(dǎo)學(xué)員理論聯(lián)系實(shí)際,培養(yǎng)他們利用已有知識(shí)分析問題、解決問題的能力。為進(jìn)一步提高學(xué)員對科研的興趣,我們給出美國《Science》上發(fā)表的有關(guān)自行車進(jìn)動(dòng)與穩(wěn)定性的科研論文[6],讓學(xué)員瞬間感受到生活中的物理竟然如此“高、大、上”,只要注意觀察,身邊處處皆物理。這部分教學(xué)內(nèi)容在歷屆學(xué)員中反映效果良好,可以讓他們對看似枯燥無味的力學(xué)知識(shí)產(chǎn)生強(qiáng)烈的求知欲和濃厚的興趣。
4.軍事高科技應(yīng)用。槍管中的來復(fù)線、響尾蛇導(dǎo)彈、三軸陀螺儀和激光陀螺。這部分內(nèi)容與軍事裝備密切相關(guān),是針對軍校部分專業(yè)學(xué)員量身定做的。一方面,陀螺的進(jìn)動(dòng)會(huì)提高子彈精準(zhǔn)度;另一方面,陀螺的定向性在軍事上有重要應(yīng)用。同時(shí),作為拓展思維的重要組成部分,還要讓學(xué)員知道,陀螺慣性導(dǎo)航系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高達(dá)每分鐘數(shù)萬轉(zhuǎn),如果轉(zhuǎn)子稍不對稱就會(huì)對各個(gè)支撐軸產(chǎn)生巨大的作用力而使其損壞。在此基礎(chǔ)上自然引出無轉(zhuǎn)子陀螺如激光陀螺等高科技前沿,進(jìn)一步拓展學(xué)員的科學(xué)視野。
5.探究性學(xué)習(xí)。通過前面基礎(chǔ)知識(shí)的學(xué)習(xí)和案例的講解,我們列出一些前沿開放式研究課題供學(xué)員分組討論,這些課題包括但不限于:地面摩擦力、空氣阻力和輪胎變形等對自行車穩(wěn)定性的影響;陀螺效應(yīng)在直升機(jī)飛行過程中的作用;陀螺進(jìn)動(dòng)的同時(shí)伴隨的章動(dòng)及其應(yīng)用等。這些研究課題緊扣生活實(shí)際和軍事前沿,既結(jié)合了學(xué)員專業(yè)特點(diǎn),又有著濃厚的軍校特色,不但可以進(jìn)一步鞏固學(xué)員對基本知識(shí)的掌握,還可以培養(yǎng)他們的發(fā)散性思維。在具體實(shí)施過程中,我們將每次課題討論分為藍(lán)方和紅方,針對課題研討內(nèi)容互相提問,共同提高。對于研討后的論文和報(bào)告,我們要求學(xué)員通過學(xué)校圖書館、軍網(wǎng)MOOC平臺(tái)、互聯(lián)網(wǎng)等廣泛調(diào)閱資料,分工合作,一個(gè)小組就是一個(gè)團(tuán)隊(duì),隊(duì)長由成績較好、具有一定組織和協(xié)調(diào)能力的學(xué)員擔(dān)任,并與教員保持密切溝通,隨時(shí)報(bào)告學(xué)員反映的問題和存在的困難并盡快解決。
(三)研究型教學(xué)的成效與評(píng)估
為了對比研究型教學(xué)的實(shí)際效果,筆者在2015年兩個(gè)教學(xué)班做了對比實(shí)驗(yàn)。這兩個(gè)教學(xué)班都采用相同的教材,學(xué)員基礎(chǔ)相近,入學(xué)成績和生源分布都基本一致。其中一個(gè)教學(xué)班我們采用的是傳統(tǒng)的教學(xué)模式,以教師講解為主,學(xué)員主要是“預(yù)習(xí)、聽課、練習(xí)、考試”;另一個(gè)教學(xué)班針對部分課程內(nèi)容開展了有針對性的研究型教學(xué),以學(xué)員討論和回答問題為主,教師引導(dǎo)學(xué)員主動(dòng)學(xué)習(xí)。筆者在施教的過程中很明顯地感覺到,研究型教學(xué)班的學(xué)員學(xué)習(xí)興趣被極大的調(diào)動(dòng)起來,課堂氣氛十分活躍,學(xué)員回答問題絡(luò)繹不絕,基本沒有瞌睡的現(xiàn)象。一個(gè)學(xué)期下來,初步統(tǒng)計(jì)有25%的學(xué)員課堂回答問題超過30次,約80%的學(xué)員一個(gè)學(xué)期回答問題超過15次,全班所有學(xué)員至少參加了一次課題討論、調(diào)研和實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)。這與傳統(tǒng)教學(xué)班完全不同———回答問題基本靠點(diǎn)名,上課有相當(dāng)部分同學(xué)注意力不集中或者打瞌睡,期末考試部分同學(xué)靠突擊。此外,值得一提的是,通過開展研究型教學(xué),學(xué)員廣泛閱讀資料,調(diào)研文獻(xiàn),知識(shí)面得到了拓展,同時(shí)分析問題、解決實(shí)際問題的能力有了顯著提高。對于一些前沿科學(xué)問題和新概念武器問題,部分學(xué)員思維十分活躍,提出了一些“奇思妙想”,極大地豐富了課堂教學(xué),令督導(dǎo)組專家和教員本身深受啟發(fā)。誰又能否認(rèn),未來戰(zhàn)場上這些“奇思妙想”不會(huì)實(shí)現(xiàn)呢?這不正是我們軍校需要培養(yǎng)的科學(xué)素養(yǎng)嗎!最后,對于如何評(píng)價(jià)研究型教學(xué),我們在施教過程中也做了初步嘗試。首先,在平時(shí)成績的考核部分,我們采用積分制,將學(xué)員的討論和發(fā)言包括回答問題做統(tǒng)計(jì)納入平時(shí)成績。同時(shí),每次課題討論包括論文都按照等級(jí)打分,納入考核。在期末考試部分,我們力求增加開放性課題作為附加分。實(shí)踐表明,通過開展研究型教學(xué),極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)員的積極性和參與度,學(xué)員分析問題和解決問題的能力得到了提高,初步具備了從事科學(xué)研究所必需的團(tuán)隊(duì)精神和創(chuàng)新能力。這種研究型教學(xué)的初步嘗試雖然還存在或多或少的實(shí)際問題,比如,某些知識(shí)點(diǎn)講解不夠透徹,理論推導(dǎo)不夠詳細(xì),部分內(nèi)容還有刪略,學(xué)員課余時(shí)間占用過多等等,還需要在以后的實(shí)際教學(xué)過程中做進(jìn)一步優(yōu)化。
四、結(jié)束語
研究型教學(xué)對于新型高科技軍事人才和拔尖創(chuàng)新人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。本文以“陀螺的進(jìn)動(dòng)”為例,從課程內(nèi)容的設(shè)計(jì),教學(xué)策略的優(yōu)化和教學(xué)過程的實(shí)施與評(píng)估,討論了研究型教學(xué)模式在軍校大學(xué)物理課程中的應(yīng)用。實(shí)踐表明,這種有針對性的研究型教學(xué)模式可有效培養(yǎng)學(xué)員的研究能力、創(chuàng)新意識(shí)與團(tuán)隊(duì)合作精神。
作者:余同普 鄒德濱 銀燕 邵福球 黃明球 單位:國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)理學(xué)院
摘要:
微課,顧名思義就是將課程進(jìn)行精簡和微縮,一節(jié)微課往往只針對一個(gè)知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行講解,表達(dá)方式不再局限于教師和學(xué)生的面對面講解,而是運(yùn)用視頻或者音頻等多媒體手段來進(jìn)行授課。本文就將就這一新型的教學(xué)資源進(jìn)行剖析,探索如何將微課作為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的催化劑。
關(guān)鍵詞:
微課;大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);新型教學(xué)資源
“微”,作為21世紀(jì)的一個(gè)新概念,最初是從微博中興起的。很快,人們將微博作為微時(shí)代的開端,萌生出了微電影、微小說、微信等等新型的內(nèi)容。微時(shí)代不光影響了娛樂和通訊行業(yè),教育領(lǐng)域也越來越受到微時(shí)代的影響。微課、微視頻等等教學(xué)資源逐漸成為教學(xué)過程中的一個(gè)重要的輔助工具。其中受到最廣泛應(yīng)用的就是微課。微課作為微時(shí)代以及多媒體快速發(fā)展過程中的一個(gè)優(yōu)良產(chǎn)物,在滿足教師教學(xué)要求的前提下,為學(xué)生提供了更多元化的學(xué)習(xí)方式,滿足各更多學(xué)生的個(gè)性化的學(xué)習(xí)要求。物理學(xué)是每一個(gè)理工科學(xué)生在大學(xué)階段必須要學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)性學(xué)科,作為整個(gè)自然科學(xué)中的基礎(chǔ)學(xué)科之一,物理實(shí)驗(yàn)的重要性不言而喻。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與物理理論課程相比,最大的優(yōu)勢就是能夠讓學(xué)生通過自己的實(shí)踐感受到物理原理的神奇與奧秘。相對于較為枯燥的理論學(xué)習(xí),物理實(shí)驗(yàn)課程無疑豐富了課堂的趣味性,同時(shí)也最大程度的發(fā)揮了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。在培養(yǎng)工程技術(shù)人才中有著至關(guān)重要的作用。在物理實(shí)驗(yàn)課堂中,可以鍛煉學(xué)生的觀察、分析、質(zhì)疑、探究、總結(jié)以及解決問題的能力,這些都是日后學(xué)生走向社會(huì)是所需要具備的基本能力。
1微課及其特點(diǎn)
“微課”,作為教師教學(xué)的手段之一,是將視頻作為主要載體,記錄教師講授某個(gè)知識(shí)點(diǎn)、專題或者是實(shí)驗(yàn)活動(dòng)的全過程,針對于教學(xué)中存在的某些難點(diǎn)和重點(diǎn),進(jìn)行針對性的講解。微課往往短小精悍,就某一知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行深入剖析,具有較高的獨(dú)立性、完整性以及示范代表性。傳統(tǒng)的課程一般是針對某一章節(jié)進(jìn)行講解,而微課一般是針對某一難點(diǎn)進(jìn)行深入分析,可以讓學(xué)生在課下有針對性的進(jìn)行鞏固學(xué)習(xí)。和傳統(tǒng)教學(xué)資源相比,微課更加生動(dòng)、代入感更強(qiáng),滿足了教師和學(xué)生在課下依舊可以“交流”。相較于傳統(tǒng)教學(xué)資源,微課具有如下特點(diǎn):
1.1教學(xué)時(shí)間相對較短。微課的核心內(nèi)容是教學(xué)視頻,該視頻的時(shí)長一般在十到十五分鐘左右,最長不會(huì)超過二十分鐘,因此相較于傳統(tǒng)的四十五分鐘一節(jié)的大課來說,微課可以算是一個(gè)片段或者示例。
1.2教學(xué)內(nèi)容相對集中。在傳統(tǒng)教學(xué)過程中,教師往往會(huì)在課堂上將某一章節(jié)的全部內(nèi)容教授給學(xué)生,學(xué)生一直處于被動(dòng)灌輸?shù)臓顟B(tài)之下。而微課與傳統(tǒng)課堂的區(qū)別恰恰是將問題集中、突出出來,將更多的時(shí)間用在某一章節(jié)的重點(diǎn)和難點(diǎn)上。至于其他的相對容易理解的知識(shí)點(diǎn),可以讓學(xué)生自行理解領(lǐng)悟,遇到問題后再進(jìn)行有針對性的交流。這樣一來,學(xué)生鍛煉了自主學(xué)習(xí)和解決問題的能力,教師也能夠更加清楚的了解學(xué)生問題所在,給予更加有針對性的輔導(dǎo)。
1.3資源容量相對較小。從視頻大小上來說,微課的視頻以及相關(guān)輔助資源的總?cè)萘恳话阍趲资鬃笥?,視頻格式支持網(wǎng)絡(luò)在線播放,這樣一來,學(xué)生和教師不光可以使用電腦觀看微課,還可以將視頻下載到手機(jī)等移動(dòng)設(shè)備上。這樣一來,能夠讓學(xué)生將一些零碎的時(shí)間利用起來,使得時(shí)間最大化。
1.4資源情景化。微課由于時(shí)間較短,因此要求教學(xué)內(nèi)容主題突出、有明確的指向性和針對性,并且要相對完整。微課一般是將重要的知識(shí)點(diǎn)從課堂中剝離出來,因此微課要保證不脫離原有的教學(xué)環(huán)境,給學(xué)生足夠的代入感。微課的作用不光是成為教師在課堂上的一種教學(xué)資源,更重要的是能夠讓學(xué)生在課下反復(fù)回顧和消化課上的難點(diǎn)和重點(diǎn)。因此,微課的內(nèi)容必須精益求精、主題鮮明、結(jié)構(gòu)緊湊。微課的出現(xiàn)也成為促進(jìn)教師提升自身教學(xué)水平和轉(zhuǎn)變教學(xué)風(fēng)格的原動(dòng)力之一。
2教師講授微課的基本要求
課堂作為教師傳授知識(shí)最主要的戰(zhàn)場,講授是整個(gè)教學(xué)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一。微課雖然是微時(shí)代下的一個(gè)新興產(chǎn)物,變換了承載形式,但是其主旨沒有改變,因此教師在微課教學(xué)過程中必須做到以下四點(diǎn):第一,迅速切入課題。由于微課的教學(xué)時(shí)間比較短,因此之前的鋪墊不能冗長。教師可以選擇一個(gè)比較有代表性的問題、經(jīng)典的原理或者是生活中經(jīng)常出現(xiàn)的一種物理現(xiàn)象;也可以承接上堂課的內(nèi)容;亦或者可以直接開門見山的進(jìn)入課程。總之,教師務(wù)必要保證節(jié)省教學(xué)時(shí)間;第二,講授的線索務(wù)必清晰。微課的重點(diǎn)在于微,因此課程必須要保證有且只有一條線索。靈活運(yùn)用這一條線索引出知識(shí)點(diǎn),并且在此基礎(chǔ)上對重點(diǎn)問題進(jìn)行剖析。爭取在有限的時(shí)間里以最高的質(zhì)量完成教學(xué)任務(wù);第三,語言生動(dòng)得體。在微課教學(xué)過程中,由于沒有與學(xué)生之間的互動(dòng),只有教師單方面的講授,因此教師講解知識(shí)點(diǎn)時(shí)的語言就顯得特別重要。在講授過程中,教師應(yīng)當(dāng)保證語言生動(dòng),能夠給學(xué)生足夠的吸引力,并且語言要有感染力,關(guān)鍵是語言表述要準(zhǔn)確,邏輯性強(qiáng),思路清晰,便于理解;第四,板書要簡單。由于微課時(shí)間有限,板書在微課中應(yīng)適當(dāng)減少,板書在微課中的存在主要是對重點(diǎn)內(nèi)容起到強(qiáng)調(diào)作用。在微課教學(xué)過程中,教師可以將板書提前準(zhǔn)備在紙板或者小黑板上,當(dāng)講授到相關(guān)內(nèi)容的時(shí)候直接放上來即可,大大節(jié)約了教學(xué)時(shí)間;第五,課后要小結(jié)。在微課的結(jié)尾處,教學(xué)需要拿出幾分鐘的時(shí)間對整個(gè)微課講授的內(nèi)容進(jìn)行概括和匯總,并且著重強(qiáng)調(diào)重點(diǎn)難點(diǎn)問題。微課的小結(jié),不需要面面俱到,只要能夠?qū)⒖茖W(xué)的學(xué)習(xí)方法和實(shí)驗(yàn)思路傳授給學(xué)生即可。
3微課的優(yōu)點(diǎn)
和傳統(tǒng)的課程相比,微課所需要的時(shí)間更短,學(xué)生觀看的時(shí)間和地點(diǎn)更為靈活多變。另外,和傳統(tǒng)課堂不同,一節(jié)微課只有一個(gè)線索和重點(diǎn)內(nèi)容,針對性和側(cè)重點(diǎn)更明確。微課能夠培養(yǎng)學(xué)生自主思考的能力,一些相對簡單的問題能夠自己解決,從而培養(yǎng)了學(xué)生的自主思考和解決問題的能力,可謂事半功倍。
結(jié)束語
微課作為一種新型的教學(xué)手段,能夠有效的增強(qiáng)課堂教學(xué)效果,但微課對于教師的教學(xué)水平以及對相關(guān)知識(shí)的了解程度提出了更高的要求。從另一方面看,短小精悍雖然是微課的一大優(yōu)點(diǎn),但是暴露出其無法在深度和廣度中加以拓展的弊端。因此,想要利用微課這一新型資源提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果,還需要教育工作者的不懈努力和探索。
作者:唐茂勇 遲建衛(wèi) 高兆輝 徐建萍 汪彥軍 單位:大連海洋大學(xué)
【摘要】
教育在新的時(shí)期取得了舉世矚目的成就,在此過程中教學(xué)在發(fā)展的過程中同樣取得了不少的成就,在教學(xué)過程中出現(xiàn)的新理念、新方法使得教育發(fā)展的質(zhì)量和效率不斷提高。同時(shí)在教學(xué)發(fā)展的背景下,教學(xué)在發(fā)展的過程中暴露出不少的問題值得我們?nèi)ニ伎?,在?shí)踐中不斷尋求解決問題的措施。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也是如此,在新時(shí)期發(fā)展迅速,但是不得不承認(rèn)的確存在一些問題制約著其教學(xué)質(zhì)量和效率的提高。本文主要是對大學(xué)物理教學(xué)的思考和建議,希望可以起到拋磚引玉的作用。
【關(guān)鍵詞】
大學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);存在問題;解決措施
1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展現(xiàn)狀概述
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容之一,對于學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)來講十分重要。在整個(gè)物理教學(xué)發(fā)展過程來看,實(shí)驗(yàn)教學(xué)是十分有效的教學(xué)方法,在此實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展的過程中受到了師生的一致好評(píng),取得了不錯(cuò)的成績。在新的時(shí)期教育不斷發(fā)展,課程改革不斷深入的背景下,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也發(fā)生了巨大的變化,受到課改的深刻影響。其中在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中出現(xiàn)了一系列新的教學(xué)理念和教學(xué)方法,使整個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的面貌煥然一新,同時(shí)一些新的教學(xué)設(shè)備的使用也使得物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率不斷提高。在新的時(shí)期教學(xué)發(fā)展迅速的過程中,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在具體的實(shí)踐過程中仍然存在不少的問題,比如說學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的積極性和主動(dòng)性不高,學(xué)生的主人翁地位得不到充分保障;教師在引導(dǎo)教學(xué)的過程中效率不高等等都制約了新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率的提高。
2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得的成就分析
新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在其發(fā)展過程中受到教育發(fā)展所帶來的影響,整個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效率較之前都有明顯的提高。在經(jīng)過仔細(xì)調(diào)查,認(rèn)真研究之后,我對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)所得成就作如下分析:
2.1教學(xué)理念和方法得到更新
教學(xué)過程需要有教學(xué)理念和教學(xué)方法的指導(dǎo),在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中也是如此。在新的時(shí)期教育不斷發(fā)展,課程改革不斷深入的背景下,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中出現(xiàn)了大量新的教學(xué)理念和教學(xué)方法。其中最為有效、應(yīng)用范圍最廣的應(yīng)該是師生角色的相互轉(zhuǎn)變、合作教學(xué)方法。教師從教學(xué)的主導(dǎo)轉(zhuǎn)變?yōu)榻虒W(xué)的引導(dǎo)者,學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)檎n堂的主人,在教學(xué)過程中發(fā)揮主體作用。同時(shí)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中,合作學(xué)習(xí)法的使用,使學(xué)生之間相互聯(lián)系,共同分享思維,促進(jìn)了思維的交流和碰撞,使得整個(gè)教學(xué)的面貌煥然一新。
2.2教學(xué)與科技聯(lián)系日益密切
21世紀(jì)是科技發(fā)展的時(shí)代,科技與社會(huì)生活聯(lián)系日益密切。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也是如此,大量科技產(chǎn)品在教學(xué)過程中的使用,使得整個(gè)大學(xué)物理教學(xué)變得十分方便、簡潔,充滿時(shí)代特色。在我們對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的過程中進(jìn)行分析之后發(fā)現(xiàn),多媒體信息技術(shù)的使用,使大學(xué)物理教學(xué)的效率和質(zhì)量得到提高,整個(gè)教學(xué)過程中,學(xué)生的積極性和主動(dòng)性得到提高,而且教師的個(gè)人素質(zhì)得到不斷提高,整個(gè)教學(xué)煥然一新,教學(xué)取得了巨大的成就。
2.3師生共同取得了巨大進(jìn)步
在新的時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展迎來了機(jī)遇,同時(shí)也面臨著巨大的挑戰(zhàn)。在實(shí)踐中教師和學(xué)生之間彼此共同合作,相互聯(lián)系,迎接挑戰(zhàn),把握機(jī)遇。教師的個(gè)人專業(yè)素質(zhì)不斷提高,給學(xué)生提供了更高質(zhì)量的引導(dǎo)。同時(shí)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的興趣得到激發(fā),積極主動(dòng)的參與到教學(xué)之中,學(xué)習(xí)方法變得高效便捷。從而教師和學(xué)生都取得了巨大的進(jìn)步。
3新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在問題
在新的時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)取得重大成就的背景下,我們發(fā)現(xiàn)在具體的實(shí)踐教學(xué)中仍然存在一些問題值得引起我們高度關(guān)注。在調(diào)查分析之后發(fā)現(xiàn)其中存在的問題主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:
3.1新理念新方法的使用受到阻礙
在新的時(shí)期雖然新的教學(xué)理念和教學(xué)方法盛行,給整個(gè)教學(xué)帶來巨大的變化,但是在具體的實(shí)踐中我們發(fā)現(xiàn)新理念和新方法受到了巨大的阻礙。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)發(fā)展歷史悠久,傳統(tǒng)教學(xué)理念和教學(xué)方法根深蒂固,在整個(gè)教學(xué)的過程中我們發(fā)現(xiàn)新時(shí)期出現(xiàn)的新方法和新理念并沒有完全發(fā)揮作用。比如說教師和學(xué)生之間的角色轉(zhuǎn)換存在問題,教師在新時(shí)期仍然處于主導(dǎo)地位,學(xué)生依然在被動(dòng)的接受教育,教師沒有發(fā)揮引導(dǎo)作用,學(xué)生的主體地位沒有得到尊重,制約了整個(gè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率的提高。
3.2教師個(gè)人綜合素質(zhì)不過關(guān)
教師是教學(xué)活動(dòng)的主要參與者,從古到今,教師在教學(xué)過程中扮演的角色不可替代,發(fā)揮的作用不容忽略。在整個(gè)教學(xué)發(fā)展的過程中我們發(fā)現(xiàn)新時(shí)期教學(xué)給教師提出了更高水平的要求。新教學(xué)理念和教學(xué)方法,以及新教學(xué)設(shè)備的出現(xiàn)和使用,都要求教師有較高的綜合素質(zhì)來滿足實(shí)踐需要,但是在我們調(diào)查分析中發(fā)現(xiàn),教師的綜合素質(zhì)不達(dá)標(biāo),導(dǎo)致教學(xué)理念和方法以及教學(xué)設(shè)備的作用得不到最大化發(fā)揮,制約了新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率的提高。
4新時(shí)期提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量和效率的具體措施
新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題要在實(shí)踐中不斷找到解決問題的措施,促使其不斷完善。在調(diào)查分析之后我認(rèn)為可以從以下幾個(gè)方面入手思考:
4.1加大宣傳力度,掃清思想障礙
充分利用新時(shí)期的媒體優(yōu)勢,廣泛利用學(xué)校廣播,黑板等宣傳手段,對新時(shí)期出現(xiàn)的新理念和新方法進(jìn)行廣泛全面的宣傳,促使教師和學(xué)生對新時(shí)期的新理念和新方法有全新的認(rèn)識(shí),從思想上提高重視程度,從而不斷為教學(xué)質(zhì)量和效率的提高提供源源不斷的智力支持和方向保證。此外通過對新時(shí)期新內(nèi)容的宣傳,可以有效的掃清傳統(tǒng)理念的阻礙,為新理念和新方法的使用打下基礎(chǔ)。
4.2改善培訓(xùn)質(zhì)量,提高教師素質(zhì)
教師在新時(shí)期教學(xué)中發(fā)揮的作用十分關(guān)鍵。要從教師入手,積極開展多種形式的培訓(xùn)活動(dòng),促使教師專業(yè)素質(zhì)得到不斷更新,不斷提高教師的個(gè)人專業(yè)素養(yǎng),同時(shí)鼓勵(lì)教師廣泛學(xué)習(xí),不斷擴(kuò)展自身知識(shí)層面,不斷提高個(gè)人綜合素質(zhì),以此來滿足教學(xué)發(fā)展的新要求。同時(shí)教師要樹立新的教學(xué)理念,與學(xué)生建立新型的師生關(guān)系,促使教師和學(xué)生之間相互聯(lián)系,實(shí)現(xiàn)雙贏、
5小結(jié)
新時(shí)期大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)要緊握時(shí)代脈搏,積極使用新時(shí)期出現(xiàn)的新思想新理念,不斷促使教學(xué)的自我完善和自我發(fā)展。在教學(xué)的過程中從思想角度入手,全面提高重視程度,促使教師和學(xué)生端正學(xué)習(xí)態(tài)度,積極投身教學(xué)實(shí)踐,促進(jìn)教師個(gè)人綜合素質(zhì)的提高,以此來適應(yīng)教學(xué)發(fā)展的新要求。從而促使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和質(zhì)量不斷提高。
作者:李忠 單位:長春理工大學(xué)光電信息學(xué)院
摘要:
在科技不斷進(jìn)步的今天,社會(huì)對于科技型人才的需求越來越多,對于學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)要求越來越高.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為培養(yǎng)科學(xué)技術(shù)型人才的課程之一,越來越受到眾多高校和教師的重視.如何讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到實(shí)驗(yàn)在物理教學(xué)中的作用是提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn).本文通過了分析目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題以及實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的意義,并提出了改善大學(xué)物理教學(xué)效果的相關(guān)措施.
關(guān)鍵詞:
物理實(shí)驗(yàn);大學(xué);教學(xué)質(zhì)量
1目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題
物理學(xué)是研究物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律及其相互作用的學(xué)科,一般大學(xué)的物理教學(xué)過程分為兩個(gè)部分,分別為“理論教學(xué)”和“實(shí)驗(yàn)教學(xué)”.大學(xué)物理教學(xué)目標(biāo)是要求每一位學(xué)生都能夠領(lǐng)會(huì)物理專業(yè)理論基礎(chǔ)知識(shí)、掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識(shí)、熟悉各個(gè)物理實(shí)驗(yàn)的方法并領(lǐng)悟其核心技巧,并且能夠恰當(dāng)?shù)貙⑦@些理論知識(shí)和科學(xué)實(shí)驗(yàn)知識(shí)運(yùn)用到實(shí)踐操作當(dāng)中去.相對于高中的物理課程,大學(xué)的物理教學(xué)內(nèi)容沒有那么細(xì)致和復(fù)雜,教材編者針對教材改革對大學(xué)物理教材進(jìn)行了簡化.但是,很多學(xué)生甚至是教師對于物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)存在著不足,這種情況會(huì)直接影響到學(xué)生學(xué)習(xí)物理的態(tài)度和對物理問題的理解,給教師的課堂教學(xué)帶來很大的難度.現(xiàn)在的大學(xué)物理教師在授課的時(shí)候都是以書本的內(nèi)容為主,對書本上的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行反復(fù)的講解和操作,使得實(shí)驗(yàn)課程缺乏創(chuàng)新.有些學(xué)生在高中或者是課外的時(shí)間已經(jīng)對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有了一定的認(rèn)識(shí)和研究,固定式的實(shí)驗(yàn)練習(xí)對于這些學(xué)生而言是比較無聊和枯燥的.大多數(shù)的教師都是在不斷地用實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證物理教材中已有的定律,長期下去,學(xué)生會(huì)覺得這種實(shí)驗(yàn)沒有挑戰(zhàn)性和趣味,從而失去學(xué)習(xí)的興趣.除此之外,理論教師和實(shí)驗(yàn)教師不同,大多數(shù)的高校都是大學(xué)物理教師對學(xué)生講解物理定律和定理,到實(shí)驗(yàn)室由實(shí)驗(yàn)教師帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)行實(shí)際操作.這樣的教學(xué)模式使得部分學(xué)生沒有辦法很好地將理論與實(shí)踐完全結(jié)合起來,因?yàn)槔碚撆c實(shí)踐的地點(diǎn)不同,學(xué)生在接受完專業(yè)理論知識(shí)的教學(xué)后,難以在這么短的時(shí)間內(nèi)將這些內(nèi)容記牢和理解,到了實(shí)驗(yàn)室可能都已經(jīng)忘記了理論知識(shí)的內(nèi)容,即使實(shí)驗(yàn)教師講解,也很簡略.如今的大學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間相對比較自由,老師對于學(xué)生的管束也比較松懈,這種情況導(dǎo)致學(xué)生沒有過多的重視學(xué)習(xí),對于物理實(shí)驗(yàn)這一塊也沒有進(jìn)行相應(yīng)的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備.加上有的教師在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候直入主題,沒有給學(xué)生過多的思考和準(zhǔn)備時(shí)間,導(dǎo)致學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)的時(shí)候只能盲從,沒有一個(gè)準(zhǔn)確和清晰的思路,從而難以完成實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)記錄工作.另外,物理實(shí)驗(yàn)的考核受到了諸多因素的影響,導(dǎo)致考核方式過于死板,這在很大程度上挫傷了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性以及教師的工作積極性.
2實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的作用
目前的很多大學(xué)生對于物理實(shí)驗(yàn)的認(rèn)識(shí)不足,不知道物理實(shí)驗(yàn)課程存在的意義.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)目標(biāo)是培養(yǎng)一系列的科學(xué)技術(shù)型人才,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和動(dòng)手實(shí)踐能力,以適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的需求.基本上物理實(shí)驗(yàn)都是假設(shè)在理想條件下進(jìn)行的,排除了各種外界不穩(wěn)定因素的影響.這種課程可以讓學(xué)生在任何一個(gè)條件下進(jìn)行實(shí)驗(yàn),通過一系列的技術(shù)性的實(shí)驗(yàn)來預(yù)測書上的定理和定律,并由此獲得新的知識(shí)和信息.學(xué)生在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的時(shí)候必定有著諸多成功和失敗的例子.成功的實(shí)驗(yàn)不僅能夠揭示大自然的奧秘,還能夠解釋生活中許多“奇怪”現(xiàn)象產(chǎn)生的原因.失敗的實(shí)驗(yàn)則可以讓學(xué)生認(rèn)識(shí)到自己對于物理理論知識(shí)的理解不夠充分.
2.1為學(xué)生提供必要的生活知識(shí)
物理中的許多內(nèi)容都與我們的日常生活有著重大的關(guān)系,但是其中的諸多原理學(xué)生們卻不得而知.學(xué)生可以通過書本上的理論知識(shí)將這些現(xiàn)象通過實(shí)驗(yàn)顯示出來,讓學(xué)生充分地了解生活中常見的物理現(xiàn)象是由什么因素組合產(chǎn)生的,使得學(xué)生能夠獲得豐富、正確的生活知識(shí).
2.2深化學(xué)生的理論知識(shí)
大學(xué)物理課本上的很多概念以及定律都是比較抽象和復(fù)雜的,學(xué)生即使能夠大致地了解這些知識(shí),但是還是很難對其有全面的理解和記憶.學(xué)校安排的實(shí)驗(yàn)教學(xué)則可以將這些復(fù)雜的知識(shí)點(diǎn)和概念通過實(shí)驗(yàn)演示出來,將枯燥乏味的文字表述變成生動(dòng)形象的演示,使得這些重點(diǎn)和難點(diǎn)變得容易理解和記憶.實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),只有讓學(xué)生親自驗(yàn)證定律和定理的真實(shí)性,認(rèn)識(shí)到物理現(xiàn)象是真實(shí)存在于我們生活當(dāng)中的,而不是虛無飄渺的,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣,讓學(xué)生認(rèn)識(shí)學(xué)習(xí)物理的重要性.
2.3培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力以及觀察能力
一般大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程分為三個(gè)步驟:第一步,老師先對實(shí)驗(yàn)進(jìn)行講解和操作;第二步,學(xué)生自己動(dòng)手開始操作;第三步,學(xué)生記錄實(shí)驗(yàn)的相關(guān)數(shù)據(jù),并對數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的處理.老師在進(jìn)行物理演示實(shí)驗(yàn)演示的時(shí)候,可以引導(dǎo)學(xué)生對此過程進(jìn)行觀察和學(xué)習(xí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力.學(xué)生在觀看完教師的實(shí)驗(yàn)演示后,不僅可以其增強(qiáng)理論知識(shí)的記憶,還能夠?yàn)槠涮峁┍容^清晰的實(shí)驗(yàn)思路,以便接下來的實(shí)驗(yàn)操作.學(xué)生主動(dòng)參與到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去,不僅可以提高學(xué)生的興趣,還能夠提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力.每一個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果多多少少都會(huì)存在一定的差異,有些學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中還能夠發(fā)現(xiàn)新的、與課本上內(nèi)容不一致的新知識(shí),發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)新能力.
2.4激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
眾所周知,興趣是學(xué)生學(xué)習(xí)的最大動(dòng)力.只有當(dāng)學(xué)生對學(xué)習(xí)產(chǎn)生了一定的興趣,才能夠促使他們認(rèn)真學(xué)習(xí).在大學(xué)這個(gè)階段,學(xué)生正處于一個(gè)興奮、對事物有著許多好奇心的階段,他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性主要是來源于感知和興趣.物理實(shí)驗(yàn)課程具有極強(qiáng)的操作性和創(chuàng)造性.物理實(shí)驗(yàn)課堂的開設(shè)能夠讓學(xué)生親自體驗(yàn)實(shí)驗(yàn)的操作過程,使用各種各樣的物理儀器和實(shí)驗(yàn)器材,感受實(shí)驗(yàn)帶來的樂趣.
3改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的措施
3.1轉(zhuǎn)變大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)模式
教師的教學(xué)觀念能夠直接影響物理的教學(xué)效果,想要從根本上提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性,教師應(yīng)該要摒棄落后傳統(tǒng)的教學(xué)觀念,樹立一個(gè)新的、科學(xué)的教學(xué)理念.傳統(tǒng)的教學(xué)模式都是以教師為主體進(jìn)行教學(xué),這種教學(xué)模式讓教師成為課堂的主導(dǎo)者,學(xué)生則成為了一個(gè)旁觀者,沒有辦法讓學(xué)生真正地參與到大學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去,學(xué)生很難感受到學(xué)習(xí)物理的樂趣.新的教學(xué)理念要求教師能夠把學(xué)生作為課堂的主體,備課的內(nèi)容也應(yīng)該要從學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)能力方面下手.備課的時(shí)候應(yīng)該要充分考慮到學(xué)生可能會(huì)遇到的重點(diǎn)難點(diǎn)并進(jìn)行著重的標(biāo)記,以便在課堂上能夠?qū)W(xué)生進(jìn)行及時(shí)的指導(dǎo).另外,大多數(shù)高校的實(shí)驗(yàn)室和課室都是分開的,針對這一點(diǎn),教師可以盡可能的在實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生講解理論內(nèi)容,然后再緊接著進(jìn)行實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,讓學(xué)生能夠及時(shí)的將理論知識(shí)與實(shí)踐內(nèi)容結(jié)合起來.物理實(shí)驗(yàn)可能存在著一定的風(fēng)險(xiǎn),因此教師應(yīng)該要預(yù)先準(zhǔn)備好每一個(gè)實(shí)驗(yàn),爭取獲得比較真實(shí)的實(shí)驗(yàn)資料,并且記錄可能會(huì)發(fā)生危險(xiǎn)的地方以及其他重點(diǎn)注意事項(xiàng),保證學(xué)生能夠在安全的條件下順利進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)操作.此外,現(xiàn)在很多的大學(xué)生都沒有足夠的重視物理實(shí)驗(yàn),對物理實(shí)驗(yàn)課程開設(shè)的意義認(rèn)識(shí)不足.因此,教師應(yīng)該在學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)之前,對他們做好思想準(zhǔn)備工作,宣傳大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)意義.只有當(dāng)學(xué)生認(rèn)識(shí)到物理實(shí)驗(yàn)的意義,才能夠認(rèn)真的對待實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)步驟.
3.2提供多元化的實(shí)驗(yàn)考核制度
很多的高校的物理實(shí)驗(yàn)的考核制度比較死板,這又在一定程度上導(dǎo)致了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的降低.為了能夠激勵(lì)學(xué)生認(rèn)真學(xué)習(xí),提高物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,學(xué)??梢愿淖円幌挛锢韺?shí)驗(yàn)的考核標(biāo)準(zhǔn).大學(xué)物理成績的考核內(nèi)容一般分為“實(shí)驗(yàn)操作成績”和“筆試成績”,且這些考核一般只在學(xué)期快結(jié)束的時(shí)候才進(jìn)行.這讓學(xué)生有一個(gè)錯(cuò)誤的認(rèn)識(shí),以為實(shí)驗(yàn)的結(jié)果才是最重要的,不理會(huì)過程如何,從而不重視平時(shí)的實(shí)驗(yàn)課程.因此,學(xué)??梢葬槍υ撉闆r,制定一項(xiàng)平時(shí)實(shí)驗(yàn)考核和期末理論與實(shí)驗(yàn)操作考試相結(jié)合的考評(píng)制度.這項(xiàng)制度不僅能夠考核學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)課程的操作能力,還能夠在學(xué)期結(jié)束時(shí)考核學(xué)生對于理論知識(shí)和實(shí)踐操作的掌握程度.在這種制度下,學(xué)生不僅會(huì)提高對于物理實(shí)驗(yàn)課程的重視程度,且在每一節(jié)課都將投入足夠的精力到學(xué)習(xí)當(dāng)中,做到不懈怠、不放松.為了培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力,學(xué)校除了對學(xué)生進(jìn)行書本上內(nèi)容的考核外,還可以設(shè)立創(chuàng)新型、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn).要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成設(shè)計(jì)內(nèi)容,教師在一旁進(jìn)行相應(yīng)的技術(shù)性指導(dǎo).發(fā)現(xiàn)創(chuàng)新人才及時(shí)肯定.
3.3加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)教師的師資力量
教師的師資力量直接決定了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量.為了建立一支高素質(zhì)的專業(yè)隊(duì)伍,學(xué)校應(yīng)該健全教師資格標(biāo)準(zhǔn)制度,提高物理教師的資格門檻,錄取一批高素質(zhì)的物理實(shí)驗(yàn)教師,以保證教師的質(zhì)量.除此之外,學(xué)校的領(lǐng)導(dǎo)還應(yīng)該制定一項(xiàng)教師考核制度,對教師進(jìn)行定期或不定期的考核,考核內(nèi)容可以從筆試和突擊檢查課堂教學(xué)內(nèi)容下手.另外,學(xué)校還可以對教學(xué)成果優(yōu)異的教師提供一些獎(jiǎng)勵(lì),激發(fā)教師的工作積極性.對于教學(xué)效果相對較差的教師,學(xué)??梢詾槠涮峁I(yè)培訓(xùn)的機(jī)會(huì),盡量讓物理實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)水平差異達(dá)到最小,以建立一支素質(zhì)優(yōu)良、專業(yè)能力極強(qiáng)的師資隊(duì)伍.
3.4組織多種物理實(shí)驗(yàn)競賽活動(dòng)
為了提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力,學(xué)校應(yīng)該開放實(shí)驗(yàn)室,并由專門的教師人員在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行相應(yīng)的指導(dǎo).這樣學(xué)生在課余的時(shí)間也能夠去學(xué)習(xí)更多的物理實(shí)驗(yàn)技巧和方法,并且充分發(fā)揮自己的創(chuàng)造力.另外,學(xué)校還可以定時(shí)組織一些科技創(chuàng)新活動(dòng),并投入一定的經(jīng)費(fèi)設(shè)置不同層次的獎(jiǎng)勵(lì),吸引學(xué)生參與到其中.參賽內(nèi)容也可分為小組競賽或者是個(gè)人競賽.小組競賽可以培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力,個(gè)人競賽可以培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的能力.這些活動(dòng)在一定程度上能夠提高學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)操作能力,促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的發(fā)展.
4結(jié)語
綜上所述,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開設(shè)是為了培養(yǎng)一批擁有創(chuàng)新能力的科學(xué)技術(shù)型人才,提高大學(xué)生的科學(xué)文化素養(yǎng).但是,目前高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)還存在著諸多難以解決的問題.因此,提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的有效性是一項(xiàng)長期且艱巨的任務(wù).只有當(dāng)教師樹立更新的教學(xué)理念、提高自己的專業(yè)素養(yǎng),學(xué)校實(shí)施多元化的物理實(shí)驗(yàn)考核制度、組織多種物理實(shí)驗(yàn)競賽,才有可能進(jìn)一步地提高我國物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量.
作者:吉莉 王青林 單位:大連科技學(xué)院 大連育明高級(jí)中學(xué)
【摘要】
大學(xué)物理作為高等教育中最重要的公共課程之一,對于其教學(xué)方法的探討具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文分析了目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的幾個(gè)比較關(guān)鍵的問題,并針對大學(xué)物理教學(xué)的幾個(gè)重要組成部分提出了一些教學(xué)方法新見解。
【關(guān)鍵詞】
大學(xué)物理;教學(xué)方法;現(xiàn)存問題
1大學(xué)物理教學(xué)面臨的問題
1.1大學(xué)物理的學(xué)科地位正在逐步弱化
當(dāng)前有一定數(shù)量的師生群體對大學(xué)物理的學(xué)科地位缺乏深刻的認(rèn)識(shí),他們認(rèn)為非物理專業(yè)的學(xué)生將大學(xué)物理作為必修課沒有多少實(shí)際意義,同時(shí)許多院校非物理專業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理課時(shí)數(shù)量也在逐漸下降。[1]國家教育部門2015年頒布的關(guān)于大學(xué)物理課程的規(guī)范要求各院校大學(xué)物理的課時(shí)不能少于144課時(shí),然而真正嚴(yán)格按照要求執(zhí)行的院校少之又少,大部分院校的課時(shí)在72至108之間,課時(shí)數(shù)量更少的也不在少數(shù)。
1.2大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容顯得過于陳舊
物理學(xué)主要?jiǎng)澐譃榻?jīng)典物理和近代物理兩個(gè)版塊,然而值得注意的是,當(dāng)前大部分高校的大學(xué)物理所講授的內(nèi)容中經(jīng)典物理占據(jù)超過了百分之八十的比例,近代物理部分的知識(shí)講授嚴(yán)重不足。經(jīng)典物理所包含的理論與概念都是二十世紀(jì)前的研究成果,這些在大部分中學(xué)物理教材中都有所涉及,因此難以調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。然后近代物理的有關(guān)內(nèi)容卻因?yàn)檎n時(shí)原因而無法做足夠的介紹,這就從根本上導(dǎo)致了教學(xué)內(nèi)容的陳舊。
1.3大學(xué)物理的考核評(píng)價(jià)方式過于單一
絕不部分院校在大學(xué)物理這門課上采取的計(jì)分方式都是綜合評(píng)價(jià),即平時(shí)成績與期末卷面成績的加權(quán)分?jǐn)?shù)。平時(shí)成績主要又來自課后作業(yè),然后由于網(wǎng)絡(luò)的便捷性,基本上所有習(xí)題的答案都能通過網(wǎng)絡(luò)找到,因此課后作業(yè)的成績很難反映出學(xué)生是否真的掌握了知識(shí)點(diǎn)以及學(xué)習(xí)態(tài)度是否端正。而期末考試也只是單純的卷面答題,這對于學(xué)生綜合能力的培養(yǎng)造成了巨大障礙,難以真正鍛煉學(xué)生的自學(xué)能力以及創(chuàng)新思維。
2大學(xué)物理教學(xué)新方法
2.1緒論部分
緒論部分是整個(gè)課程的引入,包含了大學(xué)物理所要研究的對象、內(nèi)容以及需要用到的方法。緒論部分作為大學(xué)物理的第一節(jié)課,對于調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣起到了關(guān)鍵作用。任課教師不應(yīng)當(dāng)只是照本宣科,將大學(xué)物理的各個(gè)章節(jié)羅列出來。為了增強(qiáng)課程的趣味性,在介紹物理學(xué)的研究對象和內(nèi)容時(shí),應(yīng)當(dāng)適當(dāng)運(yùn)用現(xiàn)實(shí)生活中的案例來解釋,特別是采用當(dāng)下大學(xué)生感興趣的話題,例如使用汽車在上坡時(shí)采用的是高檔位還是低檔位來解釋其中的物理原理。[2]在介紹物理學(xué)的發(fā)展歷程時(shí),可以具體介紹某一物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)某一物理定律的過程,并在介紹過程中不斷提問,讓學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題,自己解決問題,總結(jié)問題,形成科學(xué)研究思路。在強(qiáng)調(diào)物理學(xué)的研究意義時(shí),教師可以多舉一些物理學(xué)在所教學(xué)生的專業(yè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用案例,例如對于計(jì)算機(jī)專業(yè)的學(xué)生,可以舉一些量子物理學(xué)在晶體管研究上的應(yīng)用。
2.2物理課程分層次教學(xué)模式的實(shí)施
根據(jù)不同專業(yè)的實(shí)際需求進(jìn)行教學(xué)層。將學(xué)緣相近的幾個(gè)專業(yè)作為一個(gè)單位,按照入學(xué)時(shí)學(xué)生的成績,將全部學(xué)生分成兩類班級(jí),成績優(yōu)異的歸為一類,這類學(xué)生不需做進(jìn)一步細(xì)分;成績較差的也歸為一類,但是這類學(xué)生需做進(jìn)一步細(xì)分,綜合分析實(shí)際情況調(diào)整教學(xué)內(nèi)容。同時(shí)多層次內(nèi)容選擇也可以安排在網(wǎng)上選修時(shí)由學(xué)生自主選擇,但是校方需要對選課系統(tǒng)做出一定限制,避免大部分學(xué)生都故意選擇內(nèi)容較淺的課程。
2.3經(jīng)典物理部分
經(jīng)典物理部分的內(nèi)容大多都在中學(xué)課程中介紹過,因此不必面面俱到,對于不同專業(yè)的學(xué)生應(yīng)該有所側(cè)重,例如對于化工類的學(xué)生,應(yīng)該著重講授熱力學(xué)模塊,為化工類學(xué)生后續(xù)的物化課程做鋪墊;對于機(jī)械類的學(xué)生,應(yīng)該著重講授力學(xué)模塊,為機(jī)械類學(xué)生后續(xù)的結(jié)構(gòu)力學(xué)課程做鋪墊;對于信息類的學(xué)生,應(yīng)該著重講授電磁學(xué)版塊,為信息類學(xué)生后續(xù)的光電學(xué)課程做鋪墊。[3]在對各專業(yè)學(xué)生授課時(shí),要注意有的放矢,使得學(xué)生在學(xué)學(xué)物理時(shí)能夠感受到其與自身專業(yè)的關(guān)聯(lián)性,從而獲得更大的學(xué)習(xí)目的性和動(dòng)力。對各專業(yè)學(xué)生講授經(jīng)典物理的其他版塊時(shí),應(yīng)當(dāng)以實(shí)例為引入,以拓寬視野為主要教學(xué)目標(biāo)。
2.4近代物理部分
近代物理學(xué)的重要理論對于現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步具有巨大價(jià)值,然而,這個(gè)部分的內(nèi)容過于抽象,一般學(xué)生難以熟練掌握。因此,大學(xué)物理教師在講授這個(gè)版塊的內(nèi)容時(shí),應(yīng)當(dāng)強(qiáng)化對概念的介紹,盡量跳過對定理的推導(dǎo),并以近代物理的研究成果為依托,著重對理論進(jìn)行初步介紹。著名物理學(xué)家費(fèi)恩曼對于物理的學(xué)習(xí)曾提出過自己的看法,“學(xué)習(xí)物理的人不應(yīng)該只是試圖去解出微分方程,而是應(yīng)當(dāng)嘗試?yán)斫馑鼈兊暮x”。在狹義相對論的教學(xué)中,我國教師的教學(xué)重點(diǎn)普遍在于洛侖茲推導(dǎo)公式,并以此為基礎(chǔ),推導(dǎo)出一系列公式,注重的是公式的推導(dǎo)而不是內(nèi)涵的探索。相反,國外的部分物理教材一般會(huì)通過簡單的舉例來解釋公式的導(dǎo)出,而不是用嚴(yán)格、冰冷的數(shù)學(xué)方式進(jìn)行推導(dǎo),這種方法能夠大大節(jié)約公式的學(xué)習(xí)時(shí)間,加深公式的理解程度,這顯然更加符合大學(xué)物理的教學(xué)目的。此外,高校還應(yīng)當(dāng)適時(shí)舉辦一些物理學(xué)專題講座,向?qū)W生們宣導(dǎo)物理技術(shù)近年來的發(fā)展概況,使學(xué)生們在了解理論知識(shí)的基礎(chǔ)上,對物理技術(shù)的動(dòng)向也能有所認(rèn)知。
3結(jié)語
物理學(xué)作為一門基礎(chǔ)學(xué)科,是廣大科研工作者從事科學(xué)研究的基礎(chǔ),大學(xué)物理作為理工科學(xué)生的必修課程,其包含了對于科學(xué)研究理論與方法的傳授,對于理工科學(xué)生的專業(yè)發(fā)展具有重要價(jià)值。因此,各高校應(yīng)當(dāng)重視大學(xué)物理這門課程的教學(xué),并從教學(xué)方法上入手,解決當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)中存在的諸多問題。
作者:李寧 趙寶 單位:聊城大學(xué)東昌學(xué)院 聊城大學(xué)
摘要:
本文結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求,針對應(yīng)用型本科院校理工科大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題,提出根據(jù)不同專業(yè)對大學(xué)物理教學(xué)知識(shí)點(diǎn)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)銜接關(guān)系引入課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),根據(jù)“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”結(jié)構(gòu)的考核方式,解決當(dāng)前地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展期大學(xué)物理教學(xué)改革難題。
關(guān)鍵詞:
轉(zhuǎn)型發(fā)展期;大學(xué)物理;教學(xué)現(xiàn)狀;教學(xué)改革
引言
教學(xué)模式問題是地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的一個(gè)亟待解決的難題。地方本科院校在課程實(shí)施過程中大多屬于保守性教學(xué),一直沿用“以教材為中心、以課堂為中心、以教師為中心”的教學(xué)模式,“教師負(fù)責(zé)講,學(xué)生負(fù)責(zé)聽”的傳統(tǒng)灌輸式教學(xué)方法依然沿用。[1]雖然,國家和地方政府教育行政部門在下發(fā)的相關(guān)文件中多次提出倡導(dǎo)“啟發(fā)式、探究式、討論式、參與式”教學(xué);推行“基于問題、基于項(xiàng)目、基于案例”的教學(xué)方法和學(xué)習(xí)方法;加強(qiáng)“產(chǎn)教融合、工學(xué)結(jié)合、頂崗實(shí)習(xí)、校企合作”;“改革考試方法,注重學(xué)習(xí)過程考查和學(xué)生能力評(píng)價(jià)”,但是在實(shí)際教學(xué)環(huán)節(jié)中,由于缺乏推進(jìn)教學(xué)改革的“組織激勵(lì)”和“個(gè)人激勵(lì)”機(jī)制,傳統(tǒng)教學(xué)方式和教學(xué)習(xí)慣在教師教學(xué)過程中依然根深蒂固的存在,未見任何成效。[2]作為理工科各專業(yè)學(xué)生的通識(shí)性公共必修基礎(chǔ)課程,大學(xué)物理課程的教學(xué)目的在于一方面為學(xué)生較系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ);另一方面使學(xué)生初步學(xué)會(huì)科學(xué)的思維方式和分析問題的方法。該課程的學(xué)習(xí)能夠使學(xué)生思路開闊、探索和創(chuàng)新精神得到激發(fā)、適應(yīng)能力得到增強(qiáng)。[3-4]因此,大學(xué)物理課程教學(xué)將直接影響后續(xù)課程的學(xué)習(xí)及對人才的培養(yǎng)。適逢地方高校轉(zhuǎn)型發(fā)展的關(guān)鍵時(shí)期,作為先行學(xué)科的大學(xué)物理課程,教學(xué)過程中要不斷優(yōu)化教學(xué)方法、教學(xué)手段,解決地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的教學(xué)模式改革難題。
一、大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題
當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)存在著短板,亟待解決。我們對全校理工科中5個(gè)專業(yè)的284名學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查,被調(diào)查的學(xué)生均已經(jīng)過大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)過程,調(diào)查目的在于了解我校學(xué)生對大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的真實(shí)感受,同時(shí),依據(jù)我校大學(xué)物理課程教學(xué)實(shí)際狀況,我們對全校正在講授和曾經(jīng)有過大學(xué)物理課程教學(xué)經(jīng)歷的7位教師進(jìn)行了訪談。當(dāng)前我校大學(xué)物理教學(xué)中突出問題表現(xiàn)在:第一,統(tǒng)一模式的教學(xué)內(nèi)容,與學(xué)生所學(xué)專業(yè)銜接不好。作為各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)課程,教師在講授大學(xué)物理的過程中較多的強(qiáng)調(diào)它的系統(tǒng)性和基礎(chǔ)性,不考慮學(xué)生所學(xué)的專業(yè)而采用統(tǒng)一教學(xué)大綱和同一授課標(biāo)準(zhǔn),多年來教學(xué)模式從未改變,專業(yè)課程之間交叉銜接不良,導(dǎo)致學(xué)生對大學(xué)物理的學(xué)習(xí)感到枯燥疲憊,缺乏學(xué)習(xí)興趣,久而久之,在學(xué)生的腦海中就會(huì)形成大學(xué)物理對專業(yè)知識(shí)的學(xué)習(xí)無幫助的錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)。第二,課時(shí)不多,內(nèi)容不少。在修訂培養(yǎng)方案時(shí),各專業(yè)不斷增加本專業(yè)課程的學(xué)時(shí)數(shù),致使像大學(xué)物理及其實(shí)驗(yàn)課程這類非專業(yè)課程的學(xué)時(shí)數(shù)一再被縮減,而教師為完成教學(xué)大綱要求的教學(xué)任務(wù),只好照本宣科,根本沒有時(shí)間對大學(xué)物理課程的知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際生活及專業(yè)方向之間聯(lián)系的拓展,導(dǎo)致學(xué)生感覺學(xué)習(xí)乏味,知識(shí)的應(yīng)用性也得不到體現(xiàn)。第三,課程考核結(jié)構(gòu)單一。成績考核基本上是由平時(shí)成績和期末考試組成,平時(shí)成績看考勤,期末成績看試卷,不能夠客觀地、真實(shí)地反映大學(xué)物理教學(xué)效果,更甭提調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的積極性了。第四,教學(xué)方法單調(diào)。大部分教師仍以傳統(tǒng)的板書和PPT授課相結(jié)合的講授式教學(xué)方法為主,老師扮演了知識(shí)傳遞者這個(gè)主角,學(xué)生自然地就變成了知識(shí)的被灌輸者這個(gè)配角,這些也會(huì)導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)過程中不積極主動(dòng)、缺乏學(xué)習(xí)興趣根源。
二、針對大學(xué)物理教學(xué)改革的探討
(一)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才應(yīng)用能力為基礎(chǔ),改革教學(xué)內(nèi)容
在改革大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容之初,我們首先對各專業(yè)的培養(yǎng)方案進(jìn)行了認(rèn)真分析,并與講授各門主干專業(yè)課程的老師座談,了解各專業(yè)的需求和學(xué)科交叉領(lǐng)域,然后,梳理大學(xué)物理教材中的知識(shí)點(diǎn),根據(jù)不同專業(yè)的要求適當(dāng)?shù)恼{(diào)整教學(xué)基本內(nèi)容,盡量縮減與各專業(yè)關(guān)聯(lián)小的章節(jié)的課時(shí),增加與專業(yè)知識(shí)內(nèi)容聯(lián)系緊密的知識(shí)點(diǎn)的課時(shí)。教師根據(jù)不同專業(yè)對知識(shí)需求不同,在教學(xué)過程中突出重點(diǎn),充分利用各專業(yè)學(xué)生對專業(yè)知識(shí)的渴求,來提升學(xué)生對大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)的興趣。我校理工科專業(yè)對大學(xué)物理知識(shí)的需求主要集中在:(1)對力學(xué)、熱學(xué)和機(jī)械振動(dòng)(機(jī)械波)知識(shí)需求較高的土木工程類專業(yè);(2)對力學(xué)、電學(xué)和磁學(xué)需求較高的機(jī)械工程類;(3)對電學(xué)、磁學(xué)和光學(xué)需求較高的電子信息工程類。在確保大學(xué)物理教學(xué)基本需求的前提下,根據(jù)三類專業(yè)對大學(xué)物理知識(shí)需求的側(cè)重點(diǎn)不同,我們對不同類專業(yè)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行適度調(diào)整,重新修訂大學(xué)物理課程教學(xué)大綱內(nèi)容。同時(shí),對不同類專業(yè)相同知識(shí)點(diǎn)的深度、廣度及教學(xué)方法加以區(qū)別,特別突出與專業(yè)課程關(guān)系緊密的知識(shí)點(diǎn)的重點(diǎn)講授。另外,結(jié)合生產(chǎn)和生活以及科學(xué)研究中所涉及的實(shí)際的物理現(xiàn)象和問題,有針對性的重新編寫例題和習(xí)題,并根據(jù)各專業(yè)的實(shí)際需要調(diào)整其教學(xué)內(nèi)容,使所編寫的例題和習(xí)題能夠充分體現(xiàn)其在各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用價(jià)值,而不是泛泛的針對抽象的物理模型編寫習(xí)題和例題,從而增強(qiáng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理課程的興趣,進(jìn)而在培養(yǎng)學(xué)生解決實(shí)際問題的能力方面起到積極的作用。
(二)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才創(chuàng)新能力為目標(biāo),改革教學(xué)方法
結(jié)合應(yīng)用型人才能力培養(yǎng)要求,我們逐步推進(jìn)以學(xué)生為中心,以啟發(fā)式、合作式、參與式教學(xué)為主流的大學(xué)物理課程教學(xué)方法改革與推廣。我們強(qiáng)調(diào)以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)創(chuàng)新能力為主的大學(xué)物理課程教學(xué),在開課的前兩學(xué)時(shí),結(jié)合實(shí)際案例向?qū)W生介紹當(dāng)前科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域的新發(fā)現(xiàn)和新成就,對物理學(xué)的知識(shí)領(lǐng)域、思維方式方法和分析處理問題的方法在現(xiàn)代科技發(fā)展中所起的重要作用進(jìn)行詳細(xì)闡釋,來達(dá)到提高學(xué)生對學(xué)學(xué)物理重要性認(rèn)識(shí)的目的,在課程講授過程中適當(dāng)引入課內(nèi)實(shí)踐環(huán)節(jié),使學(xué)生掌握大學(xué)物理與其他專業(yè)課程之間的聯(lián)系,關(guān)注物理知識(shí)在生產(chǎn)技術(shù)等實(shí)踐活動(dòng)中的應(yīng)用,從而使學(xué)生在比較和綜合中學(xué)習(xí),培養(yǎng)運(yùn)用知識(shí)的能力,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。教師針對不同專業(yè)的授課對象,提煉出與所學(xué)專業(yè)知識(shí)聯(lián)系緊密,且有實(shí)踐應(yīng)用價(jià)值的題目。例如:講授圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)提及航天技術(shù),講授靜電場中導(dǎo)體時(shí)提及靜電屏蔽原理應(yīng)用,講授安培力時(shí)提及磁懸浮技術(shù),講授光的衍射時(shí)提及測量技術(shù)中的應(yīng)用等。使學(xué)生真正感受到高科技并不是高不可攀,其應(yīng)用的基本原理就在我們所學(xué)習(xí)的大學(xué)物理課程之中。授課教師把班級(jí)成員分成若干課內(nèi)實(shí)踐小組,要求以小組為基本單位,進(jìn)行與課內(nèi)實(shí)踐題目相關(guān)的知識(shí)的課外調(diào)研,然后,結(jié)合在大學(xué)物理課程中所學(xué)知識(shí)及所學(xué)相關(guān)專業(yè)知識(shí)完成一份小報(bào)告,闡述與這些實(shí)踐題目相關(guān)專業(yè)知識(shí)在各領(lǐng)域的具體應(yīng)用,然后由授課教師組織討論并總結(jié)。學(xué)生對科技前沿的知識(shí)方面的普遍表現(xiàn)是很感興趣,所以,在課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)中會(huì)提出很多問題,進(jìn)行不斷的分析討論,因此,通過引入課外調(diào)查研究、課內(nèi)分析討論的課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),激發(fā)學(xué)生對大學(xué)物理學(xué)習(xí)興趣,同時(shí)也能夠培養(yǎng)學(xué)生調(diào)查研究能力、分析總結(jié)的能力,也可以提高學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力,使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中受益。
(三)以培養(yǎng)應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)為核心,改革課程考核方式
課程考核是課程教學(xué)的重要環(huán)節(jié)之一,也是影響教學(xué)質(zhì)量的重要因素。我校傳統(tǒng)的大學(xué)物理成績評(píng)定以期末考試成績?yōu)橹?,總評(píng)成績側(cè)重三七分,平時(shí)成績占30%,期末成績占70%(甚至所占比例更高),這種考核方式弊端在于重結(jié)果而輕過程,很難提高學(xué)生學(xué)學(xué)物理的積極性。針對我校課程考核方式所帶來的弊端,我們改革考試方法,注重學(xué)習(xí)過程考查和學(xué)生能力評(píng)價(jià)。增加課堂考勤、期中考試、隨堂測驗(yàn)、課后作業(yè)、調(diào)研小報(bào)告(小論文)等學(xué)習(xí)與考核環(huán)節(jié),并將考核成績折合后計(jì)入課程考核總分,重點(diǎn)提出大學(xué)物理課程成績考核的“五+五”評(píng)定結(jié)構(gòu),即,平時(shí)成績和期末成績各占總成績的50%,平時(shí)成績中,課堂表現(xiàn)部分占10%、課內(nèi)(包括理論課及實(shí)驗(yàn)課)實(shí)踐部分占30%、課外作業(yè)部分占10%,而且課堂中學(xué)生學(xué)習(xí)表現(xiàn)和課外作業(yè)情況評(píng)定要求均不低于3次,課內(nèi)實(shí)踐情況評(píng)定不少于3次,另外,學(xué)生平時(shí)成績或期末成績中如有一項(xiàng)不及格,那么,該生總成績視為不及格。課內(nèi)實(shí)踐成績評(píng)定的適當(dāng)提高,有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)參與大學(xué)物理知識(shí)的學(xué)習(xí),鞏固學(xué)生對大學(xué)物理知識(shí)點(diǎn)的理解和掌握,提升學(xué)生對大學(xué)物理知識(shí)與自己本專業(yè)知識(shí)之間聯(lián)系的認(rèn)知,遏制目前存在的學(xué)生考前突擊復(fù)習(xí)應(yīng)付考試及部分學(xué)生考試違紀(jì)等現(xiàn)象。改革課程考核內(nèi)容和形式就是要加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的管控,以保證學(xué)生有足夠的精力、足夠的時(shí)間投入到大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)。
結(jié)束語
教學(xué)模式問題是地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的一個(gè)亟待解決的難題。本文結(jié)合培養(yǎng)應(yīng)用型人才要求,針對應(yīng)用型本科院校理工科大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題,提出根據(jù)不同專業(yè)對大學(xué)物理教學(xué)知識(shí)點(diǎn)需求調(diào)整教學(xué)內(nèi)容,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣;根據(jù)所學(xué)專業(yè)知識(shí)銜接關(guān)系引入課內(nèi)實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié),提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力;根據(jù)“三七分”考核方式存在的弊端提出“五+五”結(jié)構(gòu)的考核方式,強(qiáng)化學(xué)生對知識(shí)的理解等方面教學(xué)改革,有效調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性,培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思維能力和創(chuàng)新能力,提高教學(xué)效果。大學(xué)物理課程教學(xué)改革不是一朝一夕一蹴而就的工作,作為教學(xué)改革的探索者,要帶著實(shí)施求實(shí)的態(tài)度,不斷深入教學(xué)一線調(diào)研分析,掌握各自學(xué)校的教學(xué)模式和學(xué)生實(shí)踐情況,制定合理有效的措施,才能解決當(dāng)前地方本科院校轉(zhuǎn)型發(fā)展所面臨的教學(xué)模式改革中的難題。
作者:張繼德 車立新 馬宏源 肖俊平 單位:白城師范學(xué)院物理與電子信息學(xué)院
摘要:
微課具有短小、精悍、針對性強(qiáng)等特點(diǎn)。大學(xué)物理微課應(yīng)設(shè)計(jì)巧妙、結(jié)合生活、具有趣味性,大學(xué)物理微課體系可以設(shè)計(jì)成微課趣味軟件。
關(guān)鍵詞:
微課;大學(xué)物理;微課設(shè)計(jì)
微課是根據(jù)教學(xué)內(nèi)容要求,針對某個(gè)知識(shí)點(diǎn)、典型例題等進(jìn)行精細(xì)講解,錄制成視頻,供學(xué)生學(xué)習(xí)使用的一種教學(xué)資源形式。隨著現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,“微課”以其使用起來方便、靈活等特點(diǎn)越來越受到師生們的青睞。而微課可以對傳統(tǒng)課堂教學(xué)起到一個(gè)很好的補(bǔ)充作用。下面,根據(jù)大學(xué)物理課程特點(diǎn)談?wù)勎⒄n設(shè)計(jì)的一些想法。
一、微課的特點(diǎn)
1.針對性強(qiáng)
好的微課應(yīng)該有一個(gè)鮮明的主題,根據(jù)主題以風(fēng)趣幽默、淺顯易懂的方式設(shè)計(jì)微課,針對主題,突出知識(shí)點(diǎn),幫助學(xué)生解難解惑,增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心。
2.教學(xué)時(shí)間短
一個(gè)好的微課時(shí)間大約5-10分鐘,在這樣短的時(shí)間內(nèi)理解一個(gè)內(nèi)容或知識(shí)點(diǎn)等,學(xué)生注意力會(huì)很集中,效率較高。
3.使用靈活方便
微課短小精悍,學(xué)生可以通過手機(jī)或電腦上的微信、QQ等進(jìn)行學(xué)習(xí),可以在宿舍、自習(xí)室等場所學(xué)習(xí),使用靈活方便,同時(shí)對上課中跑神或不理解的地方,可以通過微課的學(xué)習(xí)得到彌補(bǔ),而對微課所講內(nèi)容不理解的地方,還可以隨時(shí)查閱網(wǎng)絡(luò),加強(qiáng)理解。這樣靈活方便、便于操作的特點(diǎn),非常利于學(xué)生自學(xué),對課堂教學(xué)也起到了很好的補(bǔ)充作用。
4.趣味性快速導(dǎo)入主體
微課雖然時(shí)間短,但是若想吸引學(xué)生學(xué)習(xí),更應(yīng)做到趣味性快速導(dǎo)入主體。讓學(xué)生有一種輕松、愉快、樂此不疲的學(xué)習(xí)感覺。
二、對大學(xué)物理微課設(shè)計(jì)的一些想法
大學(xué)物理課程的知識(shí)點(diǎn)較多,與生活比較貼近,但理論性和邏輯性較強(qiáng),有些學(xué)生提起物理就害怕。針對大學(xué)物理課程的這些特點(diǎn),大學(xué)物理課程非常適合做成系統(tǒng)性的微課,將知識(shí)體系細(xì)分成一個(gè)個(gè)的微課形式的知識(shí)點(diǎn)和習(xí)題,同時(shí)結(jié)合生活實(shí)際進(jìn)行趣味性、風(fēng)趣性的講解。這樣的微課可以作為學(xué)生的預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)手段(渠道),可以讓害怕物理的學(xué)生覺得物理并不可怕而且還很有趣。而要想使大學(xué)物理課程的微課達(dá)到這樣的效果,應(yīng)做到以下幾點(diǎn):
1.教師要認(rèn)真?zhèn)湔n,深入認(rèn)識(shí),巧妙設(shè)計(jì)
教師在深刻理解所講知識(shí)點(diǎn)的同時(shí),還要對知識(shí)的講解進(jìn)行精妙的設(shè)計(jì)和精心的制作,使得講解精辟、畫面精美、特效精準(zhǔn);使得知識(shí)點(diǎn)突出、淺顯易懂、印象深刻,學(xué)生能產(chǎn)生共鳴。
2.貼近生活,增加微課的趣味性
讓枯燥的物理理論知識(shí)走進(jìn)生活,可以使學(xué)生學(xué)起來更感興趣,更有趣味性,同時(shí)還加深了學(xué)生對知識(shí)的理解,啟發(fā)他們的思考,發(fā)散他們的思維,甚至達(dá)到靈活應(yīng)用,舉一反三的功效。例如某些微課的引入可以結(jié)合演示實(shí)驗(yàn),通過一個(gè)實(shí)驗(yàn)的演示,先給學(xué)生設(shè)置一個(gè)懸念,然后再引導(dǎo)思考、細(xì)細(xì)地講解,最后解開學(xué)生的困惑。再如,某些微課的講解可以圍繞生活中對感官刺激較為強(qiáng)烈的一個(gè)現(xiàn)象或事件進(jìn)行等等。這種微課學(xué)生越學(xué)越想學(xué),而不會(huì)將之遺忘一旁,從而培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣、自學(xué)能力和創(chuàng)新能力。
3.設(shè)計(jì)微課趣味軟件
大學(xué)物理微課體系可以設(shè)計(jì)成趣味性的學(xué)習(xí)軟件。例如根據(jù)微課的主題,可以在微課的后面設(shè)計(jì)相關(guān)主題的趣味性選擇題,答對了給予積分獎(jiǎng)勵(lì),進(jìn)入下一個(gè)微課的闖關(guān)環(huán)節(jié)。還可以將大學(xué)物理各知識(shí)點(diǎn)的微課制作成知識(shí)樹,設(shè)置對應(yīng)的習(xí)題,答對知識(shí)點(diǎn)相關(guān)的習(xí)題,知識(shí)樹就會(huì)生長等,還有邀請朋友給知識(shí)樹澆水施肥,即:讓同學(xué)幫助解答等等環(huán)節(jié),通過這些趣味性微課學(xué)習(xí)活動(dòng),使得學(xué)生在學(xué)到知識(shí)、鞏固知識(shí)的同時(shí),還能夠培養(yǎng)互助合作精神,獲得成功的滿足感。
三、結(jié)語
總之,微課雖小,但是卻更需精辟和趣味性,一個(gè)好的大學(xué)物理微課或微課體系,可以很好地幫助學(xué)生學(xué)學(xué)物理知識(shí),激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和熱情,同時(shí)提高學(xué)生的自學(xué)能力、自主創(chuàng)新能力等。
作者:宋冬靈 苗勁松 黃淼淼 單位:信息工程大學(xué)理學(xué)院
摘要:
我國已經(jīng)成為高校在校生人數(shù)居世界首位的高等教育大國,教育模式從精英教育進(jìn)人大眾化教育階段,但這也給教學(xué)帶來一些問題,比如師資不足、教室不夠等,師生比嚴(yán)重失衡,因此很多高?;静扇×撕习嗌洗笳n的形式。為了解決這個(gè)問題我們提出了大班授課小班輔導(dǎo)的教學(xué)模式。實(shí)踐表明該種授課方式可以有效地緩解由于上課人數(shù)多所帶來的問題,對于提高學(xué)生的創(chuàng)新能力及解決實(shí)際問題的能力起到積極的促進(jìn)作用。
關(guān)鍵詞:
大班授課;小班輔導(dǎo);大學(xué)物理;習(xí)題課
一、當(dāng)前大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀
隨著我國高考制度的改革,高等教育招生規(guī)模的迅速擴(kuò)大,越來越多的適齡學(xué)生獲得了接受高等教育的機(jī)會(huì)。這一舉措有力地提高了國民素質(zhì),提升學(xué)歷,縮小與國外受教育水平差距,使我國初步進(jìn)入到大眾化教育階段。與此同時(shí),也帶來了一些問題,在大學(xué)物理的教學(xué)中主要表現(xiàn)在兩方面:(1)學(xué)生的物理水平參差不齊,光學(xué)、振動(dòng)與波動(dòng)等部分是高中選修的部分,導(dǎo)致于同一個(gè)班有的學(xué)生對該部分已經(jīng)非常熟悉,可是有的學(xué)生卻對該部分的內(nèi)容一無所知;(2)由于學(xué)生人數(shù)的大量增加,師資隊(duì)伍嚴(yán)重不足,教學(xué)資源也有待補(bǔ)充。以上這些因素都會(huì)影響我校大學(xué)物理教育質(zhì)量,不利于高等教育目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。對于大學(xué)物理這樣的基礎(chǔ)課,我國高校大多是一二百人合班的大班授課,這必然會(huì)忽略了學(xué)生的個(gè)性發(fā)展。在研究型大學(xué)的發(fā)展目標(biāo)是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才,培養(yǎng)學(xué)生能夠運(yùn)用基礎(chǔ)知識(shí)和方法分析、解決問題的能力。為此大班教學(xué),小班輔導(dǎo)的教學(xué)模式對于高等教育中的基礎(chǔ)課的教育具有非常重要的意義。
二、大班授課、小班輔導(dǎo)的基本理念
小班教學(xué)的教學(xué)規(guī)模一般為25-30人左右,以促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展并充分培養(yǎng)其個(gè)性特長為目標(biāo),通過對教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)組織形式、教學(xué)實(shí)施過程、教學(xué)策略和教學(xué)方式等全面改革而形成的一種優(yōu)質(zhì)化的班級(jí)教學(xué)活動(dòng)形式。世界一流學(xué)院幾乎全是小班上課,這種授課方式更加有利于發(fā)揮師生雙主體作用,可以更加有效地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、創(chuàng)造性和內(nèi)在潛力、提高學(xué)生分析問題、解決問題的能力、進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生解決復(fù)雜工程問題的能力。由于師資力量的短缺,大多數(shù)基礎(chǔ)課都實(shí)行大班授課,班級(jí)規(guī)模一般為200人左右,在知識(shí)高速發(fā)展的今天,這種授課模式只能解決學(xué)生共性的問題,不僅不能解決學(xué)生個(gè)性的問題,同時(shí)針對學(xué)生上課不專心聽講等現(xiàn)象并不能進(jìn)行有效地禁止,坐在教室后幾排的學(xué)生往往因?yàn)殡x老師太遠(yuǎn),而在下面睡覺或者玩手機(jī)等,學(xué)生上課的積極性不高,參與程度也很低,老師只是一味地講授,不能和學(xué)生之間形成良好的互動(dòng)。盡管大班授課存在以上問題,但由于師資力量的短缺,很多老師也只能默認(rèn)現(xiàn)實(shí)。我們所提出的大班授課,小班輔導(dǎo)就是介于完全的大班授課和完全的小班輔導(dǎo)之間的一種教學(xué)模式,既可以解決大班授課所帶來的問題,又可以解決師資短缺不能實(shí)行小班授課的缺憾。所謂小班輔導(dǎo)就是在大班授課完成每一章節(jié)的內(nèi)容之后,把一個(gè)大班拆成若干個(gè)小班,每一個(gè)小班的規(guī)模大約30人左右,由聘請的博士助教經(jīng)過嚴(yán)格的教學(xué)輔導(dǎo)的培訓(xùn)對學(xué)生實(shí)施小班習(xí)題輔導(dǎo)的課程教授。由于人數(shù)減少,教師可以充分兼顧到每一個(gè)學(xué)生,上課睡覺玩手機(jī)、睡覺的同學(xué)少了很多,而且學(xué)生也變得比大班授課時(shí)主動(dòng)多了,老師也可以走到每一位同學(xué)身邊,去解決他們的個(gè)性問題,課堂氣氛也比之前活躍多了,老師和學(xué)生能進(jìn)行很好的互動(dòng),教學(xué)效果得到顯著的提升。大班教學(xué)模式由于學(xué)生人數(shù)太多的制約,使得大班授課的教學(xué)方式只能采取傳統(tǒng)的講授式,啟發(fā)式、討論式等多元化的教學(xué)方式在大班授課執(zhí)行起來受到一定的限制,不能很好地發(fā)揮這些多元化教學(xué)模式應(yīng)有的教學(xué)效果而小班教學(xué)就可以把多種教學(xué)方式靈活地穿插在整個(gè)課堂教學(xué)中,啟發(fā)式、討論式、演示式、辯論式等已經(jīng)不再是紙上談兵了,老師們可以在課堂根據(jù)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)氣氛、學(xué)生的理解接受的情況靈活地轉(zhuǎn)變教學(xué)模式。學(xué)生在平等的教學(xué)關(guān)系中強(qiáng)化了學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性,學(xué)生變被動(dòng)接受學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)、自主學(xué)習(xí)、合作學(xué)習(xí)、研探式學(xué)習(xí),為學(xué)生個(gè)性發(fā)展和潛能開發(fā)、創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力的培養(yǎng)搭建了平臺(tái)。同時(shí)這種大班授課,小班習(xí)題輔導(dǎo)的教學(xué)更加有利于教學(xué)方式的改革,教學(xué)模式靈活多變,能充分體現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的教學(xué)原則,在保持學(xué)生共性的同時(shí)兼顧個(gè)性,避免了大班不能充分發(fā)揮每個(gè)學(xué)生個(gè)性差異的問題,學(xué)生的個(gè)性化培養(yǎng)受到重視。
三、授課教師的培訓(xùn)
在研究型大學(xué)中大學(xué)物理作為公共基礎(chǔ)課,在傳授扎實(shí)物理基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)需培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)的思維方法和科研能力,而大班授課制約了學(xué)生的創(chuàng)新思維和科研思維的發(fā)展,所以大學(xué)物理教學(xué)的“小班化”對于創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)至關(guān)重要。鑒于此,我校大學(xué)物理教研部在教務(wù)處、學(xué)生處等多部門的整體協(xié)調(diào)和支持下,于2015年開始了大班授課、小班輔導(dǎo)的教學(xué)實(shí)踐。首先是授課教師的選定。由于大學(xué)物理教研部師資力量有限,必須要有新教師的加入。我們在上一學(xué)期就開始在在全校理工科在讀博士的范圍內(nèi)公開進(jìn)行招聘并嚴(yán)格審核,為下一學(xué)期將要開展的小班授課做教學(xué)資源上的準(zhǔn)備。按照小班30人的規(guī)模,我們共招聘了20位在讀的博士助教。接下來就是對新教師的培訓(xùn)工作。全程聽課是培訓(xùn)工作的第一步,我們要求所有博士助教進(jìn)行全程聽課,從第一章質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、到剛體定軸轉(zhuǎn)動(dòng)、振動(dòng)與波動(dòng)、電磁學(xué),所有課程博士助教都觀摩了有經(jīng)驗(yàn)的老教師的授課,并做了詳細(xì)的聽課筆記,聽課筆記也是我們對博士助教進(jìn)行考核的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)之一。與此同時(shí)由教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師單獨(dú)為20位新教師進(jìn)行了習(xí)題課的示范教學(xué),從每一章的內(nèi)容總結(jié),到每一道經(jīng)典例題的問題引入、思路分析、求解過程以及對結(jié)論的討論及展開都做了詳盡的講解。我們還成立了由博士助教和優(yōu)秀教師建立的微信群展開隨時(shí)在線的微信答疑,使得博士助教在備課時(shí)所遇到的問題可以隨時(shí)得到解決,在微信答疑群里形成了良好的備課氛圍,這些培訓(xùn)工作不僅讓新教師在授課方法上得到了一定的提升,同時(shí)在心理上也使他們更有信心走上講臺(tái)。在正式走上講臺(tái)的前一周先給我們所有的物理教師進(jìn)行了公開試講。試講中大學(xué)物理教研部的老師們認(rèn)真地聽課并及時(shí)糾正了新教師出現(xiàn)的問題。
四、具體實(shí)踐
教師完成每章的教學(xué)內(nèi)容后進(jìn)行本章的習(xí)題課環(huán)節(jié),上習(xí)題課時(shí)一個(gè)大班分成3個(gè)小班,每個(gè)班學(xué)生人數(shù)大約在50左右。首先進(jìn)行本章的內(nèi)容回顧,教師可以利用提問的形式與學(xué)生共同完成本章的內(nèi)容小結(jié)。這樣既調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,也比單純只靠老師講授要印象深刻。在做具體習(xí)題練習(xí)的時(shí)候,老師把時(shí)間留給學(xué)生,讓學(xué)生可以獨(dú)立思考或者和周圍同學(xué)互相探討,并且最后讓幾位典型解答的同學(xué)上黑板進(jìn)行講解,這樣不僅讓所有的學(xué)生充分參與到學(xué)習(xí)當(dāng)中來,讓他們真正體會(huì)了怎樣審題、怎樣分析、怎樣思考、怎樣建立問題模型,同時(shí)也鍛煉了學(xué)生解決問題的實(shí)際能力。由于小班授課人數(shù)的減少,可以讓老師也有了更多的擴(kuò)展的內(nèi)容,比如在習(xí)題課中可以加入一些開發(fā)學(xué)生思維的開放性的討論題,題目沒有唯一的標(biāo)準(zhǔn)答案,習(xí)題課前一周,老師就把這些開放題目布置給學(xué)生,讓學(xué)生自行分組進(jìn)行討論或者設(shè)計(jì),習(xí)題課上,每組派出一個(gè)代表為全班同學(xué)進(jìn)行演示,這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作精神,也鍛煉了學(xué)生制作PPT,口語表達(dá)的能力,同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生自我創(chuàng)新的意識(shí)和能力。實(shí)踐表明,所有上述的教學(xué)形式只有小班授課才能實(shí)施,并且由于學(xué)生數(shù)的減少,教師可以走到每一位學(xué)生身邊去解決他們個(gè)性的問題;由于人數(shù)的減少,習(xí)題課上的探索性問題和創(chuàng)新性問題就可以得到充分的討論,有效地發(fā)揮了習(xí)題討論課的作用,提高了學(xué)生創(chuàng)新思考的能力;由于人數(shù)的減少,學(xué)生在習(xí)題課中的參與度和積極性也比以往大班授課要改善很多。小班輔導(dǎo)人數(shù)的減少,使得學(xué)生和學(xué)生之間、學(xué)生和教師之間融合成一體,有問題時(shí)學(xué)生已經(jīng)不是害羞不好意思問老師了,而是積極主動(dòng)地和周圍同學(xué)或者和老師一起探討,整個(gè)班級(jí)形成了互相學(xué)習(xí),相互交流,發(fā)現(xiàn)新情況,解決新問題的積極向上的學(xué)習(xí)氛圍。個(gè)別不喜歡物理的學(xué)生也被帶動(dòng)起來,一些學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題也能即時(shí)與教師溝通和交流,使問題得到解決。教師也能即時(shí)地了解、掌握全體學(xué)生的情況、反饋信息,這種教學(xué)方式不僅提高了學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)、思維能力和創(chuàng)造潛力,而且培養(yǎng)了一批具有創(chuàng)新理念的大學(xué)物理教師,促進(jìn)了我校大學(xué)物理教學(xué)的建設(shè)。
五、結(jié)束語
對于小班講授習(xí)題課的教學(xué)模式我們這學(xué)期也僅是一個(gè)探索和嘗試,這種大班授課、小班輔導(dǎo)的授課模式對于很多不能完全實(shí)行小班授課的高校提供了思路,同時(shí)我們也將在教師培訓(xùn)及習(xí)題課的設(shè)置等方面不斷完善以更好地實(shí)施這種新的教學(xué)方式,進(jìn)而提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量。
作者:姜海麗 孫秋華 趙言誠 李慶波 劉艷磊 單位:哈爾濱工程大學(xué)理學(xué)院
【摘要】
大學(xué)物理是面向全校大一、大二的學(xué)生開設(shè)的公共必修課,一方面為學(xué)生打下必要的物理基礎(chǔ),另一方面在于使學(xué)生初步掌握科學(xué)的思想和研究問題的方法,培養(yǎng)工程技術(shù)人員和科技人才。學(xué)生學(xué)學(xué)物理比較困難,其主要原因是內(nèi)容多且抽象,知識(shí)的濃縮使學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力增大。而傳統(tǒng)教學(xué)無法把抽象的知識(shí)具體化、形象化及模型化,同時(shí)對于課后作業(yè),由于課時(shí)緊張,老師無法在課堂上詳解,這樣原來的問題得不到解決,新的問題又會(huì)出現(xiàn),導(dǎo)致同學(xué)們學(xué)得比較被動(dòng),效果欠佳。手機(jī)和iPad這些電子產(chǎn)品是同學(xué)們必備之物,作者通過微信和訂閱號(hào),讓學(xué)生和教師的溝通進(jìn)入另一種全心的模式,達(dá)到很好的教學(xué)效果。
【關(guān)鍵詞】
大學(xué)物理;教育實(shí)施;學(xué)生素質(zhì)
1訂閱號(hào)中的內(nèi)容設(shè)置
訂閱號(hào)上的教學(xué)資源它不是材料的簡單堆砌,從教師的角度是整合包括教學(xué)大綱、教學(xué)日歷、學(xué)習(xí)坊、電子教案、多媒體電子課件、各種教學(xué)素材等,從學(xué)生的角度包括學(xué)習(xí)輔導(dǎo)、習(xí)題解析、重點(diǎn)難點(diǎn)釋疑、教學(xué)錄像等。
(1)教學(xué)大綱。教學(xué)大綱是課程教學(xué)的綱要,包括教學(xué)目的、教學(xué)要求、教學(xué)內(nèi)容、課時(shí)數(shù)分配、教學(xué)進(jìn)度以及教學(xué)方法上的基本要求等。學(xué)生瀏覽后對課程做到全面了解,依據(jù)學(xué)科的知識(shí)系統(tǒng),建立先預(yù)習(xí)后上課的模式,在每次新課授課前可以預(yù)習(xí),了解各章、節(jié)的基本內(nèi)容、重點(diǎn)和難點(diǎn),這樣可以培養(yǎng)學(xué)生自主自學(xué)的能力。
(2)教學(xué)日歷。教學(xué)日歷也稱教學(xué)進(jìn)度表,是以課程的教學(xué)日程安排為前提,對于每周的每節(jié)課都有詳細(xì)的內(nèi)容介紹,對于期中期末考試也具體寫出時(shí)間,一方面對于學(xué)生做到心中有數(shù),有計(jì)劃的復(fù)習(xí)。另一方面對于任課老師也是在教學(xué)過程中游刃有余,講授新課和整體復(fù)習(xí)安排的緊湊而有序。
(3)學(xué)習(xí)坊。大學(xué)物理課程“OBTL同步提高學(xué)習(xí)坊”是理學(xué)院大物老師面對全校同學(xué)提供的知識(shí)點(diǎn)綜合串講和習(xí)題精講的活動(dòng),在網(wǎng)上會(huì)上課內(nèi)容、時(shí)間、主講教師和授課地點(diǎn)。同時(shí)會(huì)上傳上課的課件和上課視頻以及同學(xué)的答疑精選。
(4)教學(xué)資源。教學(xué)資源包括電子教案、多媒體電子課件、各種教學(xué)素材、課程作業(yè)等。將上課的PPT課件發(fā)給學(xué)生,讓學(xué)生對于上課的內(nèi)容進(jìn)一步鞏固,對不會(huì)的問題深入思考。期中和期末考試前會(huì)上傳歷屆大學(xué)物理試卷及參考答案,以供學(xué)生自檢。作業(yè)布置模塊提供各章大作業(yè)和精選習(xí)題。學(xué)生有問題可以在留言專欄提前提問,任課教師可以在線解答,也可以在課堂上解答。
(5)視頻解答。對于同學(xué)們完成的作業(yè),利用微課程錄制系統(tǒng)按照模塊化進(jìn)行授課拍攝,經(jīng)過后期剪輯轉(zhuǎn)換,形成5~10min的解答,供學(xué)習(xí)者自主反復(fù)學(xué)習(xí)。這樣通過聽老師的講解,及時(shí)解決問題,很大地提高了同學(xué)的學(xué)習(xí)效率,讓同學(xué)愛上學(xué)習(xí),愛上物理。
(6)科技前沿。物理學(xué)前沿與進(jìn)展提供創(chuàng)造型探究環(huán)境。每學(xué)到一個(gè)新的章節(jié),就會(huì)發(fā)送物理學(xué)與新材料、能源、激光、超導(dǎo)、信息、生物等技術(shù)有關(guān)的專題。如學(xué)到恒定電流的磁場,就將霍爾效應(yīng)和粒子對撞機(jī)的最新研究作為一期同步發(fā)送。這樣以網(wǎng)絡(luò)為平臺(tái),增強(qiáng)同學(xué)們對物理的學(xué)習(xí)興趣和對物理學(xué)科理解的縱深度。
2訂閱號(hào)對大學(xué)物理課程教育開展了新模式
2.1讓學(xué)生的自主學(xué)習(xí),鞏固教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn),利于提高教學(xué)質(zhì)量
實(shí)施網(wǎng)絡(luò)教學(xué),學(xué)生一旦關(guān)注該訂閱號(hào),可根據(jù)自己的需要,在合適的時(shí)間、地點(diǎn)和條件下,反復(fù)利用網(wǎng)絡(luò)在線觀看視頻、學(xué)習(xí)多種教學(xué)資源,同時(shí)可把有價(jià)值的資料下載、復(fù)制、加工、打印出來,這樣有利于知識(shí)的獲取與保持,在線測試,提出疑問,信息反饋等,這一方式成為師生之間、同學(xué)之間交往和學(xué)習(xí)的第二課堂。這一課堂顯然是傳統(tǒng)課堂教學(xué)的有益補(bǔ)充,使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人。
2.2讓教師最大化共享教學(xué)資源,突破常規(guī)教學(xué)的時(shí)空局限
基于微信訂閱號(hào)的大學(xué)物理輔助教學(xué)平臺(tái)使教師通過自身的專業(yè)知識(shí),將網(wǎng)上、書本的可以將各種大物教學(xué)資源收集、有選擇性的整理編排,同時(shí)利用教學(xué)軟件的合成錄制、利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行儲(chǔ)存與管理,并通過訂閱號(hào)對外。能真正做到隨需而用,達(dá)到實(shí)施靈活、便捷的信息化教學(xué)。因而利用微信公眾平臺(tái)的教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)方式無可比擬的便利性。
2.3讓學(xué)校減少成本支出和維護(hù),最大化利用社會(huì)資源
教育信息化是一所大學(xué)必須要積極推進(jìn)的項(xiàng)目,通常要支付較大的費(fèi)用為課程購買專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)系統(tǒng),同時(shí)還要投入人力物力進(jìn)行定期的維護(hù),而微信訂閱號(hào)無需投入大量的資源進(jìn)行信息化改造就可以開展信息化教學(xué)。學(xué)生能快捷、方便地獲得信息,同時(shí)減少費(fèi)用支出,并且無須后續(xù)的維護(hù)。此外,訂閱號(hào)這一平臺(tái)是利用了面向大眾免費(fèi)使用的網(wǎng)絡(luò)資源,提高了資源的利用率,為社會(huì)節(jié)約資源。通過微信公眾平臺(tái)可將學(xué)生的課堂時(shí)間和課下時(shí)間整合在一起,實(shí)現(xiàn)了課堂內(nèi)外的整體化,不再局限于時(shí)間和空間的限制,充分利用了零碎時(shí)間,更是賦予了學(xué)生最大化的學(xué)習(xí)自由。
3結(jié)束語
突破傳統(tǒng)教學(xué)模式的限制,在教學(xué)不受時(shí)空條件約束的情況下,提供個(gè)性化的研究型學(xué)習(xí)環(huán)境,來安排自己的學(xué)習(xí)計(jì)劃和進(jìn)程,形成了一種理想的多媒體網(wǎng)絡(luò)教學(xué)環(huán)境網(wǎng)絡(luò)。把主動(dòng)權(quán)交給學(xué)生,讓其自己發(fā)現(xiàn)問題、分析解決問題,進(jìn)行自主探索學(xué)習(xí),充分調(diào)動(dòng)學(xué)生積極性,提高學(xué)生的創(chuàng)新素質(zhì)。
作者:許春燕 顧錚先 嚴(yán)非男 單位:上海理工大學(xué)