大学物理课程模块化教学体系建设

大学物理课程模块化教学体系建设

摘要:大学物理课程在高等学校的人才培养体系中具有十分独特的地位。在近些年来的改革过程中,哈尔滨华德学院物理教研室,经过探索与实践,逐渐形成了大学物理课程的模块化教学体系。服务于专业建设应该是大学物理课程的模块化教学改革的核心改革宗旨。减少推导过程,更加注重应用,创新教学方法,更新课程内容,合理地针对专业设置教学模块是该体系建设国臣高中需要付之于实践的重要组成部分。

关键词:大学物理;模块化教学;专业建设

一、物理学与前沿科技

世界科技的发展进步与物理学研究成果息息相关,之中的案例不胜枚举。物理学作为自然科学的基石酝酿了太多的分支学科,不断地带领着人类认识世界改造世界,探索物质世界的本质和运行规律,大到宇宙,小到水滴、物理学的研究领域之广阔,层级分支之繁杂,恐怕是任何一门其他学科都比拟不了的。纵观人类历史,每每物理学往前迈进一步之后,整个人类的生产生活都是随之有大大小的改变和进步。人类的三次工业革命就是最好的例证,科学家研究物理原理,发现规律后,高级技术研发人员进行实践探索,将其潜在的应用价值转化为推进生产里进步的因素,最后,结合人类已经在工业生产体系中获得的经验成果和新的科学技术成果进行整合就形成了新的“产品”。近年来,在日益激烈的国际科技竞争中我国科学家不断勇攀高峰,在天文、航天、量子通讯、工程机械、材料学等领域取得了累累硕果,物理学在诸多领域的应用价值不断得到体现。但是随着世界经济和政治格局的变迁,在全球一体化和世界经济依存程度不断提高的同时,我国在关键领域的自主创新能力在很多时候成为了发展的掣肘,大力发展基础学科的研究一定会成为社会发展的必然趋势。

二、大学物理课程应服务于专业建设

人类社会发展到今天已经产生和消失了太多的“职业”和“行业”,人类社会的生产分工正在变得日趋复杂化和精细化。各个领域中物理学原理无处不在,而各领域中运用物理学原理的角度不同,天文学、流体力学、激光学、半导体物理学、微电子技术,人类的知识爆炸般增长,就像是一颗疯涨的大树,分支又产生了分支,不断越来越高越来越茂密。我们如何在有限的时间里将同学们将来真正能用到的,真正需要的知识传授给同学们,让同学们具备足够的知识基础去参与到社会劳动中去,是一个非常现实的问题。物理学博大精深,内容之庞杂,体系之茂盛,正反应了人类从物质角度认识世界丰富成果。传统的教学模式下,我国高校工科专业大学物理课程的教学学时较长,内容全面,理论推导完整。这样的体系和内容已经完全不能适应在今天的社会背景下各专业对大学物理课程的需求,改革势在必行,而且改革必须大刀阔斧,我们需要的是课程的全面升级,从教学的思想立意,到设置具体的教学目标,制定教学内容,设计重难点等各个环节中,都需要重新审视,重新规划。作为物理教师,我们不能再陶醉于“美丽的推导”,不能再去追求“面面俱到”。我们必须要了解专业需求,帮助学生建立他所在的专业需要的知识体系。这就对物理学教学工作者提出了很多新的要求,要面对大量新的工作。想要为某专业量身打造适用的大学物理课程内容需要一个长期的积累过程。对教师的教学经验、学习能力、沟通能力、组织知识内容的能力都提出了很高的要求。所以,针对专业需求,服务于专业建设,是大学物理课程模块化教学改革中的重要核心思想。

三、大学物理课程的模块化设计理念

传统的大学物理课程教学内容主要由力学、电磁学、热学、振动与波动、光学、原子物理基础等及部分组成。在我校大学物理的模块化教学改革的模块设计过程中,我们选择了力学、电磁学这两个模块作为基础模块进行教学,教学学期定在第二学期,考核形式为“考试”。我们这样设计的目的在于,力学部分和电磁学部分是我们学校各个工科专业都必须应用的基础物理学知识,通用性非常强,同时也是各地区高考过程中必考知识内容,同学们的知识基础比较统一,反应的物理学基础思想很到位,事宜以考试课的形式进行教学,让大家达到基本的物理学理论知识水平。在基础模块的教学中,我们要锻炼大家使用数学工具解决问题的能力,将深层次数学、物理思想相结合,适当推导,注重思想的升华和宏观问题的认知,建立物理学角度的崭新世界观,达到作为当代大学生的基本物理学素养。在应用型模块的设计中,我们在原有传统知识内容的框架下,设计了新材料模块、流体力学模块、热学模块、波动与振动学、实验模块模块等模块。将开课时间定在了第三学期,将考核形式定位“考查”,目的在于最大限度地将同学们能在专业课学习中遇到了物理学知识更多地以科普的形式讲授给大家,有意识地减少理论推导的过程,更加着重培养同学们应用原理的结论解决现实问题的能力。在实验模块中,我们有意识地将现有实验教学资源使用率最大化,分学院制定实验课程内容,重新设计教学环节,更加注意锻炼同学们的动手能力,更加注意在实验过程中带给大家的启发和对物理学原理的应用价值的认识。应用型模块内容丰富,在教学中教师备课的重点所在。在这方面,我们做的还不够多不够好,与专业领域的教师的沟通还可以更多更具体地长期进行下去,这也是我们今后应更加努力的方面。

四、结语

物理学作为一门博大精深的自然科学,绝不是一门孤立的学科,它的进步会带给我们深刻长远的影响,发挥的作用会越来越明显。作为高校的物理教学工作者应该与各学科、各专业领域的同行加强交流,如何在有限的学时内将最有价值的大学物理学知识内容传授给学生,真正地做到学以致用,服务专业需求。让我们共同解放思想、打破壁垒、凝心聚力、勤奋耕耘,让这门传统而现代的学科焕发出勃勃生机。

参考文献:

[1]毛爱华.大学物理实验“分专业模块化”教学模式探索[J].教育教学论坛,2014(8).

[2]罗小兵.应用型人才模式下大学物理“模块式”教学的研究和实践[J].物理通报,2017(8).

[3]韩红培.应用型人才培养背景下模块化教学研究与实践[J].大学教育,2016(9).

作者:刘毅 单位:哈尔滨华德学院数理教研部