教学科研互动提高大学物理教学质量

教学科研互动提高大学物理教学质量

郭庆龙，曹亚杰，侯宪春，王林琳

佳木斯大学理学院，黑龙江 佳木斯 154007

摘要：本文介绍了低年级工科学生参与科研项目对大学物理教学质量提高的影响, 利用物理科研项目对大学物理课程在教学内容、教学方法、加强师资队伍建设等方面改革与探索，提高教学质量，促进素质教育的发展。

关键词：大学物理; 物理教学; 教学改革

中图分类号：G642.0 文献标识码：A 文章编号：

引 言

物理学是研究物质结构、相互作用和运动规律的学科，它既是自然科学的基础，也是科学技术，尤其是高新技术的理论基础^[1、2]。而工科物理作为高等工科院校的一门重要基础课,如何在工科大学物理教学中能更好的培养基础扎实、能力强、素质高、富有创新精神的工程技术人才是我们大学物理教学所面临的新课题。我们教研室结合国家“大众创业、万众创新”的新浪潮，积极申报省级和校级大学生创新创业训练项目。以教学和科研互动、互融为切入点，以“提高素质、增强能力”为培养目标，以激发学生的学习兴趣，培养学生的创新能力。把大学物理教研室的“大学物理”、“大学物理实验”课程与教师科研有机的结合起来，更新教学理念和教学内容。将自己的科研成果与物理前沿带到大学物理课堂中去，形成“教学科研互动”的创新人才培养模式。我们以省级和校级大学生创新创业训练项目为

依托，在项目进行中增加了教师和学生的交流，能够个性化的指导学生学习，学生通过参与项目研究在低年级就了解了科学研究的一般过程。

1 改革大学物理教学内容激发学生创新意识

我们大学物理教研室一直致力于“大学物理”和“大学物理实验”课程的教学改革，在课程体系、教学内容、教材建设、教学方法、教学手段等方面进行了长期的探索与改革^[2]。在教学科研互动中对学生创新能力和科研能力的培养方面进行了有益的尝试。依据《国家中长期教育改革和发展规划纲要》中“培养适应经济建设与社会发展需要的创新人才”的要求，采取有效措施提高教学质量、提高人才培养质量，是当前教育改革的关键。

针对全校理工科学生，根据学生专业特点我们分别制定了机械类、材料类、信息类大学物理教学大纲，根据不同专业大类的特点增加或删减部分教学内容和教学专题。在“大学物理”课堂上注重前沿研究成果与大学物理教学的融合，激发学生创新能力。例如，在讲授磁介质时，结合自己的研究课题“钙钛矿超晶格结构的多铁性性质研究”介绍多铁材料的最新研究成果，展示研制的多铁材料的电镜图片，把学生从普通物理引到物理学的前沿上。这种把自己的具体科研问题与教学内容相结合的方法，能有效的激发学生的创新思维。也可以通过讲授物理学家发现物理规律的过程，有效激发学生创新意识营造创新气氛。

我们大学物理教研室经常开展不同形式的教研活动,教师之间相互切磋教学经验、交流学生学习动态和科技前沿, 讨论适应我校目前教学现状的教学内容改革问题。鼓励和引导青年教师积极参与教学内容改革, 发挥他们观念新、思路活的优势, 在教材建设、教学内容改革中起到独特的作用^[4、5]。

2学生参与科研,提高学习能力

大学物理教学中的很多物理定律和物理公式理论性太强，与工业生产结合的较少使物理教学枯燥乏味^[2]，因此有些学生认为学习大学物理学没有用，学习没有动力。为了应对当前情况，我们大学物理教研室要求教师积极组织申报省级和校级大学生创新创业训练项目，鼓励学生参加到自己的科研项目中或独立申请项目。例如，我去年指导学生申请的校级大学生创新创业训练项目“555电路在护眼仪中的应用”，信息学院学生在参与课题过程中，他们通过去图书馆借书，或者是网上查询资料等，使课题组的成员都很深入的了解了555电路的工作特点，他们还通过讲课的方式，把知识的扩散做到最大化，我们每周都会开一次组会，这样保证成员之间的交流，也保证知识的更新。同时学生主动学习模拟电路的软件，这样就能更加有利于实验的开展，同学们有时间就到实验室进行学习讨论和电路焊接。学生们通过实验和实际操作，发现555计时器不仅仅可以进行计时功能，而且可以通过电压电阻电流的改变，来控制电子脉冲的频率，进而达到护眼的效果。按照预定思路，他们进行了一系列的实验，通过实验跟实际的动手操作，深入了解了555电路的工作特点跟原理，同时制作成功简易的护眼仪。最重要的是低年级的学生能够在学习专业课以前，通过参与创新项目学会了科研资料的查询方法，了解了科学研究的一般过程，提高了学生的实践能力，增强了学生的学习兴趣。

3提高教师队伍科研水平

学校只要有一支高质量的教师队伍，教学质量才能够提高。因此, 师资队伍建设是我们教学改革的首要工作^[3]。为了提高教师的整体科研水平, 要鼓励教师参加国际国内的相关学术会议积极申请各级科研课题，增强其从事科研的主动性和积极性。根据教研室师资队伍的现状，为提高教师队伍的科研能力, 就要为教师继续深造提供便利条件，教研室鼓励大学物理课程教师攻读外校博士学位。鼓励教师教学、科研一起提高，既必须根据教学要求高质量的完成教学任务, 又鼓励教师积极开展教学和科学研究工作, 要了解物理学最新进展, 不断提高自身的理论水平及知识结构。

为了鼓励青年教师积极从事基础教学和科研工作,我校制定了一系列倾斜政策及奖励办法, 比如设立了优秀教学成果奖和青年教师教学竞赛奖； 为鼓励教师去申请各类基金及科研项目, 出台了相应的奖励政策《佳木斯大学科研奖励办法》。

4教学手段和教学方法改革

传统教学方法的改革，也就是教学中要求充分突出现代化，体现现代教育理论、思想和观点，并且与现代科技相结合提高课堂教学效果，以提高学生获取课堂知识的信息量，提高学生学习物理的兴趣，培养学生的创新能力和研究型能力^[6]。现在教学中多媒体教学是最常用的教学手段，多媒体教学给大学物理课堂教学注入了新的活力，使抽象的物理知识能够易于理解，并且由于许多高校压缩了大学物理的学时数，教师可以借助多媒体实现快节奏的课堂教学，以完成教学任务。多媒体教学能够激发学生的形象思维和抽象思维，更主要的是可以用动画、视频形象的展现物理模型和物理原理，从而使学生理解力和抽象思维能力得到提高。

大学物理学课程内容系统性强，物理概念多，物理定律多，物理实验多，并且要运用高等数学知识去理解它。物理学有些内容也很抽象，因而在选用教学媒体时要准确、生动、易于理解，可根据教学内容选择适合的教学方法和教学媒体。

学生对大学物理学的学习兴趣直接影响着教学效果。教师在授课中如果做到将科技前沿成果与物理知识的关系，物理学知识点与学生的专业联系在一起，并且能熟练掌控各个教学环节，一定能激发学生的学习兴趣。教师还应掌握学生的物理基础，在课堂上全面关注学生的知识接受状况，以幽默风趣的授课方式教学，使学生在学习大学物理课程中逐渐对大学物理课程产生兴趣。

5考核方式多元化改革

目前，我校大学物理课程对学生学习情况的评价，通常采用“平时成绩 + 期末试卷成绩”的方法，平时成绩包括：课堂表现、期中测试、作业。这种方法易于教师操作，但不能全面反应学生的学习状况、学生的综合能力和整体素质。经常出现平时学习不太认真，最后搞突击的学生却能取得好成绩的情况，可见这样的评价标准与国家培养高素质、具有创新精神和实践能力的人才目标有着相当大的差距。因此对学生的考评要综合各方面的能力，笔者认为，除了考试成绩，还可以从课堂参与、讨论发言、案例分析以及课程论文的完成情况和创新立意等方面来考察学生的学习，更加注重平时的学习过程，增加平时成绩所占比例。这样，将有利于促进学生的平时学习，更加重视对知识的理解、应用和创新，而不仅仅是现在的“应试”教育。考核方式的改革，必将改善教学效果，有利于提高学生的自主创新意识和能力。

总之, 在国家大力提倡加强科普教育、提高国民素质的今天, 为了培养新一代富有创造力的高级工程技术人才，工科物理教学方法和教学体系的改革已成为一项十分紧迫的任务, 也是一项十分艰苦、细致的工作, 是一项系统工程, 需要长期不懈的努力和积极的教学实践才能完成。我们近几年在工科物理教学改革方面也做的一些探索和实践工作, 并已取得了较好的效果,此成果是我们多年探索和多名老教师经验的总结。

参考文献：

1. 赵凯华，罗蔚茵.新概念物理教程学[M].北京: 高等教育出版社，1995：1-40

2. 蒋利.娟大学物理课堂教学改革初探[J],新乡学院学报(自然

科学版)，2011，05：15 1

3. 赵言诚，孙秋华，麻文军.构建课程体系新格局深化工科物理教学改革[J],黑龙江高教研究，2006（1），105

4. 郭庆龙，大学物理课程教学现状与改革探索[J],教育教学论坛 ，2013，1：53-54

5. 赵言诚，孙秋华， 麻文军.工科物理教学改革的探索与实践[J], 黑龙江高教研究, 2001(6),97-99

6. 蒙红云,王威.工科大学物理课程教学改革研究[J],新西部，2011，9：215-216

[7] 林学言.教学与科研相结合的体制是提高基础课教学质量的组织保证——西德大学物理教学考察之一[J],物理与工程，1988,3：27-29

基金项目：佳木斯大学教学研究项目(2020JY3-07)、佳木斯大学专业认证专项(ZYRZ2020-01)

作者简介：郭庆龙（1979-），男，硕士，讲师，研究方向：计算物理学、大学物理教育

通讯作者：曹亚杰（1973-），女，硕士，高级实验师，研究方向：物理学

Exploration and Practice of Reform and Teaching situation in Engineering Physics Teaching

Guo Qing-long，et al

(College of Science Jiamusi University, Jiamusi 154007)

Abstract： The paper argues the reform in the construction of contingent of teachers enhanced by reform in teaching system and teaching method, as well as improving teaching quality and making it popular by enhancing reform in systematics in university physics teaching

Key words：university physics; physics teaching; reform