关键词：应用型本科大学；大学物理；课堂教学；教学改革
中图分类号：G423.07文献标识码：A
AnalysestheApplication-orientedUndergraduateCollegePhysicsClassroomTeachingReform
HOUHong-tao(TheDepartmentofFundamentalEducation，ZhengzhouUniversityofIndustrialTechnology，Zhengzhou451150，China)
Abstract:ThroughstudythecharacteristicsofApplication-orientedUndergraduate,andpointouttheApplication-orientedUndergraduatephysicsteachingcurrentsituation,mainlyfromfiveaspectselaboratehowtoreformtheApplication-orientedUndergraduatephysicsclassroomteaching,finallyillustratetheimportanceofApplication-orientedUndergraduatephysicsclassroomteachingreform.
Keywords:Application-orientedUndergraduate;CollegePhysics;ClassroomTeaching;TeachingReform
0引言
物理学是高新技术的基础与源泉。大学物理课程是学习科技知识的基础课，也是培养学生科学素质的重要渠道[1-2]。然而，长期以来，本科的物理教育在教学内容上过于强调自身体系的完整性，注重学生对基础知识、理论和基本技能的掌握，忽视了物理理论在现代科技上的应用和物理教育对学生思维、创新能力培养等方面的作用。如何才能使学生不断更新和运用物理知识，同时又能全面提高自身的科学素质，培养其实践与应用的综合能力，这是现代教育急待解决的问题，也是应用型本科大学物理教学体系研究的中心课题。
1应用型本科大学特点
我国高等院校分为研究型、教学研究型、应用型三种类型[3-6]。不同层次和类型的高等院校都是我国高等教育体系的有机组成部分，根本职能都是育人，同时也都具有教学、科研、社会服务三项基本职能。然而，三种类型的高等院校在办学定位上是不同的，应用型本科大学有着自己独特的特征。
首先，应用性是应用型本科大学最突出的的办学定位，其次，体现应用性是应用型本科大学的人才培养模式，第三，学科专业建设在应用型本科大学中凸显应用性，最后，产学研相结合是应用型本科大学的发展途径。
2应用型本科大学物理的教学现状
在教学方面，首先，多数教师将自己的教学权威建立在制度强制性上，其次，目前教学制度死板，学生对此比较反感，而且教学内容非常多，但课时比较少，理论性比较强，无法突出应用型。传统的大学物理教学，大学物理的知识点及概念都是从天而降，照本宣科，学生很难接受，例题的训练基本上都是机械地模仿，内容学生基本上都是强迫记忆，因此，多数学生们对大学物理都不感兴趣。这种教学往往缺乏师生互动，完全成为教师一个人的课堂。
在学生方面，进入应用型本科大学的学生在物理基础、学习能力和自觉性这三方面相对来说比较薄弱[7-8]。对大多学生存在以下几个方面问题，第一，大学物理的理论知识比较抽象，对学生的抽象思维要求高，难懂；第二，物理公式与符号比较多，会感到大学物理知识难记；第三，大学物理内容比较枯燥，计算过程涉及高等数学知识比较多，难计算；第四，多数学生认为大学物理属于理科，学习大学物理没什么用，在今后的工作中用不上，因此，不愿意学；第五，也是最重要的，大多学生对大学物理不感兴趣，不想学。对学习好的学生来说，传统的教学使学生们一味地追求高分，忽略了大学物理的应用，无法突出应用型本科大学的办学定位。
因此，现状下的应用型本科高等教学教育，必须改革以上令人堪忧的状况，下面着重从课堂教学方面谈谈对应用型本科大学物理教学的改革。
3课堂教学改革
3.1将大学物理课堂教学联系生活实际
我国著名教育家陶行知认为，没有生活做中心的教育是死的教育[9]。联系生活实际的物理学离不开教学内容与生活实际的联系。大学物理课堂教学中，教师要努力联系生活环境，在备课的时候，教师应该努力研究与教学内容相关的实际生活的例子，举例子应尽量贴近学生生活或是学生熟悉的内容，形象说明要讲解的知识点，使学生快速并且有效地学习物理知识，进而激发学生学习物理的兴趣，而且还要引导学生多观察、多思考，在教学之余，多余学生沟通交流，了解学生情况。
在讲解大学物理的理论知识点时，可以结合生活中的“衣”、“食”、“住”、“行”、“用”实例来阐述。例如，在讲授刚体力学时，可以结合知识点讲授生活中悠悠球、空竹、陀螺、秋千、自行车以及导航仪的工作原理；在讲解热力学时，可以讲解生活中用到的热得快、暖气片、热水器、冰箱、空调的工作原理以及拉尼娜现象；在讲授流体力学时，可以讲解生活中飞机起飞、汽车外壳设计、化油器的工作原理，以及雨伞上翻、泥沙运动、水管噪音现象；在讲授电学知识时，可以讲解生活中闪电、摩擦起电现象，以及家庭如何安全用电等等，让学生觉得学有所长、学有所用。
将大学物理的学习联系生活实际有助于培养学生的学习兴趣，进而提高教学质量。联系生活的大学物理概念与方法不再像表面上看起来那么抽象和枯燥，更克服了同学们所说的物理无用的思想。
3.2选用生活化的教学模式———生活物理化
传统的大学物理教育只是给学生灌输书本上正规的物理系统和现成的物理成果，这样做的结果使学生的创造性和主动性受到抑制。因此，大学物理教育需要生活物理化，心理学研究表明：“当外部刺激唤起主体的情感活动时，就更容易成为注意的中心，从而强化理解和记忆。”[10]教师应从实际出发，创造情景，慢慢的引出物理知识，使学生能够感受到物理知识的发现过程，即从生活中发现物理，通过教育使学生获得物理知识，然后再把所学的物理知识应用到现实生活中。例如，当一个人从温暖而贴心的家里出来然后走进冷冷的结冰的街道时，可以抵御刺骨的寒风并且呆很长一段时间，这个人会非常有活力并且充满应对在外更长时间的能量。然而当一个人从冷的房间里出来到冬天的环境里面时，马上就感觉很冷并且会立马发抖，在此，可以让学生自己思考，为什么？进而引入能量的概念，这就是能量的活动。在你爱你的孩子并且一直给他的内心带去鼓励的时候会发生，这种正能量会在他体内知道它在他遇到困难的时候被释放。这就是说，你有多爱你的儿子，他就会有多大的成就。所以你必须经常鼓励他，而不是批评他。继续让学生思考，这是为什么？进而引入能量有正负，正能量起到了推进的作用，负能量是往反方向拉。
通过创造情景，引入生活中的实例教学，这些教学，学生认识到生活中很多实例、现象中都蕴含着物理原理，意识到一直以为物理没有用并不是因为物理真的没有用，而是因为缺乏应用物理的意识，缺乏发现物理的眼睛。以后，学生碰到生活中的现象，会自觉地想到教学中的内容，有助于对学生热爱生活、研究生活的培养，还有助于培养学生发展和完善自己的知识结构与创新能力。
3.3课堂理论结合实验教学
传统的大学物理教学只有理论教学，黑板加粉笔就够了。然而，只有理论教学是远远不够的，在课堂上进行理论教学的同时，还应让学生多做相关理论实验，通过实验现象再去理解理论知识，以加强对理论知识的掌握。例如，在讲到简谐波的叠加时，如果两列互相垂直的简谐波，振动频率成简单的整数比，就能合成一个稳定的、封闭的利萨如图形，利萨如图形是什么样的，可以由理论知识推到出来，也可以通过实验直观的显示出来，在实验室可以由两个函数信号发生器产生的波形相互叠加，分别向示波器的X轴和Y轴输入端输入两个函数信号发生器信号，调整两个信号的频率成简单的整数比，在示波器上就可以显示不同的利萨如图形，最后将实验得到的波形与理论推倒的结果对比，以此验证理论的正确性。在这个过程中，既锻炼了学生的思考能力，又锻炼了学生的动手能力，从而也突出了应用型本科的办学定位。
除了实验室实验，对不容易实现或有危险的实验场合，可以避开客观实体，利用计算机建立模拟实验和仿真实验。麻省理工学院的电磁学公开课件以动画的形式生动的描绘了带电粒子相互作用、电磁场、电磁感应等现象，还利用JAVA语言简洁和强大的屏幕表现功能的特点，给出了有好的实验界面。人们可以主动设置不同的参数运行这些程序得到不同的结果。很多应用型大学已经开始讲模拟实验引进自己的实验平台，这越来越成为一种趋势[11]。物理实验是物理理论的基石，物理实验课是工科教育中第一个重要的实践课程，在课堂理论教学的同时，应加强学生对实验室实验、模拟实验和仿真实验的操作。
3.4将物理名人与物理学史引入物理课堂教学
在大学物理课堂教学中，像讲故事一样地适当渗透物理名人与物理学发展史不仅有助于消除课堂的枯燥和沉闷，而且还有助于抓住学生游离的心灵状态。以物理名人为载体的课堂教学有助于丰富学生的学习内容，也有助于帮助学生树立学习榜样。例如，在讲到光的波粒二象性时，引入科学家泊松，1818年，法国科学院提出了征文竞赛题目：一是利用精确的实验确定光线的衍射效应；二是根据实验，用数学归纳法推求出光通过物体附近时的运动情况。菲涅尔是光的波动说支持者，泊松是光的微粒说的支持者，在委员会的会议上泊松指出，根据菲涅耳的理论，通过计算，在光束的传播路径上，放置一块不透明的圆板，由于光在圆板边缘的衍射，在离圆板一定距离的地方，圆板阴影的中央应当出现一个亮斑，在当时来说，这简直是不可思议的，所以泊松宣称，他已驳倒了波动理论。菲涅耳立即用实验检验了这个理论预言，非常精彩地证实在影子中心的确出现了一个亮斑。泊松的计算反而支持了菲涅尔光的波动学说。因此，在大学物理课堂教学中适当引人历史典故和物理家轶事有助于吸引学生注意力，有助于找回学生对物理学科逐渐衰退的兴趣，提高课堂效率。
3.5将微课引入大学物理课堂教学
将微课引入大学物理课堂教学，可以针对某些比较难理解的物理概念、知识点，通过微课的方式向学生展示；也可以用微课先展示生活中的实例，让学生思考这些现象，进而引出物理知识点，最后再总结这些知识点。微课程具有视频短小精悍，随时随地可以看，教学信息清晰明确，重新构建学习流程，以及复习检测方便、快捷的特点，学生也可以通过微课时刻检测自己的学习情况。例如，在讲到自由度概念时，可以通过微课视频，向学生展示人的手臂、手肘、手腕的转动来理解，同时学生也可以自己亲自体验，转动共有几个轴，就有几个自由度。这种微课堂教学形式不仅使学生深刻理解相应的知识，也可以提高课堂效率。
4小结
根据应用型本科大学的特点以及教学现状，从5个方面阐述了如何改革大学物理课堂教学，应区别于研究性本科大学教学。大学物理作为一门专业基础课，大学物理的教学如何展开，将影响工科专业后续课程的进行，因此，改革应用型本科大学物理的教学迫在眉睫。
参考文献
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