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摘要
大學物理是高等院校面向理工類學生的一門重要的基礎課。本文根據應用型本科院校的人才培養目標，對基于“卓越計劃”的大學物理課程的教學內容和教學方法改革進行了探索。
關鍵詞
應用型本科院校；卓越計劃；大學物理；教學改革
教育部“卓越工程師教育培養計劃”（簡稱“卓越計劃”）是國家教育改革和發展的重大改革項目，是我國高等工程教育改革，促進高等工程教育質量全面提升的重要舉措。①旨在培養造就一大批創新能力強、適應經濟社會發展需要的高質量各類型工程技術人才，為國家走新型工業化發展道路、建設創新型國家和人才強國戰略服務，對促進高等教育面向社會需求培養人才，全面提高工程教育人才培養質量具有十分重要的示范和引導作用。②當前應用型本科院校無論在發展的外部環境還是內部條件方面都面臨挑戰，在高等學校發展序列中處于“中間地帶”，前面有老牌的、強勢的研究型大學，后面有各類高職院校，應用型本科院校必須建立具有自身特色的培養目標和模式，才是多數新建本科院校的合理選擇并符合社會和經濟發展的需要。③而各個本科課程只有進行必要的改革，才能適應應用型本科院校的發展。大學物理是面向高等院校理工農醫各專業的一門公共基礎課，擔負著提高學生科學文化素質和培養學生數理思想的重任。該課程涉及面廣、知識涵蓋范圍大對于各專業來說，后續的專業課都要應用本課程引入的基本概念、基本理論和基本方法。更重要的是還關系到培養學生觀察問題、分析問題和解決問題等方面具有其他課程所不能替代的作用。應用型本科院校在“卓越計劃”的大背景下如何在教學理念、教學內容、教學方法和教學方式上對大學物理這門課程進行建設和改革，如何拓展和完善教學素材和教學資源，是值得認真思考和積極探索的問題。④經過近幾年的教學實踐，對基于“卓越計劃”的大學物理教學進行了改革和探索
1合理優化教學內容
1.1針對不同專業，精選教學內容
卓越計劃目的在于培養學生的創新能力強以及適應經濟社會發展的需要，大學物理這門課程內容繁多，知識面寬廣，以至于很多學生覺得大學物理的很多內容對他們后續專業課的學習，以后的考研或者工作幫助都不是很大，使得學生將學學物理看成是一種拿學分的沒有必要的課程。另一方面，大學物理的部分內容對不同專業的學生幫助很大，學生也很愿意學，但是由于學時的限制，不能過多的介紹，使得學生覺得意猶未盡，沒有學到更多對自己有幫助的內容。這樣一來，學生學學物理的興趣不高，學習效果令人擔憂。事實上，大學物理的部分內容對于不同專業學生的后續學習而言的確作用不是很大。例如，近代物理中的狹義相對論和量子力學的內容對于車輛工程類專業的學生而言，幫助就相對很小，教師在講臺上滔滔不絕，學生在下面也只是聽個“稀罕”，聽得無奈。相反，力學部分中的剛體力學對于他們相當重要，他們也愿意花時間、花精力去學習，但是根據傳統的教學要求，這部分課時少得可憐，只能淺嘗輒止地介紹相關的概念，具體的定軸轉動和角動量守恒在機械設計中的應用等內容只是稍微提一下。因此，根據不同專業的學生，在有限的學時內，要適當調整教學內容。例如，材料類專業可以增加熱學和近代物理中的納米材料方面的知識等，相對減少近代物理中早期量子論的相關內容。但是，在針對不同專業調整教學內容的同時，要注重物理知識的系統性，有些內容不是不講，而是點到為止。
1.2針對不同專業，對教學內容模塊化處理
上面提到，根據學生的專業情況，適當調整教學內容。對于學生幫助大的要多講，深講，而用處不大的，為了知識的系統性也要點到為止。此時，可以將教學內容進行模塊化處理。⑤也就是根據物理知識的內在聯系，將內容分成若干模塊，這樣將有利于知識的系統性、針對性和靈活性。特別是，那些學生專業不是很重要的物理知識，進行模塊化處理后，利用較少的學時，以作報告或者講座的形式呈現給學生，使得學生更容易地接受這些內容。例如，自動化等專業的學生，沒有必要對熱學部分掌握較深，因此這部分內容可以做成幾個報告，告訴學生們熱學的研究內容，研究方法，以及研究成果等即可，從而使學生接受的物理知識體系還是完整的，又做到了有的放矢。
1.3整合教學內容，補充現代科技理論
傳統的大學物理教學體系主要以力、熱、光、電磁和近代物理的內容為主，而與當前社會實踐緊密相關的現代物理所占比重太小，尤其是物理知識在工程技術等中的應用。因此，適當補充現代物理勢在必行。例如，傳統的光學部分主要介紹幾何光學和波動光學（光的干涉，衍射和偏振），因此補充部分信息光學的內容，對學生理解光學的系統性和現實生活中的光學應用大有益處。比如，在傳統的波動光學之后講解有關激光和光纖的相關知識。在熱力學內容之后添加部分信息熵的內容。量子力學基礎上介紹部分能帶理論以及納米材料、超導材料的應用，這些都將有助于提高學生學習物理的興趣。
2多種教學方法相結合
“卓越計劃”背景下的應用型本科院校，要求通過大學物理這門課，不僅學到必要的物理知識，更重要的是學會提出問題、分析問題和解決問題的能力。因此，教師在講課的過程中就要潛移默化地將這些能力帶入課堂，引導培養學生的分析問題和解決問題的能力，探索精神和創新意識。另一方面，大學物理這門課程的教學學時一再壓縮，課堂時間就顯得尤為珍貴。為此，就要改進傳統的教學方法，嘗試新的教學方法，以期達到上述目標。
2.1加大多媒體的數字化演示
大學物理是一門實驗科學，其中很多定理、定律等內容都是在實驗的基礎上總結得到的，因此教師在講解過程中，為了培養學生的思維能力，不可避免地要談到實驗如何進行的，如何得到規律的等等。依靠傳統的板書，這一點很難讓學生一目了然。因此，講課過程中要加強多媒體的數字化演示，包括演示實驗的內容、原理、相關背景等，從而再現某一個規律發現的過程，提煉的過程等，使學生能夠清晰了解規律的現象和原理，同時也培養和提高了學生的觀察能力、理解能力和思維能力。這樣一來，對于培養應用型的卓越人才計劃，教師也就不必要在課堂上花費大量的時間用于定理、定律的推導，不但避免了乏味感，還激發學生思考問題的積極性。但是，需要注意的是，由于學生物理知識的缺失，很容易在觀看演示實驗過程中，只看皮毛，不去思考和探索。此時，教師在數字化演示過程中，要時時刻刻注意引導學生，增強演示的啟發性和創新性。教師要多提問題，多給學生思考，多與學生互動和交流。
2.2啟發式教學和案例教學相結合
案例教學就是利用典型實例進行教學，使學生能通過對特殊的典型的實例進行分析，進一步理解和掌握教學中的概念和原理，并在此基礎上培養學生獨立分析和解決問題的教法。案例教學的過程中，要注重引入和提出某一類工程問題或者自然現象，讓學生討論問題的提法以及解決的方法，進而使學生鞏固已經學過的內容以及了解將要學習的內容等。例如，在光的偏振中介紹立體電影的原理和實現，課前提出問題，立體電影如何工作的，進而學習光的偏振。又或者在薄膜干涉中先提出問題：陽光下的肥皂泡，水面上的油膜，鴿子勃頸處的羽毛，貓眼石等等都會顯現出五顏六色的花紋，為什么？通過這些案例，啟發學生積極思考和討論。這樣有助于激發學生的興趣，發揮他們的主觀能動性和創造性，進而實現學生對課本內容的深刻理解。同時，也鍛煉了學生解決實際問題的能力，更重要的是培養了學生的思維能力。
3結語
綜上所述，為了使大學物理課程的教學滿足“卓越計劃”背景下應用型本科院校的人才培養要求，大學物理必須進行改革。通過教學內容的合理優化，不同教學方法的不斷改進和有機結合，不僅能有助于順利完成教學任務，更重要的是能培養學生的工程技術思維。
作者：雍永亮 李小紅 陳慶東 單位：河南科技大學物理工程學院
基金項目：
河南科技大學創新團隊（2015XTD001）資助
注釋
①汪泓.打造卓越工程師搖籃，培養應用型創新人才[J].中國大學教學,2010(8):9-10.
②宋佩維.卓越工程師創新能力培養的思路與途徑[J].中國電力教育,2011(7):25-29.
③孫澤平.關于應用型本科院校人才培養改革的思考[J].中國高教研究,2011(4):55-57.
④姜偉.基于“卓越計劃”的大學物理教學改革與研究[J].高師理科學刊,2013(33):106-107.
⑤趙樹軍“.卓越計劃”背景下大學物理教學改革的探索與實踐[J].黑龍江工程學院學報,2014(28):78-80.課程教學