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“大学物理”课程教学的探索与实践

发布者: [发表时间]:2022-11-23 [来源]: [浏览次数]:

基础课部  王馨晨

沈阳工学院秉持“以人为本、学以致用”的办学理念,为非物理专业的工科学生开设“大学物理”课程,不仅是学习科技知识的基础课,也是培养学生科学素养的重要渠道,本文主要对我校物理教学模式和疫情背景下的线上物理授课模式等方面展开了探索与思考。

一、我校大学物理教学特点与发展方向

1.提倡能力培养

传统的物理教学往往通过知识的讲解来传授物理知识,沈阳工学院的物理教研团队在设计大学物理课程时,以培养应用型人才为目标,以实践学习、理论适度够用为特点。另外,根据《工程教育认证标准》课程设置应符合专业补充标准要求,教学内容和效果应该能够支撑相应毕业要求达成,考虑到大学物理课程本身难度较大,结合我校学生的实际情况,又不能为每个专业需要开设不同模块,所以最终根据内容需求设置理论80、64、48三种学时,实验32、24两种学时,不仅要让学生获得知识、运用知识,更要使他们具备如何不断获得和更新知识的能力,在了解现成的物理理论的同时,引导学生懂得这些理论是如何形成的,又是怎样应用在现代科技之中。

2.开展互动式教学

互动式教学是学生和教师在平等的基础上通过交流和探讨,处在教与学互动的教学环境中,进行各种观点的碰撞与交融,从而激发教师与学生对知识的主动学习和探索,沈阳工学院物理教研团队对大学物理实验课程开展互动式教学模式,通过教师演示实验,学生自由组成实验小组进行实验操作、课堂提问、实验讨论等环节,减少教师在课堂上理论授课的时间,让出一部分时间给学生自由发挥,让学生充分融入课堂,给学生更多的空间来展现自己、表达自己。通过互动式教学也可以在很大程度上培养学生之间的合作精神,促进学生之间的团队合作意识,更能激发学生的学习兴趣,把以教师为中心的注入式教育转变为教师主导作用与学生主体作用相结合的探究式教育,提升了学生学习的主动性与课堂的学习效果。

3.改革考试形式

我校“大学物理”理论课与实验课的考核形式体现在学生学习的全过程中,注重能力的考核,带动教法和学法的进步,制订了一套多阶段、分层次、多形式的以培养能力为目标的综合考评体系。“大学物理”理论课建立闭卷考试、讨论、习题的考核模式,大学物理实验课建立预习报告、实验操作、原始数据处理、误差分析及实验结论的考核模式,与此同时,对于不同的专业如机制、计科等,由于其教学侧重点不同,设计大学物理实验课程内容针对不同专业的学生各设一个选修实验课,建立了多学科交叉融合的培养模式。本校通过多种考察模式既能掌握学生对物理知识的理解和掌握程度,又能考察学生灵活应用已有知识解决实际问题的能力,还有助于培养学生思维的敏捷性和操作能力,不仅能够比较全面的反映学生的水平,还有利于促进教学质量的提高,培养学生的创新能力,从而激发学生学习物理的热情。

4.未来发展方向

未来我校的物理教研团队会继续优化物理教学内容,从现代科学技术发展对工程技术人才培养的总体要求出发,合理选择物理课程的教学内容,因不同专业由于其自身特点和研究对象的差异,对大学物理课的教学有着不同的要求。因此,在为各个专业制订教学计划时,应充分考虑各专业后续课程与学生就业后在实际工作和研究过程中对大学物理知识的需求,为各专业订制不同的教学内容体系,提倡将一些应用方面的知识选入教学内容中。比如电子、信息专业与物理学中电磁学相关知识联系紧密,电学中的各种粒子加速器、等离体、压电效应、磁致伸缩、质谱仪和超导体的应用可加入在对应的教学内容体系设计之中;土木、机械等专业与物理学中热学、力学部分结合紧密,热学中的临界点、相变及流体力学等可加入土木、机械的教学内容体系设计之中;生命、医疗等专业与光学、量子力学部分结合紧密,光学中的全息技术、信息光学和非线性光学的基本知识,量子物理中的光电效应、电子显微镜、核磁共振和激光技术等的应用可适当在物理课堂上进行拓展与延伸。这些与近代物理和新技术相关的内容在以前的课堂上往往不讲或部分介绍,把它们加入教学内容体系的设计中,有助于学生开阔视野,跟上时代的发展,提高科学素质和综合应用的能力。

二、大学物理线上教学模式的探索

受疫情影响,教师将教学的重心从线下教学转移到线上教学,线上教学是战“疫”应急之举,却蕴含着教育创新和教学改革的契机。线上教学依托网络为媒介,教师与学生即使相隔万里也可以开展教学活动,打破教与学的时空限制。作为一种新型的教学模式,虽然有诸多优点,但缺乏面对面的交流互动和集体的学习氛围,难以保证学习行为和效果,因此,如何根据人才培养目标以及学生的实际情况有效实施大学物理课程线上教学,保证线上教学质量是值得思考的问题。通常的线上教学实施过程如下:

1.线上教学的准备

随着互联网技术的迅猛发展,我国涌现出很多优质的线上教学平台,如超星学习通、中国大学MOOC、智慧树平台、学堂在线等。随着我国线上教学课程的发展,各大网络平台设计了多维度的教学模块,并且拥有很多优秀的线上教学资源。以沈阳工学院物理教研团队为例,通过对比各种不同的教学平台,经过相关的摸索、测试和组内探讨,教学团队最终选择超星学习通发起直播自动跳转至腾讯会议线上授课、QQ教学群答疑的形式开展线上教学。为了确保线上教学的顺利,教学团队会先参加学校与平台组织的超星一平三端线上教学及考试系统的培训讲座,根据学校的教材和学生的实际情况,创建学习单元,同时在学习通上建立班级,并将所授班级的学生全部加入班级,为了确保学生能及时接受课程信息与教学安排,建立相应的QQ教学群。参考学习通平台内的物理课程资源,在此基础上自行配置好契合本校大学物理课程的教学资源,同时在每个教学单元设置能够符合应用型大学物理教学需求的单元测试题和讨论题,除了视频资源外,还可以运课件、章节自测题、参考书目等多种教学资源,进行课程讲授、互动、答疑和交流,让教师及时掌握学生的学习动态和学习程度。

2.线上教学的实施

根据本学期所承担的教学任务,制订科学合理的授课计划,通过QQ教学群提前通知学生下节课的学习内容,要求学生做好课前预习。上课流程一般为:签到→本节课程目标及课程时间安排表→线上授课→课堂讨论→课堂练习→答疑互动→总结。每节课提前十分钟让学生在学习通进行签到,可以不占用上课时间,方便地掌握学生的出勤情况,授课过程中可以采用学习通平台的随机提问、调查问卷等功能进行师生互动,从而让教师能够掌握学生的学习情况,激发学生的学习兴趣。课后教师及时查看学习通平台学生观看教学视频时长,章节测验题及讨论题答案,以便清楚地了解学生对知识点的掌握情况,为了增强学习效果,每节课后要求学生在规定时间内上交学习笔记和作业,并进行相关物理作业的批改。

3.线上教学的反思

教师结合教学内容有意识、有针对性地加入思想教育内容,探索出了有效的教学模式。学生逐渐适应新的教学方式,可顺利完成课堂任务,他们的自主学习意识和自我约束力都有明显的提高。线上教学实践显现出很多优点,例如:网上教学平台为教学互助提供了方便,其互动实时性好,课堂教学中学生随时把存在的问题写在对话框,教师可及时了解学生听课中存在的问题,为教学内容方法的调整提供了依据。同时,单纯依赖线上教学,还存在一些不足之处,例如,线上教学不能直接观察到学生的表现,不能及时了解大多数人听课的效果,很难实现对学生的实时管理,无法知道学生是否在听课,容易造成学习的两极化,对此尽量向学生宣导实现老师摄像头、学生摄像头双开的课堂氛围,避免教师所获的教学反馈信息存在局限性,从而影响教学内容和方法的调整。

三、结语

戴尔的“经验之塔”理论认为:“学习者参与到实际经验中能获得直接、具体和有目的的经验。”大学物理教育作为基础学科,在教学改革与实践中应充分发挥出线上、线下两种教学模式的优势,利用线上教学资源互动便利、实施方式灵活的优势,结合线下教学的实践与应用,从而能更好的提升大学物理课程的教学效果。




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