霍二光 張曉渝

江蘇省微納熱流技術(shù)與能源應(yīng)用重點實驗室，蘇州科技大學物理科學與技術(shù)學院 江蘇蘇州 215009

物理學是當今科學研究中較為重要的一門學科，是許多交叉學科和新興學科產(chǎn)生和發(fā)展的基礎(chǔ)。大學物理是理工科專業(yè)學生的必修課程，該課程不僅能夠帶領(lǐng)學生發(fā)現(xiàn)自然界的普遍規(guī)律，更能培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)和能力，同時為學生學習其他理工科奠定良好的專業(yè)基礎(chǔ)。但是，由于大學物理課程所涉及內(nèi)容較為晦澀難懂、涵蓋知識面較廣、知識點較為復雜，比如運動學、牛頓力學、振動、波動、熱力學、電磁學、光學等多種學科，學生理解起來困難。因此，學生往往在前期較為簡單的運動學課程具有較濃厚的學習興趣，但是從熱力學內(nèi)容開始隨著學習難度加大，學生在學習過程中會逐漸喪失學習興趣，以至于到最后只能保證期末考試取得及格成績。所以，大學物理課程的教學改革和發(fā)展必須隨著教學手段的豐富而不斷深入。近年來，現(xiàn)代教育理念指導的逐漸深入，結(jié)合人才培養(yǎng)的需求以及新課標的發(fā)展方向，勢必要對大學物理教學大綱進行修訂和革新。為達到預(yù)期的教學效果，將教學方法和教學手段進行了整改，結(jié)合現(xiàn)代數(shù)字化發(fā)展[1]，在教學過程中將傳統(tǒng)板書與多媒體教學技術(shù)相結(jié)合，創(chuàng)建大學物理相關(guān)教輔網(wǎng)站，并將思政教育與課程內(nèi)容緊密結(jié)合，進一步強化師生對該門課程的深入理解。接下來本文將基于對該門課程的實踐展開詳細探討。

1 課程目標的設(shè)定

讓學生理解物理學的基礎(chǔ)知識和基本原理；培養(yǎng)學生科學的自然觀、宇宙觀和辯證唯物主義世界觀；重點掌握經(jīng)典力學、熱學、電磁學、波動與光學、近現(xiàn)代物理學等基本理論知識；樹立學生的工程意識，使學生能使用物理學基礎(chǔ)知識來處理工程技術(shù)中遇到的實際問題，并培養(yǎng)學生提出、分析和解決問題的綜合應(yīng)用能力；掌握物理學研究的基本思想和方法；培養(yǎng)學生自主學習能力，提升學生自主建構(gòu)知識體系的能力，為學生參加工程實踐以及畢業(yè)后在實際工作中具有較強地適應(yīng)能力和創(chuàng)新能力打下必要的物理基礎(chǔ)。

2 課程教學方法的實施

該門課程主要采用課堂講授和課堂討論相結(jié)合的方式。具體教學方法設(shè)定如下：

2.1 課堂講授過程的實踐

教學過程采用以章為主的單元組織教學法，以課堂講授為主，結(jié)合多媒體課件輔助教學，教學中強調(diào)理論與實際并重，各章安排一定課時的習題課。采用類比聯(lián)想及啟發(fā)式教學，激發(fā)學生主動學習的興趣，培養(yǎng)學生獨立思考、分析問題和解決問題的能力，引導學生主動通過實踐和自學獲得自己想學到的知識；有機融入思政教育內(nèi)容，將愛國教育與課程實踐相結(jié)合；將課內(nèi)討論和課外答疑相結(jié)合，學生必須完成一定量的作業(yè)。

2.2 課堂討論實踐

圍繞物理學基礎(chǔ)知識在現(xiàn)代科學與技術(shù)中的廣泛應(yīng)用，布置學生完成一些調(diào)研報告。結(jié)合本專業(yè)的實際需求，指導學生查找資料，圍繞一些實際工程問題，討論如何運用所學的物理學基礎(chǔ)知識解決問題，形成調(diào)研報告。通過調(diào)研報告的訓練，提高學生的物理應(yīng)用能力及創(chuàng)新意識。

3 課程考核及評價的實踐

3.1 課程考核方式

大學物理屬考查課，總評成績以五級制評定，成績評定一般為平時成績占60%，期末考試成績占40%。平時成績由書面作業(yè)、課堂考勤、課程論文組成。期末成績以考卷的方式進行考核，各考核環(huán)節(jié)所占分值比例可根據(jù)具體情況微調(diào)。

3.2 課程評價總結(jié)

大學物理是一門知識面廣、知識點復雜的課程，因此教師需要在教學過程中采用多種教學手段、理論聯(lián)系實際和課程思政的方法來調(diào)動學生的學習積極性。在教學過程中教師要做到語言流利、通俗易懂，能夠與學生進行親切互動，通過烘托課堂氛圍達到教學目的；大學物理難度較大，特別是從熱力學部分開始，學生學習較為吃力，教師可通過講解實際的案例來使學生對理論知識的認知更為形象，也更加深刻；每堂課采用課前預(yù)習、課后復習的學習方法，通過慕課課程學習來加深學生對相應(yīng)知識點的學習記憶并更加牢固地掌握；課程設(shè)置要充分考慮課程進度和課程難易程度，做到難易有機結(jié)合、知識深度恰當，以達到良好的教學效果；通過較為輕松的課堂氛圍和通俗易懂的課程講解，學生出勤率高，對知識點的掌握程度較好。整個學期給學生下發(fā)8～10次平時作業(yè)，學生的作業(yè)完成度高。整個班級期末考試成績較好，試卷整潔，成績理想。

4 課程教學模式、教學方法的改革實踐

對于該門課程我們主要對教學模式和教學方法進行了改革，具體改革如下：

4.1 教學模式的改革實踐

“大學物理”是理工科學生的一門必修課程，每學期上課人數(shù)較多，教學任務(wù)也相對較重。采取課堂教學這一種模式，顯然教學效果不是特別理想。因此，我們開設(shè)了慕課課堂，讓學生提前通過慕課課堂學習，將重點內(nèi)容提前預(yù)習，這樣學生可以在課堂教學環(huán)節(jié)跟得上教師的步伐，使得教師的教學效率更高，學生的學習勁頭也更足[2]。我們發(fā)現(xiàn)增加慕課這一輔助的手段后，即便是教室聽課的學生再多，課堂氛圍依然能夠像小班教學那樣良好，達到了非常理想的教學效果。此外，教師將短視頻技術(shù)引入教學中，借助軟件技術(shù)將物理模型形象化。在線課堂與短視頻技術(shù)相結(jié)合，可幫助教師在教學過程中給學生以具體實際的畫面，可為學生對相關(guān)知識點的學習提供想象的空間，并可調(diào)動學生的注意力，達到更好的教學效果。借助于慕課和短視頻技術(shù)，可有效改善“大學物理”傳統(tǒng)教學中存在的學生理解程度低、注意力易轉(zhuǎn)移、想象力較差等不足[3]。思政教學也是目前大學物理教學改革的一個重要方向[4]，在大學物理教學實踐中，教師應(yīng)著重將祖國建設(shè)、偉大成就、努力奉獻、科研精神等思想政治教育內(nèi)容有效融入大學物理課程內(nèi)容中，進而提升學生的思想道德水平。

4.2 教學方法改革實踐

對于這門課程，教師需要備課，通讀教材、做習題、了解授課對象，知曉教學大綱，從中了解教學內(nèi)容和要求，另外還應(yīng)準備教案，為設(shè)計課程做準備。那么我們采用OBE教學[5](產(chǎn)出導向教育或成果教育，即Outcome Based Education，簡稱OBE)，即強調(diào)學生學到什么而不是教師教了什么；強調(diào)教學過程的輸出，而非輸入；強調(diào)研究型教學模式，而非灌輸型教學模式；強調(diào)個性化教學而非車廂式教學，將OBE教學理念融入教學環(huán)節(jié)，達到意想不到的效果。

另外，教師在做PPT時注重視覺效果，做到布局合理、對比度要清晰。講課的時候應(yīng)當抑揚頓挫，注重板書，注重與學生的目光交流，同時注意情景導入、實驗導入、實例導入，以啟發(fā)學生為主的互動式教學模式。這一環(huán)節(jié)可以引入案例教學，比如引入一些科研內(nèi)容、相關(guān)期刊等；在課程的導論部分引入課程思政元素，比如民族自信心、傳統(tǒng)文化、辯證法等；讓學生思考一些散文句式或是詩句運用到該門課程中。

此外，教師要注重理論和實踐相結(jié)合，這需要進行相應(yīng)的課前準備。首先，根據(jù)“大學物理”課程內(nèi)容，可將其分為如下九個部分：“運動學”“牛頓力學”“動量守恒”“能量守恒”“簡諧振動”“機械波”“理想氣體動力學”“熱力學”“電磁學”。然后，將這九大部分繼續(xù)分解為幾個的小知識點，并尋找實際生活中的具體例子與之一一對應(yīng)。因此，在進行相應(yīng)知識點的講解時可結(jié)合實際生活中存在的例子，比如講到熱力學中制冷循環(huán)時，可以通過向?qū)W生講解日常所見空調(diào)的工作原理，制冷劑在循環(huán)時的狀態(tài)變化等內(nèi)容來加深學生對這部分內(nèi)容的印象。

教師可通過采用“短視頻+在線課堂”的方式可提高學生的學習興趣。在上課時教師與學生認真討論短視頻所講解的內(nèi)容，引導發(fā)現(xiàn)并建立課程內(nèi)容的外在現(xiàn)象與物理規(guī)律間的內(nèi)在聯(lián)系，有效引導學生對相關(guān)知識點的融會貫通，真正掌握相關(guān)知識點。良好的教學效果不僅靠教師的努力備課和課程講授，學生學習的主動性和有效建議也是提高教學質(zhì)量的重要保障。因此，教師與學生討論的同時，認真把握學生目前的學習動態(tài)和對知識點的掌握情況，及時接收學生在教學方面的反饋信息，基于學生學習的特點不斷修訂教學課件和完善教學方法。為充分發(fā)揮學生學習知識的主觀性，可將學生分為幾個小組來討論學習的知識點，從學生學習的角度來交流課堂和短視頻講解的知識點，這種學習方式可以提高學生主動學習的能力，防止某些學生不認真聽課，也可提高“大學物理”的教學質(zhì)量，并且每個討論小組可收集對課堂和短視頻的修改意見，幫助教師進一步修改相應(yīng)內(nèi)容的短視頻?；诮處煹恼n前準備，以日常生活中常見的物理現(xiàn)象作為課堂教學的重要內(nèi)容，將“大學物理”枯燥的知識點與實際生活相聯(lián)系，來提升學生的學習興趣。

每位學生都有自己獨特的生活經(jīng)歷，因此也可讓學生在課前預(yù)習相應(yīng)知識點的同時，準備一些自己經(jīng)歷過的與相應(yīng)知識點相聯(lián)系的物理現(xiàn)象，在教學課堂上可隨機提問學生，并為學生深入講解該物理現(xiàn)象所表現(xiàn)出的物理規(guī)律。以講解制冷循環(huán)為例，學生會提出夏季空調(diào)在室內(nèi)低溫處制冷、在室外高溫處放熱的物理現(xiàn)象，并提出為何會出現(xiàn)該現(xiàn)象的疑問。在對學生疑問進行講解的時候，首先介紹一些空調(diào)的基本工作原理，然后通過講解蒸發(fā)壓力與蒸發(fā)溫度的關(guān)系，進一步說明制冷劑在蒸發(fā)器時的蒸發(fā)溫度低于室內(nèi)溫度，進而發(fā)生蒸發(fā)吸熱來對室內(nèi)進行制冷。因此，在進行“大學物理”課程學習的同時，學生可通過所學知識點來了解世界、解釋物理現(xiàn)象?；谠摻虒W方法，學生的學習態(tài)度與傳統(tǒng)“大學物理”學習方法相比更為積極，這樣的教學模式可極大地提高學生的學習興趣。

思政教育與課程內(nèi)容的有機整合。在進行大學物理知識點的講解時，可將課程教學內(nèi)容與祖國建設(shè)和偉大成就、勞動模范的努力奉獻、我國科學家的科研精神相結(jié)合。例如在講到制冷循環(huán)時，教師通過講解碳達峰、碳中和的發(fā)展目標對世界和我國生態(tài)文明建設(shè)的重要性，來說明提高制冷循環(huán)COP以節(jié)省能源的必要性，更體現(xiàn)了大學物理相關(guān)知識在實現(xiàn)國家節(jié)能減排目標過程中的重要作用。

教學過程中適當?shù)夭扇⊥性u價、督導評價、學生評價，以便督促和幫助教師改進教學效果。另外采用基于信息技術(shù)的現(xiàn)代化教學模式與教學手段，如SPOC的翻轉(zhuǎn)課堂、混合式教學等方式。教師將先進技術(shù)融入教學中，發(fā)現(xiàn)我們的教學效果有了明顯提高。

結(jié)語

經(jīng)過大學物理教學實踐及從課程目標到教學方法的改革實踐，通過上述“課堂講授和課堂討論相結(jié)合”“理論和實踐相結(jié)合”“思政教育與課程內(nèi)容相結(jié)合”“課堂教學與慕課學習相結(jié)合”的教學方法，學生的理論知識學習的更加透徹，潤物細無聲地將思想政治教育與大學物理課程緊密結(jié)合，實現(xiàn)了學生的思政水平和理論知識雙發(fā)展。學生學習成績穩(wěn)步上升，綜合能力得到提高，學習積極性大幅度提高，精神面貌煥然一新，自主學習動力增強，參加各種校內(nèi)活動和科研競賽的積極性高漲，思政水平大幅度提高，綜合素質(zhì)得到提升。