周天

摘要：“數(shù)學(xué)物理方法”是理工科專業(yè)的基礎(chǔ)性課程，文章根據(jù)現(xiàn)階段該課程的發(fā)展現(xiàn)狀，以及作者在課程教學(xué)過(guò)程中的現(xiàn)實(shí)體會(huì)，從改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)研相結(jié)合、改革教學(xué)手段，實(shí)行雙主型教學(xué)、改革考核制度，實(shí)行雙考核制等方面提出了幾點(diǎn)改革措施。

關(guān)鍵詞：“數(shù)學(xué)物理方法”;教學(xué)認(rèn)識(shí);實(shí)踐感悟;對(duì)策探討

中圖分類號(hào)：G642.0? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A? ? ?文章編號(hào)：1674-9324（2020）10-0316-02

一、引言

“數(shù)學(xué)物理方法”是一門公認(rèn)的難度較高的課程，主要涉及物理問(wèn)題的數(shù)學(xué)求解，有助于鍛煉學(xué)生的數(shù)學(xué)思維邏輯和解決物理實(shí)踐問(wèn)題的能力，是連接物理學(xué)和數(shù)學(xué)的橋梁。依據(jù)筆者長(zhǎng)期教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，針對(duì)不同的授課對(duì)象，教師的授課過(guò)程、授課方式以及學(xué)生在課堂、課后的反饋都存在明顯的差異，為盡可能降低因授課群體不同而帶來(lái)的差異，讓更多學(xué)生在課堂講授中獲益，就需要根據(jù)實(shí)際情況做出相應(yīng)的改革。

二、對(duì)“數(shù)學(xué)物理方法”課程的教學(xué)認(rèn)識(shí)

“數(shù)學(xué)物理方法”是各理工科專業(yè)學(xué)生的必修科目，該課程涉及的基礎(chǔ)知識(shí)多、概念抽象、內(nèi)容分散，因此，了解該課程目前的總體發(fā)展現(xiàn)狀以及不同授課對(duì)象所呈現(xiàn)的差異性顯得尤為必要。

（一）“數(shù)學(xué)物理方法”課程的發(fā)展現(xiàn)狀

1.課程內(nèi)容龐雜，課時(shí)嚴(yán)重不足。自高校擴(kuò)招以來(lái)，精英教育變?yōu)榇蟊娊逃?，學(xué)校對(duì)各類課程設(shè)置也做出了相應(yīng)的調(diào)整?！皵?shù)學(xué)物理方法”的課時(shí)被嚴(yán)重壓縮，教師只能在上課內(nèi)容上有所偏倚或者加快授課節(jié)奏，在這種情況下，更多的學(xué)生無(wú)法將自己的思考快速融入教師的授課節(jié)奏，從而逐漸對(duì)課程失去興趣。

2.課程復(fù)雜推導(dǎo)多，學(xué)生理解困難。無(wú)論是復(fù)變函數(shù)還是數(shù)學(xué)物理方程都存在復(fù)雜難解的推導(dǎo)過(guò)程，需要較強(qiáng)的邏輯推理能力和扎實(shí)的基礎(chǔ)知識(shí)作為鋪墊，并且計(jì)算量大，枯燥的計(jì)算容易激起學(xué)生的抵觸心理，使其在學(xué)習(xí)中出現(xiàn)似懂非懂的情況，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的效率和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.教學(xué)觀念傳統(tǒng)，教學(xué)時(shí)效性不強(qiáng)。傳統(tǒng)授課方式以教師為中心展開教學(xué)活動(dòng)，教師是知識(shí)的傳授者，是教學(xué)活動(dòng)的主體，學(xué)生處于從屬地位，始終扮演知識(shí)接受者的角色。慣用“填鴨式”的教學(xué)手段，教師“照本宣科”，學(xué)生則被動(dòng)接受知識(shí)，課堂參與度不高，缺乏學(xué)習(xí)動(dòng)力和自主性。案例教學(xué)的方法運(yùn)用較少，對(duì)公式求解和方程在實(shí)際生活中的應(yīng)用無(wú)法進(jìn)行考證，教學(xué)的實(shí)際效果不明顯。

4.考核方式單一陳舊，學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)。直接采用單一的閉卷考試的方法，以考試成績(jī)作為學(xué)生學(xué)業(yè)評(píng)價(jià)的唯一標(biāo)準(zhǔn)，期末考試成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的占比過(guò)高，課堂考勤、平時(shí)作業(yè)等綜合評(píng)分占比較低，學(xué)生課堂投入度和學(xué)習(xí)積極性不高，自主思考問(wèn)題的能力下降，創(chuàng)新意識(shí)不強(qiáng)，難以滿足社會(huì)發(fā)展現(xiàn)實(shí)對(duì)實(shí)用型人才的需求。

（二）對(duì)“數(shù)學(xué)物理方法”課程的實(shí)踐感悟

就筆者講授“數(shù)學(xué)物理方法”這門課程的教學(xué)實(shí)踐來(lái)看，同樣的教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)方法對(duì)于不同的授課群體產(chǎn)生的教學(xué)效果差異十分明顯。我校在基地班和普通班統(tǒng)開“數(shù)學(xué)物理方法”這門課程，筆者在授課過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，不同班級(jí)在課堂互動(dòng)和課后反饋方面表現(xiàn)出來(lái)的效果完全不同，主要差異表現(xiàn)在課堂互動(dòng)和課后反饋兩個(gè)方面。首先，在課堂互動(dòng)方面：基地班學(xué)生課堂氛圍更為活躍，課堂互動(dòng)頻繁，授課效果顯著;普通班學(xué)生課堂互動(dòng)少，學(xué)習(xí)熱情不高，課程重視程度不夠，課堂氛圍較為單調(diào)，在學(xué)習(xí)的過(guò)程中也流于筆記類形式化的東西，對(duì)后期學(xué)習(xí)和研究的意義不大。其次，在課后反饋方面：基地班學(xué)生學(xué)習(xí)積極性強(qiáng)，課后及時(shí)復(fù)習(xí)，課程知識(shí)點(diǎn)消化得快，能夠通過(guò)課后答疑等環(huán)節(jié)及時(shí)解決存在的問(wèn)題;普通班學(xué)生課堂理解能力欠佳，被動(dòng)接受知識(shí)的傳遞，大多數(shù)學(xué)生并未養(yǎng)成課后按時(shí)復(fù)習(xí)、獨(dú)立思考問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的習(xí)慣，不知道自己要在答疑環(huán)節(jié)和教師討論的內(nèi)容，疑難問(wèn)題日益堆積，得不到有效的解決。

就基地班和普通班的授課情況來(lái)看，對(duì)于“數(shù)學(xué)物理方法”這門教學(xué)內(nèi)容復(fù)雜、教學(xué)邏輯嚴(yán)謹(jǐn)、解題過(guò)程煩瑣的課程，教學(xué)過(guò)程中容易導(dǎo)致學(xué)生對(duì)該課程的知識(shí)點(diǎn)不能全面系統(tǒng)的掌握，尤其對(duì)基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生來(lái)說(shuō)，只是盲目地跟從教師的講解，對(duì)理論知識(shí)進(jìn)行簡(jiǎn)單的掌握，并未將自己的思考融入課堂，更不能用具體的分析方法解決實(shí)際問(wèn)題，導(dǎo)致整體授課成效下降。

三、對(duì)于“數(shù)學(xué)物理方法”課程的改革探索

隨著社會(huì)的迅速發(fā)展，傳統(tǒng)的授課方式和教育理念與大眾化、信息化的高等教育不相適應(yīng)，“數(shù)學(xué)物理方法”的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)手段以及課程評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的改革迫在眉睫，鑒于筆者實(shí)際授課過(guò)程中的體會(huì)，更迫切地需要根據(jù)實(shí)際情況探索出適合現(xiàn)代化教育對(duì)象、符合教育發(fā)展要求的整改措施和方法。

1.改革教學(xué)內(nèi)容，教學(xué)研相結(jié)合。在講授“數(shù)學(xué)物理方法”這門課程時(shí)選擇經(jīng)典教程，例如將梁家寶或梁昆淼的“數(shù)學(xué)物理方法”作為主要教材，該教材內(nèi)容精練、難度適中、重點(diǎn)突出，避免學(xué)生因繁雜的內(nèi)容失去學(xué)習(xí)的信心;根據(jù)該課程在不同專業(yè)中的地位、作用、任務(wù)和課時(shí)量有針對(duì)性地選擇不同的教學(xué)內(nèi)容，例如，對(duì)于分離變量法、格林函數(shù)法、特殊函數(shù)這些比較難理解的內(nèi)容，可以靈活性地精選實(shí)用性強(qiáng)、難點(diǎn)突出的章節(jié)進(jìn)行講授，簡(jiǎn)化煩瑣的理論推理和數(shù)學(xué)證明，深入淺出、步步推理，引導(dǎo)學(xué)生掌握基本定理、公式和概念，既讓學(xué)生掌握理論知識(shí)框架，又使學(xué)生能夠明白其中的邏輯推理過(guò)程;鼓勵(lì)學(xué)生探究式的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生將老師講授的課程內(nèi)容、自己對(duì)本課程的興趣點(diǎn)結(jié)合起來(lái)，提出課題、收集論據(jù)、整理成文，培養(yǎng)學(xué)生深入研究具體問(wèn)題的能力，使學(xué)生真實(shí)地感受到這門課程的實(shí)用性，體會(huì)到學(xué)習(xí)本課程的意義。

2.改革教學(xué)手段，實(shí)行雙主型教學(xué)模式。教師在授課過(guò)程中發(fā)揮主導(dǎo)性作用的同時(shí)，要提高學(xué)生在教學(xué)活動(dòng)中的主體性地位，教師與學(xué)生之間要做到相互協(xié)調(diào)、相互配合，共同提高課堂教學(xué)的效果;根據(jù)不同層次學(xué)生的理解和消化程度，選擇不同的教學(xué)手段，通過(guò)討論式、探究式、問(wèn)答式等多種教學(xué)方式，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和邏輯思維能力，鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)表自己的見解，啟發(fā)學(xué)生樹立自主創(chuàng)新、善于發(fā)問(wèn)、主動(dòng)思考、勤于動(dòng)手的習(xí)慣;改變陳舊的教學(xué)觀念，使用多媒體輔助教學(xué)，將網(wǎng)絡(luò)教學(xué)融入“數(shù)學(xué)物理方法”的教學(xué)當(dāng)中，利用多媒體將復(fù)變函數(shù)的推導(dǎo)和求解以仿真模擬圖像的形式進(jìn)行更直觀的展示，方便學(xué)生理解推理過(guò)程，并加深學(xué)生對(duì)課程內(nèi)容的記憶，增加課程的信息量，緩解課時(shí)量不足的問(wèn)題，提高授課效率;對(duì)一些知識(shí)點(diǎn)比較系統(tǒng)、難度不大的章節(jié)可以分給學(xué)生進(jìn)行講授，并通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)分組討論的方式，解決課程中遇到的困難，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和主動(dòng)性。

3.改革考核制度，實(shí)行雙考核制。傳統(tǒng)的考試制度已經(jīng)不能完全適應(yīng)現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展需要，尤其對(duì)于“數(shù)學(xué)物理方法”這樣一門講授和學(xué)習(xí)難度比較大的課程來(lái)說(shuō)，改變單一閉卷考試的考核方式尤為必要。可以采用開卷和閉卷、期末考和平時(shí)表現(xiàn)相結(jié)合的開合方式，主要體現(xiàn)如下：平時(shí)表現(xiàn)占總成績(jī)的20%，包括出勤率、課時(shí)作業(yè)的完成情況、課堂交流互動(dòng)的積極性等;分組進(jìn)行專題討論，提交討論報(bào)告，按照內(nèi)容翔實(shí)程度、創(chuàng)新性、正確率可酌情給分，占總成績(jī)的10%;要求提交一篇與課程相關(guān)的小論文，需要圍繞某個(gè)問(wèn)題，給出相應(yīng)的解答，占總成績(jī)的10%;期末以閉卷或開卷考試的方式進(jìn)行統(tǒng)一考核，占總成績(jī)的60%。這種綜合性的考核評(píng)價(jià)方式可以有效地避免學(xué)生出現(xiàn)考前臨時(shí)突擊、硬性背誦，但并不理解課程在實(shí)踐中如何具體應(yīng)用的現(xiàn)象，同時(shí)能對(duì)學(xué)生進(jìn)行全方位的評(píng)價(jià)，提高學(xué)生的課堂參與程度。

四、總結(jié)

總的來(lái)說(shuō)，“數(shù)學(xué)物理方法”課程的教學(xué)改革從對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方式以及考核方式的優(yōu)化出發(fā)，激發(fā)學(xué)生自覺主動(dòng)學(xué)習(xí)的興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生課堂的參與度，提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)習(xí)效果，增強(qiáng)了課程的針對(duì)性，有利于改變傳統(tǒng)教學(xué)模式帶來(lái)的弊端，有利于以更加合理的方式完成教學(xué)大綱指定的教學(xué)內(nèi)容，有利于提高學(xué)生運(yùn)用數(shù)學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，有利于培養(yǎng)適合時(shí)代發(fā)展的新型的實(shí)用型人才。

參考文獻(xiàn)：

[1]梁昆淼.數(shù)學(xué)物理方法[M].第3版.北京：高等教育出版社，1998.

[2]郭敦仁.數(shù)學(xué)物理法[M].第2版.北京：高等教育出版社，1991.

[3]谷超豪.數(shù)學(xué)物理方程[M].第3版.北京：高等教育出版社，2012.

[4]劉國(guó)光，盧民強(qiáng).數(shù)學(xué)物理方法教學(xué)內(nèi)容改革的探索[J].大學(xué)物理，2004，（6）：59-62.

[5]孫昌波.“數(shù)學(xué)物理方程”教學(xué)的幾點(diǎn)改革與實(shí)踐[J].教育教學(xué)論壇，2014，（33）：20-21.

[6]姚端正.數(shù)學(xué)物理方法[M].北京：科學(xué)出版社，2012.

The Teaching Cognition and Reform Exploration of "Mathematical Methods for Physics"

ZHOU Tian

（College of Atmospheric Science，Lanzhou University，Lanzhou，Gansu 730000，China）

Abstract："Mathematical Method for Physics" is a basic course in science and engineering disciplines，according to the current development of the course and the author's teaching experience，the author puts some reform measures based on the teaching content，teaching research，teaching methods，the combination of double main teaching appraisal system，and implement double by discussion.

Key words："Mathematical Methods for Physics";teaching cognition;practice perception;countermeasures