馬國強 范東華 趙麗特 代 福 郝 銳 曾慶光 王 憶 范海陸 李炳乾 徐 維 申冬玲 (五邑大應用物理與材料學院 廣東 江門 529020)

1 引言

大學物理課程是高等學校理工科各專業(yè)學生一門重要的通識性必修基礎課.該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構成學生科學素養(yǎng)的重要組成部分，是一個科學工作者和工程技術人員所必備的.在工程教育認證背景下，大學物理不僅是一門培養(yǎng)和提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力的重要基礎課，而且工程教育認證畢業(yè)要求12條中的第1條和2條對大學物理等自然科學類知識提出了明確的要求，不僅要求所學的自然科學類知識用于解決復雜工程問題，還要求在對復雜工程問題分析中，能夠運用所學的大學物理等自然科學基本原理.

此外，在2018年6月21日，教育部在四川成都召開新時代全國高等學校本科教育工作會議，特別強調了課程思政的問題，要將課程思政融入到人才培養(yǎng)的每一門課程中，這對大學物理課程的教學提出了新的要求.

2 現(xiàn)狀分析

五邑大學應用物理與材料學院自2008年以來，針對大學物理課程，開展了大學物理“四個結合”教學與應用創(chuàng)新人才培養(yǎng)的改革與實踐教研教改項目和大學物理精品資源課程的建設等，對于提高教師大學物理的教學理念、教學方法等起到的一定的推進作用.但是，目前在大學物理教學過程中還存在一些問題，尤其是作為地方院校：

第一，從學生角度來講，部分學生由于認識不到大學物理這門公共基礎課的作用與地位，在其他學科投入了大量的時間和精力，從而影響了對大學物理的學習；不過客觀來講，大學物理在所有的公共課里面算是一門比較難的課程，部分學生學習這門課程比較有難度，尤其是高中物理學得不好的學生，學習起來覺得更為困難.

第二，從教師教學角度來講，教學模式單一、枯燥，教學理念陳舊落后.目前的教學仍以講解理論原理、分析模型解題的形式為主，教師在上課過程中起絕對的主導作用，以傳授的方式將所有知識以定論或總結的形式呈現(xiàn)給學生，而學生只是被動、機械地接受知識，把記憶知識點、重復連續(xù)的做題、掌握若干例題作為學習知識的全部，把考試當作學習的首要目的，而忽視了學習能力和方法的培養(yǎng)，忽略對自然科學規(guī)律和本質的探索思考.久而久之，這種單調機械的“教”與“學” 使學生出現(xiàn)普遍的厭學情緒，課堂紀律變差，這反過來又降低了教師的講課積極性，造成不良循環(huán).

第三，從考試方式角度來講，考試方式單一，試題內容不能體現(xiàn)學生的學習能力和創(chuàng)新能力.

第四，從教材角度來講，教材內容和教材建設跟不上社會發(fā)展步伐，長期以來，本科物理的教學內容一直強調其理論體系的完備性和系統(tǒng)性，從頭到尾基本上都是理論性和技巧性很強的公式推導，而忽略了其主要作為應用的特點.這種內容對于研究性大學的學生來講是適用的，但對于為數眾多的應用型大學學生而言就過于龐大和深奧.

除上述問題外，大學物理還存在著教學資源在課堂上有效應用不足、理論與實際脫節(jié)、不能跟上科技發(fā)展最前沿等問題.

隨著五邑大學應用物理與材料學院這些年新引進教師人數的增多，不同的人對教學的理念和方法理解程度不同，使得上述問題不僅沒有完全解決，而且有加重的趨勢.針對目前存在的問題，在大學物理課程教學團隊建設中，按照工程認證核心理念，在進一步明確課程教學目標的基礎上，做好教學方法和考核方式的改革，強化監(jiān)督，在課程教學中完全貫徹以學生為中心、以成果為導向和持續(xù)改進的理念，加強機制建設，使得課程教學質量不因教師的變化而降低，為提高人才培養(yǎng)質量作出應有的貢獻.

3 大學物理改革的思考

根據筆者對理工科類大學物理課程教學基本要求、工程教育認證核心理念的理解，以及其他學院在培養(yǎng)方案制定過程中對大學物理課程提出的要求和建議，對大學物理課程改革和教學團隊的建設進行了以下幾個方面的思考.

(1)教學改革是形式，大學物理的知識體系是內容，形式一定要服從內容，即大學物理的教學改革，一定是在研究物理知識的基礎上，再去研究物理教學，而不是反過來.如果教師對于大學物理的知識體系理解不深入，對于教學內容不熟悉，對于相關領域的前沿知識不了解，那么無論我們怎么去努力在教學形式上變花樣，都不會取得好效果.

(2)物理學是一門硬科學，基本概念、基本原理和基本技能等基本功的訓練，永遠是物理課程的核心，這就要求我們不能以素質教育為借口，弱化具體原理的講解.舍去了基本功的訓練，素質教育從何談起.因為物理學本身的特點，就是與具體原理的講解和必要的數學推導緊密相連的.而這具體原理的講解和必要的數學推導，本身就是物理學這門通識課要達到的素質教育的目的.尤其是面對工科生的大學物理教育，更不能盲目地舍棄物理學基本功的訓練和教育.

(3)物理學是整個自然科學的基礎，也是一門培養(yǎng)和提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力的重要基礎課.同時，物理學的發(fā)展歷史、現(xiàn)狀和趨勢為構建豐富、有趣、有內涵的課程思政的開展提供了可能.通過教學設計，深度拓展大學物理課程原有教學內容，充分挖掘大學物理課程自身特色和近現(xiàn)代發(fā)展特點，圍繞馬克思主義哲學基本觀點開展課程設計，提煉大學物理課程中蘊含的文化基因和價值范式，將其轉化為社會主義核心價值觀具體化、生動化的有效教學載體，以“潤物細無聲”的方式使學生在科學知識學習中潛移默化獲得理想信念層面的精神指引.

(4)工程教育認證中要求能將物理等自然科學類課程知識用于解決復雜工程問題；能夠應用自然科學基本原理，識別、表達并通過文獻研究分析復雜工程問題，以獲得有效結論.這就意味著，大學物理在進行課程教學的過程中，要與相關專業(yè)緊密結合，在素質教育的同時，使學生能將所學的物理知識應用于復雜專業(yè)問題的表述中，能夠應用大學物理的基本原理分析、判斷復雜的工程問題解決方案的合理性，并能給出初步的解決方案.

(5)從教學的角度而言，教學本身也是一門科學，更是一門藝術，所以在以教學內容為改革核心的基礎上，我們還要關注到物理教學和物理教學研究相結合是大學物理教學的大趨勢，讓物理教學和物理教學改革并駕齊驅.針對不同的知識內容，探索采用不同的教學方法，諸如討論式教學、培訓式物理教學、案例教學、互動討論法教學、反轉式教學等.通過實踐總結，將其固化下來，在教師中形成一種共識，并在具體的教學過程中踐行，才能最終促成教學質量的提升.

(6)對于很多課程來講，教學改革易，長期堅持難.目前，五邑大學應用物理與材料學院大學物理教研組涉及的教學教師有28人之多，要使得這些教師同時做好大學物理教學工作，只有一個辦法，即加強制度建設，并嚴格執(zhí)行.因此，強化大學物理教學團隊的建設，能形成一套有效的制度保證教學質量.

4 改革的措施

4.1 與時俱進改革教學理念

從團隊成員來講，建立起規(guī)范的學習和討論制度，通過學習國家的教育大政方針、學校的相關文件以及教育的基本理論，讓團隊成員認識到高等教育新形勢對大學物理提出的新要求，認識到大學物理課程教學改革的必要性，為推行教學改革奠定基礎.通過學習，讓教師們逐步從講解理論原理，分析模型解題的形式為主，教師在上課過程中起絕對的主導作用，以傳授的方式將所有知識以定論或總結的形式呈現(xiàn)給學生的教學模式，轉變?yōu)樵谧寣W生對物理學的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統(tǒng)的認識和正確的理解基礎上，還能讓學生將所學的物理知識應用于復雜專業(yè)問題的表述中，能夠應用大學物理的基本原理分析、判斷復雜的工程問題解決方案的合理性，并可能給出初步的解決方案.同時還要有目的地對學生引導，開展素質教育，培養(yǎng)學生樹立科學的世界觀，掌握分析問題和解決問題的科學方法，培養(yǎng)學生的探索精神和創(chuàng)新意識等.

4.2 調整教學體系優(yōu)化教學內容

以應用為先、突出重點的原則，對物理內容進行優(yōu)化，使教學內容結構合理，能體現(xiàn)由淺入深、由特殊到一般的認識規(guī)律，并能體現(xiàn)物理的應用性；在解題方法的介紹上，應采用簡單明了的公式推導，強調說明公式體現(xiàn)的物理含義，少用繁瑣的數學理論知識，力求用最簡單的方法高效解題.這樣既可讓學生清楚求解這類問題的方法和定律的實際應用，又不至于讓復雜的數學推導弄得沒了信心，興趣全無.在授課過程中，應當將本學科發(fā)展的前沿內容引入教學，如四大作用力、基本粒子、宇宙大爆炸理論、超導理論、液晶結構等，適當介紹這些知識，不僅能使學生開闊眼界，還能提高學生的學習興趣，培養(yǎng)其探索、研究物理科學知識的能力.優(yōu)化物理內容，還要注重在知識教育的同時滲透素質教育，注重對學生知識、能力、素質的全面培養(yǎng).在授課過程中，可根據教學內容有機結合物理學史，讓學生逐步體會物理學發(fā)展的特點和蘊含的深刻哲學思想；堅持理論聯(lián)系實際，用實驗的手段驗證理論，用日常生活中常見的現(xiàn)象以及啟發(fā)式教學引發(fā)學生的疑問與好奇心，能讓學生積極主動地思索與探討.

4.3 加強教學方法的改革

目前，從大學物理教學方法來看，教師在教學過程中, 對知識的傳授多采用“滿堂灌”的教學方式，使學生被動接受知識，不用對其進行思考，坐享其成，忽視了對學生能動性的發(fā)揮, 很顯然這和當前工程教育認證思想不一致，因此建立一套適當的教學方法勢在必行.如何來建立？通過參加會議和網上搜索，現(xiàn)在很多高校在大學物理教學中采用了一些新的教學方法，例如討論式教學、培訓式物理教學、案例教學、互動討論法教學、反轉式教學等，這些方法各有各的優(yōu)點和缺點，而且針對不同的章節(jié)部分，實行的效果也有明顯不同.因此在教學團隊建設過程中，希望用幾年的時間在不同的班級中開展不同的教學方法，然后進行討論，針對不同的知識內容，探索采用不同的教學方法的可能性，最終建立起一套高效的教學方法體系，為大學物理教學質量的提高保駕護航[1～3].

4.4 構建大學物理課程思政教育體系

物理學不僅有傳播自然科學知識的功能，也有傳播思想文化的功能.在物理教學中滲透人文素質教育，深入、廣泛地發(fā)掘物理學中的人文精神素材，將思政教育貫穿于整個課程教學，以“潤物細無聲”的方式使學生在科學知識學習的過程中潛移默化地獲得理想信念層面的精神指引.為此，我們對教學內容進行深入研究，挖掘進行思政教育的知識點，裝訂成冊，以便大家在教學過程中方便使用.在講課的過程中，穿插著物理學史和物理學家的故事，講物理思想的唯物辯證觀、物理理論的實踐性、物理學史的波瀾壯闊、物理故事的發(fā)人深省、物理學家事例的感人和震撼等，比如霍爾電壓的發(fā)現(xiàn)過程、光本性的認識、近代物理的發(fā)展歷史、法拉第的成才故事、德布羅意提出物質波的故事、牛頓的經典時空觀、愛因斯坦與光電效應、身殘志堅的霍金，以及我們國家偉大的科學家錢學森、黃昆等，激勵學生樹立崇高的理想，使學生認識到通過刻苦學習，努力奮斗，才能實現(xiàn)自己的人生價值[4, 5].

4.5 加強課程資源的利用和建設

大學物理是每個高校都開設的公共課，經過這么多年的建設，該課程的資源是足夠用的，例如我院也開展了大學物理精品資源課程的建設.既然有這么多的資源，為什么還存在大學物理教學效果不好的問題呢？這應該與沒有把資源很好地利用起來相關.因此，在教學改革中，通過購買一批教學資源，通過集體備課，討論出最優(yōu)的教學方法和授課模式，固化每堂課教學過程必須的教學資源，減少教師們找資源的痛苦，提高資源的利用率.最后，對于缺少的資源，根據需要建設一批，最終形成一套相對完整的資源庫，以及行之有效、高效的資源利用方式，保證教學質量的逐步提升和穩(wěn)定.

4.6 加強大學物理課程考核模式的改革

目前大學物理課程采用的是“平時成績+期末考試” 的考核模式.期末考試多以課本知識為基礎，題型比較固定，試題覆蓋面有限，造成學生死讀書本、知識面窄、習慣于接受和承認已有的結論.另外，不同教師出的試卷試題難易程度不同、考核的知識點不同，且在批改試卷時不同教師的給分標準也不盡相同, 這樣就造成僅從試卷成績來評價學生的學習能力和教師的教學效果的不合理性，難以客觀體現(xiàn)教學水平與學生素質能力.平時成績只有作業(yè)情況(且很難區(qū)分是否抄襲) 可以參考但無法真正反映每個學生學習過程中的知識掌握情況.這樣就使得大部分學生上課人到心不到、作業(yè)拷貝式、考前突擊式、投機取巧、高分低能等現(xiàn)象極為突出，在很大程度上影響了教學效果.因此，必須不斷改革創(chuàng)新考核模式，真正使考核成為提高教學質量、檢驗教學效果的重要手段, 成為激發(fā)學生學習主觀能動性的有力激勵手段.在大學物理考核的改革中，探索考教分離的方式，參與教學的教師不出考題，而從題庫中抽題，此外，平時成績不僅包含作業(yè)，還可以包含調查論文或者探索性小論文等，為了體現(xiàn)不同專業(yè)對大學物理的要求，考卷的設計也可以按照必考和不同專業(yè)選考兩部分相結合的方式，考試突出知識應用能力的考查.

4.7 進行制度化建設

加強制度化建設是保證大學物理教學改革成敗的關鍵因素，再好的教學方法和考核方式，如果教師怕麻煩，不去用，教學改革必然是失敗的.為此要建立定期開會討論制度、集體備課制度、參與教學改革制度、效果評價體系、教師定期聽課制度、督導制度等.對于不參會、不按照集體備課要求做事、評價不好、督導有問題的教師，先給其一個學期的改正機會，如果還是達不到要求，不再安排教授大學物理課程.對于積極參與教學改革，并取得成效的教師，學院優(yōu)先派出去學習，對這些教師申請教改立項，給予名譽和經費的支持，鼓勵大學物理教師潛心教學、搞好教學.

5 結論

新形勢下大學物理教學任務依然艱巨，如何依托大學物理的教學培養(yǎng)和提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力需要物理教育工作者做出更多的改革與創(chuàng)新，在具體的教學實踐中不斷地探索和研究，優(yōu)化教學內容，改革教學手段和教學方法，不斷提升自身的教學業(yè)務能力，在實際教學工作中努力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力，促進每一位大學生的全面發(fā)展，為中華民族的偉大復興事業(yè)培養(yǎng)更多的創(chuàng)新型人才.