導(dǎo)語：大學(xué)物理教學(xué)模式改革探討一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

地方高校在向應(yīng)用型轉(zhuǎn)型的過程中，對于基礎(chǔ)的數(shù)學(xué)類和物理類課程也相應(yīng)提出了應(yīng)用型課程教學(xué)改革的要求［1］．由于應(yīng)用型本科高校更加注重培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和綜合素質(zhì)，所以以學(xué)科知識要求為導(dǎo)向的課程教學(xué)模式，也就是傳統(tǒng)的講授型教學(xué)，對于是否滿足應(yīng)用型人才培養(yǎng)要求值得商榷［2］．以大學(xué)物理教學(xué)為例，雖然講授的方式可以在課時壓縮的情況下仍能保證學(xué)生系統(tǒng)地接觸力、熱、電、磁、光等物理知識，但是從教學(xué)實踐來看，效果往往欠佳：首先是學(xué)生較難融入課堂，因為缺乏有效載體進行互動，大多數(shù)學(xué)生在課堂上對于新知識的接受程度很低；其次，學(xué)生往往會把物理課程當成是理論和公式的堆砌，難以聯(lián)系實際，因為認識不到實用價值而喪失學(xué)習(xí)的動機；最后，教師也僅僅關(guān)注學(xué)生利用理論解決習(xí)題的能力，同樣忽略了物理的實用性．針對這些問題，我們提出了基于實例的應(yīng)用型大學(xué)物理教學(xué)模式，即PracticalApplicationsofPhysics（簡稱PAP）模式．這種模式易于實現(xiàn)和推廣，尤其是針對地方應(yīng)用型本科高校的學(xué)生，其教學(xué)效果較傳統(tǒng)講授式更加明顯．

1內(nèi)容和講授方式的優(yōu)化

我們參照國外高校物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)大綱和優(yōu)秀教材（H．D．Young，R．A．Freedman，andA．L．Ford，SearsandZemansky′suniversityphysicswithmodernphysics，13thedition），將大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容進一步凝練；同時在講授理論的過程中，使用由特殊到一般和歸納類比的方法，而不是進行冗長的推導(dǎo)．比如，講授靜電場高斯定理時，從特殊的點電荷出發(fā)；講授磁力做功時，從特殊的一邊可滑動的導(dǎo)線框開始．再如，學(xué)生學(xué)習(xí)剛體轉(zhuǎn)動和恒定電流磁場這類中學(xué)階段未接觸或未深入討論的新知識時，教師通過類比平動和靜電場中的物理量和理論，讓學(xué)生在繁雜的公式間建立起明晰的映射關(guān)系．

2基于實例的應(yīng)用型物理教學(xué)模式

我們按照物理學(xué)科知識體系分別編寫了相應(yīng)模塊的物理應(yīng)用實例．比如力學(xué)中包含多級火箭、陀螺儀和四旋翼無人機等，熱學(xué)中包含內(nèi)燃機、空氣能設(shè)備和熱電偶等，電磁學(xué)中包含電阻式傳感器、電容式傳感器、霍爾傳感器和無線充電等，光學(xué)中包含3D眼鏡、虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實技術(shù)等．這些實例具有注重實用和貼近科技前沿的特點，能夠扭轉(zhuǎn)應(yīng)用型本科高校學(xué)生對于大學(xué)物理“老、舊、虛”的成見．除了實例，我們還整理了一些易于在課堂上實現(xiàn)的演示實驗，這些演示實驗無需成品化的實驗器材，利用一些日常材料即可實現(xiàn)．目前我們已經(jīng)編寫了22個應(yīng)用實例和5個演示實驗，在后續(xù)的教學(xué)過程中還會不斷完善更新它們．在課堂教學(xué)過程中，當學(xué)生掌握了相應(yīng)物理分支的知識點之后，我們會利用實例組織研討教學(xué)［3］．教師先將實例中包含的物理原理做簡要說明，然后列舉它的實際用途．接下來開展學(xué)生討論，重點啟發(fā)學(xué)生思考實例的拓展應(yīng)用、組合應(yīng)用以及實例的改進，發(fā)掘?qū)W生的創(chuàng)意，訓(xùn)練學(xué)生的創(chuàng)新意識和能力．比如教師在講授完靜電場章節(jié)內(nèi)容后，學(xué)生已基本掌握了平行板電容器和圓柱形電容器的相關(guān)知識．在此基礎(chǔ)上，教師從理論公式的形式出發(fā)，先啟發(fā)學(xué)生思考增大電容器電容的方法，進而分析真實電容器采用卷繞式包裝的原因．接下來，教師通過講解改變極板極距從而進行信息采集的電容式傳感器的原理，進而啟發(fā)學(xué)生思考和分析其他可行的測量原理，如改變極板面積或介電常數(shù)來進行傳感．在學(xué)生理清原理的基礎(chǔ)上，教師激勵學(xué)生發(fā)散思維，分析不同原理傳感器的可能應(yīng)用，比如非接觸的開關(guān)裝置和當下流行的手機指紋識別功能等等．學(xué)生在這個過程中可以深刻地體會物理理論的實用性，同時其創(chuàng)新意識得到了明顯增強．利用課堂演示實驗也可以達到同樣的效果．如在講解完力學(xué)部分知識后，教師通過紙盒和玻璃啤酒瓶組合成的簡易裝置進行剛體轉(zhuǎn)動和平衡的演示，如圖1所示．由于瓶子質(zhì)量分布不均勻，如果開始將輕的一側(cè)放在下面，無論學(xué)生如何嘗試都不可能用撐桿立起瓶子．教師通過組織學(xué)生親自動手嘗試，學(xué)生在反復(fù)失敗后會主動思考原因，教師啟發(fā)學(xué)生分析瓶子所受的力和力矩，并結(jié)合牛頓運動定律找出答案．利用這種自制的簡單演示裝置，教師可以有效調(diào)動起學(xué)生的積極性，打造充分互動的課堂，激發(fā)學(xué)生進行頭腦風(fēng)暴，同時寓教于樂，學(xué)生普遍反映圖1課堂演示實驗———“立不起”的瓶子受益匪淺．

3小組合作學(xué)習(xí)強化綜合素質(zhì)

在學(xué)生學(xué)習(xí)的環(huán)節(jié)中，教師給學(xué)生分組，采取小組合作學(xué)習(xí)的方式完成課后作業(yè)，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實現(xiàn)從教到學(xué)的轉(zhuǎn)變；并且在每章結(jié)束后安排一次過程測驗，通過作業(yè)和過程測驗跟蹤學(xué)生對于知識的掌握程度．學(xué)生小組的組長由教師指定，并按照小組成員的要求以及小組的作業(yè)和測驗結(jié)果適時調(diào)整組長人選．教師在學(xué)生學(xué)習(xí)的過程中承擔(dān)一定量的為全組成員輔導(dǎo)答疑的任務(wù)，但大多數(shù)情況下鼓勵組內(nèi)成員自行解決問題．針對在過程測驗中表現(xiàn)較差的小組，教師會與小組成員及時進行溝通，并介紹表現(xiàn)較好的小組進行經(jīng)驗交流或一定的幫扶．PAP教學(xué)模式非常強調(diào)學(xué)生綜合素質(zhì)訓(xùn)練貫穿教學(xué)始終．我們借鑒了國外課程教學(xué)利用課程項目作為載體，增加學(xué)生課外學(xué)習(xí)時間，增強學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力．在每學(xué)期開始，教師會下達該學(xué)期的課程項目，課程項目均以小組合作形式完成．在第一學(xué)期，由于學(xué)生文獻搜索、文檔撰寫和邏輯組織等能力較弱，所以課程項目的題目相對來說較寬泛，要求也較低．該學(xué)期的課程項目一般是要求學(xué)生撰寫一個自己感興趣的應(yīng)用實例，解析其原理和應(yīng)用；或者針對課堂未講授的內(nèi)容撰寫一份學(xué)習(xí)筆記，并制作相應(yīng)課件在課堂上進行翻轉(zhuǎn)課堂嘗試．在第二學(xué)期，由于學(xué)生素質(zhì)和能力得到了提高，所以課程項目更加專業(yè)化．我們采用已經(jīng)有相應(yīng)參考文獻的國際青年物理學(xué)家錦標賽（即IYPT）原題（也是一種實例）作為課程項目，讓學(xué)生撰寫一篇較為專業(yè)的論文，論文的格式參照全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的要求．同一個教學(xué)班會布置兩個題目供學(xué)生選擇．比如我們在一學(xué)期內(nèi)分別以“書頁交疊的兩本書合攏后難以分開這一現(xiàn)象的影響因素和原因分析”［4］以及“電軌小車運動原因分析和速度影響因素”［5］為課程項目的題目．綜上所述，我們繪制了PAP教學(xué)模式的示意圖，如圖2所示．改進了傳統(tǒng)的講授式教學(xué)，通過漸進式的綜合訓(xùn)練，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、對知識的運用能力和綜合素質(zhì)都得到了明顯提升．

4結(jié)束語

PAP教學(xué)模式的教學(xué)實踐效果可以從我院全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽的成績中得到體現(xiàn)．2016年，我院共獲得省級一等獎7項，國家獎3項．作為一所以工科為主的民辦高校，省級一等獎以上數(shù)量在安徽省內(nèi)45所本科院校中排名第5，創(chuàng)造了省內(nèi)同類院校的歷史新高度．在從以教為主向以學(xué)為主的轉(zhuǎn)變過程中，我們的基礎(chǔ)物理課程做了大膽且有效的嘗試，且PAP模式易于實行，希望可以為應(yīng)用型大學(xué)物理教學(xué)提供借鑒．

作者:孫輝 韓玉龍 孫金芳 單位:安徽信息工程學(xué)院基礎(chǔ)教學(xué)部

參考文獻

1陶薇，謝柏林，萬士保．基于應(yīng)用型人才培養(yǎng)的民辦高校大學(xué)物理教學(xué)方法探討與實踐．教育教學(xué)論壇，2015（12）：182～183

2馮友君．新建應(yīng)用型本科高校大學(xué)物理教學(xué)改革探索．四川旅游學(xué)院學(xué)報，2015（4）：87～89

3李宏榮，王小力，田蓬勃，等．以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標的大學(xué)物理教學(xué)改革．中國大學(xué)教學(xué)，2013（8）：19～21

4AlarcónH，SalezT，PoulardC，etal．Self－AmplificationofSolidFrictioninInterleavedAssemblies．．PhysicalReviewLetters，2015，116（1）：015502

5CriadoC，AlamoN．Worldssimplestelectrictrain．AmericanJournalofPhysics，2016，84（1）：21～25