基于调研模式工科大学物理教学改革的探索
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摘要：21世纪是知识爆炸的年代，社会飞速发展，对人才的要求也越来越高。这使得学生在未来面对的是基于基础知识水平之上的综合素质和能力的竞争。作为普通工科院校的公共基础课大学物理，其基本原理和方法是形成学生科学素质和专业技能的重要组成部分，在培养学生的科学思维方法和研究能力方面有着其他学科不可替代的作用。文章以学生开展调研开放性主题为切入点，培养学生的自主学习能力、团队合作意识、查阅资料的调研能力，形成一定的发现问题、解决问题及提出问题的科学研究能力，以期在大学物理教学改革中提供一种新思路。
关键词：调研模式；工科大学物理；教学改革；调研能力；自学能力
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）30-0107-03
一、工科院校大学物理教学所面临的问题
在实际教学中大学物理教学还面临着以下几个问题：
1.大学物理“无用论”，缺乏学习兴趣。大学物理作为基础学科，对于学好后续专业课有着非常重要的作用，所以大学物理课程普遍开设于理工科院校的公共基础课当中。但是，由于物理基础知识的理论性和逻辑性比较强，而且有很多严密的理论公式推导，使很多同学对理论基础知识的学习感觉枯燥无味，上课根本提不起学习兴趣。再加上在实际的教学中，授课教师并没有考虑各个专业对物理基础知识的实际需求不同的特点，使物理基础知识与专业的需求严重脱节。这就会导致学生上课没有动力，认为大学物理与所学专业关系不大，是一门可有可无的课程，上课积极性不高，课堂教学效果不好，有些学生旷课，最后酿成大学物理“无用论”的悲剧。
2.学生自主学习能力差。现在是个终身学习的社会，但是可怕的是经过四年的大学学习，很多学生还不具备自主学习能力。如果连自主学习的能力都没有，更不用说综合能力和创新能力了。现阶段学生自主学习能力差表现在各个方面，比如课前不会预习，课堂上不能抓住知识重点，课后不复习，不会查阅资料，不会搜索整理资料，不会总结资料，不会知识的迁移应用，等等。学生自主学习能力差是由多方面原因造成的。最主要的原因是，在大学四年的学习过程中，缺乏专门的自主学习能力的培养。
3.授课形式相对单一。目前，许多老师授课还是传统的形式，一人一讲台再加一支粉笔。上课成了老师一个人的表演。这种传统的教学模式有很多弊端，学生很难参与到课堂活动中，更重要的是不能将与专业相关的先进技术、材料、器件等引入课堂教学，不能让学生独立思考、分组讨论，使课堂与专业知识脱节，学生上课提不起兴趣，课堂效果也不好，而且与当前高校培养学生的理念不相符。
4.缺乏团队合作意识和能力。团队合作意识和能力在现代社会至关重要。学生走上工作岗位后不可避免地要加入一个团队，但是学生在学校学习的过程中并没有形成团队合作的意识和能力。教师作为课堂活动的组织者，在实际的课堂教学活动中不能根据学生的特点建立学习研讨小组。在学习过程中不建立学习研讨小组的弊端有很多。一方面，在课堂教学活动中学生很难对老师提出的问题进行独立思考后和组员进行分析讨论，更不可能相互启发、相互补充并在小组成员集体智慧的基础上解决问题。另一方面，对于老师精心设计的开放性调研主题，一个学生很难在有限的时间内完成搜索筛选和整理资料，更不用说以PPT的形式课堂汇报，最后以小論文的形式总结。除此之外，同学们在平时的学习过程中，不能互帮互助，共同进步。
5.考核形式过于单一。大学物理传统的考核方式是由平时成绩（30%）+期末成绩（70%）构成。其中平时成绩主要是由出勤和课后作业构成。这种考核方式不注重学生平时上课时的参与过程，也不注重学生综合能力的培养。过于单一的考核方式使学生上课积极性不高，在期末考试能过的压力下临时抱佛脚。考试过后知识点也忘记得差不多，在这种情形下学生的各种能力并没有得到训练和提高。
二、基于调研模式工科大学物理教学改革的目标
通过调研模式的开展，不仅可以提高学生学习大学物理的兴趣和积极性[1-4]，而且可以提高查阅资料的能力、自学能力、团队合作能力，还培养了学生的创新思维能力。同时也拉近了大学物理与专业课之间的联系，使学生更加明白了物理基础知识和专业课之间千丝万缕的关系，明白了物理知识在本专业中是如何应用的，并且使学生有机会了解所学专业的科学发展前沿、发展趋势及未来的变化规律。另外，以学生开展调研为切入点，打破传统的考核方式，对学生的评价更加全面合理，符合当前高校人才培养的理念。
三、基于调研模式工科大学物理教学改革的研究内容
1.根据专业特点，提出开放性调研主题。首先，老师要对自己所教的专业知识进行全面的了解，并和专业课老师就本专业中先进的技术、材料、器件等进行深入的交流。其次，老师根据每一章相关的物理知识并结合学生所学专业的先进技术、材料、器件等提出几个开放性调研主题供学生选择。分别在学期前期、中期和后期各进行一次调研，一学期共进行三次调研，保证每个学生对调研的各部分工作（资料的收集，整理总结，PPT制作，PPT课堂汇报，小论文的写作）都能经历一遍。对于老师提供的开放性调研主题，研讨小组可以根据组员的特点自由选择。当然，学生也可以自己提出比较好的主题并根据自己提出的主题进行调研。在大学物理教学过程中通过调研模式对学生的自主学习能力进行培养，将会对学生大学物理及后续专业课的学习和未来的职业发展起到很好的帮助作用[5-7]。
2.小组合作学习增强团队合作能力。为了便于合作交流，我们根据学生各自的特点将全班学生分成了几个学习小组[8-10]。每个学习小组有一个小组长并根据实际情况随时调整。采取小组成员合作的方式完成课后作业，这样成绩好的学生就可以帮助小组内成绩稍差的学生，指导讲解其中不太懂的知识点，相互帮助，共同进步。另外，课堂上老师提出的讨论性问题，小组成员可以相互讨论，相互启发，总结，最后给出小组成员集体智慧的答案。对于老师提出的与讲授内容相关且与专业课紧密联系的开放性调研主题，小组成员根据自己的特长和优势，合理分配任务，将资料的收集、整理总结、PPT制作、课堂汇报和小论文的写作分配到个人，相互帮助，共同完成开放性调研主题，整个过程以学生为主体，自主学习，老师给出适当的指导和帮助，以小组合作学习的形式锻炼学生的团队合作意识和自主学习能力。 3.开放性调研主题的具体调研内容。每个小组确定调研主题后，具体调研内容要丰富。调研的主要内容包括：调研对象的应用现状和发展情况，基本原理，相关的物理知识背景，存在的问题，将来的发展前景，等等。另外，根据调研的资料对存在的问题提出好的建议。整个过程主要让学生体会物理基础知识在本专业中的广泛应用，开阔学生的视野和思路，培养学生一定的发现问题、解决问题以及提出问题的科学素质和能力[11-13]、自主学习[14]和创新思维能力。
4.课堂汇报及讨论。每个小组将所调研的内容整理总结并制作PPT，课堂上向同学们讲解并分享小组的经验和成果，并进行小组自评。汇报讲解后其他小组可以提问并针对某个问题讨论，并提出自己的改进意见及有趣的奇思妙想。在讨论过程中老师给出相应的点评并做出一定的引导。通过课堂汇报学生不仅锻炼了演说能力，还可以分享和获得好的建议及有趣的奇思妙想，丰富调研的内容。
5.撰写小论文。每个小组根据自己的调研内容和同学们提出的好的建议，最后写成小论文。不仅锻炼了总结写作能力，而且为毕业论文的写作奠定了基础。
6.制定全面合理的调研结果评价细则和平时成绩考核体系。（1）对学生调研结果的评价特别注重发现问题、分析解决问题和提出问题的能力，鼓励学生提出好的奇思妙想，培养创新思维能力。在此基础上建立全面合理的调研结果评价细则[15]。（2）以学生开展调研开放性主题为切入点，打破传统的考核方式，注重平时成绩，在原来对学生出勤及平时课后作业考察的基础上，增加对调研结果、课堂讨论、PPT演讲、提出好的奇思妙想及小论文写作方面的考察，共同构成平时成绩考察体系。对于表现好的小组和个人老师提出表扬并适当增加平时分，并鼓励他们传授经验，小组之间相互帮助共同进步。建立更加全面合理的平时成绩考核体系激发了同学们的调研热情和学习大学物理的积极性。
四、结束语
本文针对当前大学物理课程教学中存在的一些问题，结合调研开放性主题模式，革新了大学物理课程教学。开放性调研主题不仅考虑了各专业课的区别，而且将其和物理知识紧密联系。通过调研模式的开展，提高学生学习大学物理的兴趣和积极性，另外，锻炼了学生查阅资料的能力、自学能力、团队合作能力，学生的创新思维能力也得到了一定的提高。以学生开展调研为切入点，打破了传统的考核方式，对学生的评价更加全面合理，改变了传统的教学模式，取得了一定的成绩。
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