浅析大学物理教师教学能力提升策略
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作者:赵亚运 李方犁
摘 要：大学物理作为一门基础学科，在多个专业中扮演重要的角色。从大学物理教学的现状切入，分析在物理教学中存在的问题，进而探寻提升大学物理教师教学能力提升的有效途径。
关键词：物理教师;教学能力;提升策略
中图分类号：G642 文献标志码：A 文章编号：1673-291X（2019）20-0086-02
物理是一门自然科学的基础课[1]，涵盖了小学阶段的自然科学，中学阶段的理科物理到大学阶段的大学物理课程。对于物理学习而言，大学物理的知识较为全面，它由牛顿力学、热力学、分子动理论、电磁学、光学、相对论和量子物理等组成[2]。大学物理作为高校理工科各专业开设的一门重要的通识性必修基础课[3]，在培养学生科学素养、提高学生发现问题和解决问题的能力等方面具有无可替代的作用[4，5]。要让学生明白其中的原理，并培养他们良好的科学观察和思维能力[6]，是对理工学科教学的挑战，而要应对这样的挑战，教学能力提升是关键。
一、大学物理的教学的现状
（一）教师教学中思维的引导不足
假如生活中遇到这样一件事：有一块重200斤的货物需要你从地上搬到一个高1.5米的货车上，但是你搬不动，你要怎样完成任务呢？处理问题的方法很多。比如找人寻求帮助，一起完成任务。但是，如果你没有他人的帮助，只给你提供一些工具的情况下呢？此时，学过大学物理的学生就会想到例如利用杠杆原理，利用动滑轮省力的原理或者用一个相对光滑一些的斜面将其推入货车。学生可能只会想到贴近生活层面的常用的方法，而作为老师，你可以引导学生用一些热学、电学方面比较复杂一些的办法，像蒸汽机推动，电动机推动等。下面就大学物理教学中的一个真实案例加以证明。将一个点电荷q位于一个边长为a的立方体的一个顶点，求此时穿过立方体各面的电通量是多少？根据大学物理静电场中点电荷的电场大小分布，以及通过某个曲面的电通量公式，或者利用电场中的高斯定律两种方法都是可以用来求电通量的。那么，直接用公式很容易知道经过点电荷的三个面的电通量为零，而根据对称性分析可以知道另外三个面的电通量是相同的，在计算时如果用公式直接去计算这三个面的电通量，你会发现比较困难;通过高数里面的二重积分也是可以处理，不过计算量也很大。这样，学生往往会丧失对大学物理课程的信心和兴趣。此时，作为老师的你就可以提醒学生转换一下思路，用电场高斯定律。但是高斯定律需要用闭合的曲面包围点电荷，而且还需要具有一定的对称性。对称性满足后，剩下的就是用闭合的曲面包围该点电荷。而此时就需要我们引导学生发散思维，解题不再局限这个小正方体上面，而将其拓展为边长为2a的大立方体，那么此时点电荷就成为大立方体的体心，问题得解。
在这个过程当中，几乎所有的学生都知道点电荷位于体心处用电场高斯定律可以求出每个面的电通量。但是，位于顶点的时候却难以解答出来，学生常从两点考虑，一个是能不能用高斯定律，第二个是定义法能不能解决。最终，因为思维局限，学生发现高斯定律的使用条件不满足;用定义法解答会发现电场大小、方向会变，用积分求解也不容易。就本题而言，从体心到顶点，通过思维的迁移，将视角放宽一点，用填补法将其变成一个大的立方体，顶点就变成了体心，这就是物理的思维。而作为大学物理教师，就是要将这种物理思维通过教学引导，不断的启发学生。
大学物理中很多地方都体现了对思维延展性、灵活性的锻炼，对培养和提高学生科学素养、科学思维和科学研究能力具有很重要的作用[7][8]。大学物理中常用的有填补法、等价法、换位思考法等等。思考是创新的前提，结合新世纪对当代大学生创新能力的要求，大学物理教学不应该只停留在理论和公式上，教师更应该注重学生思维方式的培養。
（二）学校对于大学物理教学重视不足
大学物理作为高等院校理工科专业学生的一门重要的公共基础课[9]，在一般高校教学中是必不可少的。大学物理教材多，有马文蔚主编的《物理学》，周平主编的《大学物理》、程守洙版的《普通物理学》，赵近芳的《大学物理学》等，不管是哪个版本的教材，其内容框架基本一致，都包括了一些经典的物理学知识、基本概念的解读，高数在物理问题中的应用。在教学中，教师往往注重的物理问题的计算解决，而对学生思维的引导不足。另外，对于不同的专业，专业学习中所需大学物理课程内容及程度不同[10]，学校要求的教学大纲和学时也不同。物理专业的，大学物理作为专业课，基本上是将力、热、光、电作为单独学科来学习;对于一些与物理靠近的专业，大学物理的学时分配就多;而其他大部分专业对于大学物理的学习都不够重视，学时少，所讲的大学物理知识也是参差不齐，不够系统和连贯。
（三）大学生对于大学物理课程的不重视
教师教学模式单一，知识不能及时更新等原因使得学生学习大学物理的积极性逐渐下降[11]。对于大学生而言，专业课才是他们以后找工作的最佳选择，大学物理作为基础课的重要性往往会被忽视。大部分学生在课程紧张的情况下，对大学物理重要性的认识不充分，把这门重要的基础课当成了可有可无的选修课一样去对待，抱着及格至上的心态，学习看心情，甚至是直接旷课。当然，这里面也存在教师的问题，大学物理的课堂就不应该是一味的一堆理论和一些记不住的定律公式，这是高校教师在教学中值得深思的地方。
（四）大学物理实验与大学物理教学进度不同步。
很多高校由于教学时间有限，对于大学物理的教学和大学物理的实验教学，往往是同期进行。而在教学安排中，理论与实践课程的教师不同，往往就会造成大学物理理论教学与实验衔接不上，常表现为实验先于理论课程的讲授而开展。虽然在实验课上实验教师会对这部分的理论知识进行讲解，但由于时间仓促，讲解部分过于单薄，学生只是单纯地按照老师的步骤去记实验如何操作，而对于实验原理掌握不足。最终导致实验效果差，学生兴趣下降，打击学生学习大学物理的积极性。 二、大學物理教学的几点建议
大学物理对于培养学生独立思考，动手实践和创新性能力的提升有着很重要的作用，学好了大学物理对其它专业课也大有裨益。大学物理存在的问题总结起来可用四个方面加以概括：1.教师的引导不足。教学中不重视对学生思维的培养。2.学习氛围不好。目前高校对于大学物理的重视程度不够，学习氛围不浓。3.学生学习积极性不高。4.理论与实验教学不同步。基于此，提出如下建议。
（一）完善教师培训制度，提升教师教学能力
对学生的引导不足是教师教学能力水平不高的客观反映。教师是教学的第一线，教师的教学能力直接影响到学生的学习。大学物理教学的教师区别于一般的专业课教师，承担着更重的教学任务。在一些高校，教师不仅承担课堂讲授，还有定量的作业批改，教师负担重。不仅如此，作为大学教师，本来就面临教学与科研的双重压力，而在教师的职业晋升中，科研往往更受关注。因此，就会出现教师忙于科研，对于教学的重视不足的情形。依靠教师在实践教学中自己摸索，往往成效很小，以至于现在还有部分教师不会使用现代的教学手段来丰富课堂，提升课堂的趣味性。在知识更新更加快速的今天，教师培训是一种非常好的途径，但是培训不仅需要时间还要资金，因此，学校在平衡教师的教学与科研，合理的确定教师的教学工作量的同时，还要完善相关的培训制度，这不仅涉及资金支持，收集教师培训需求，还要将教师的培训与教师的职业发展结合起来，激励教师提高教学能力的积极性[12]。
（二）营造物理学习氛围，实现师生互促共进
学校应该重视大学物理这门学科，适当增加课时，只有课时足够，教师的教学才能更加系统和连贯。根据专业的不同，结合日常生活以及各自专业特点选用不同的大学物理教材;选择性地突出物理的理论研究以及生活中的应用，或者偏重于思维方式的锻炼，以理论为基础，结合现实情况，再加以动手实验和课外实践。尝试增加一些大学物理实验、与生活相结合的与物理有关的小创意比赛，提高学生的学习兴趣和锻炼他们思维，营造好的学习氛围。师生教学相长，互促共进。
（三）建设物理教学团队，打造精品教学课程
以教研室为基本单位、老教授为核心骨干、中青年教师为主体，建立团队合作机制，注重教师之间的合作与交流。结合现今时代的要求不断改革教学内容和方法，提升教学团队教学质量。在“互联网+教育”的背景下，充分利用网络资源，实现教学课程的共商、共建、共享。
参考文献：
[1] 李宏荣，王小力，田蓬勃，等.以创新人才培养为目标的大学物理教学改革[J].中国大学教学，2013，（8）.
[2] 马文蔚.物理学[M].北京：高等教育出版社，2006.
[3] 教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导分委员会.非物理类理工学科大学物理实验课程教学基本要求[J].物理与工程，2006，（6）：1-3.
[4] 何丽娟，卢鑫.大学物理教学改革的探索与实践[J].教育探索，2007，（2）：55-56.
[5] 白璐，吴振森.多层面分层次大学物理教学改革[J].物理与工程，2010，（6）：43-45.
[6] 李洪涛.物理思维比物理公式更重要--大学物理教改探索之一[J].东莞理工学院学报，2006，（3）：98-100.
[7] 李光洲，周晓明.现代科技与基础物理教学现代化[J].大学物理，1997，（5）：35-37.
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[9] 张莲莲，代雪峰，徐丽红，等.大学物理教学改革的探索与实践[C]//东北地区高等学校大学物理、物理实验教学研讨会，2013.
[10] 王佳菱，杜鑫.工科大学物理教学改革初探[J].黑龙江高教研究，2009，（7）：173-174.
[11] 张东梅，鲍志刚.工科大学物理教学改革的几点思考[J].科技风，2017，（2）：37-38.
[12] 徐小华，胡米宁.基础课程改革背景下的大学物理课程思考[J].东华理工大学学报，2006，（4）：478-480.
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