南京工程学院报
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教材——工程应用探究式教学的基础

本报记者  教师教学发展中心   放大 缩小

【导读】教材是体现教学内容和教学要求的知识载体,是进行教学的基本工具。教材是高等学校学科建设与课程建设成果的凝结与体现,也是深化教育教学改革、保障和提高教学质量的重要基础。在日前数理部举办的教学沙龙中,师生们围绕“大学物理教材建设”、“具有显著特色的工程应用探究式例题和习题”、“教材的学习和使用”等相关话题,展开了热烈讨论,下面让我们来听一听他们的观点和看法吧。

【教材建设——联系实际,彰显特色】

孙宏老师代表教材编写组做了题为“教材建设注重物理知识与工程应用相结合”的主题发言。孙老师指出由于之前所使用的教材为东南大学等高校编写,并不完全适用于我校应用型人才培养目标,为能使用结合我校人才培养目标和学生能力情况的更合适的教材,数理部于2009年开展了教材编写工作,精心组织编排,合理安排教材内容和难度。期间教材组绘制了200多幅插图,并将例题和习题与工程实际相结合;对于课堂上无法展开的知识点,教材中给出了相应知识链接和必要介绍;同时,在课后习题中增加了互联网查阅学习环节,将纸质教材与数字化资源一体化。经过两年的努力,2011年第一版教材面世并投入使用,在随后的使用过程中进行不断总结和完善,于2015年发行新版《大学物理及其工程应用》教材。

随着我校教学改革的不断深入,教学手段的不断更新和教学方法的不断改进,编写组紧跟形势,适时地引入了探究式的教学理念。例如,在电磁学部分中引入了物理知识在工程中应用的探究性例题,让学生通过解答例题,一方面可以将所学的电磁学知识融合到工程实际中,另一方面又体现了教师在其中的引导作用,并锻炼了学生的协作能力,彰显了我校致力于培养工程应用型人才的办学特色。考虑到知识的全面性、系统性和连贯性,新教材对内容的编排顺序进行了重新调整,并根据学院要求,增加相关的内容和侧重点。例如,新编教材中特别增加了磁路定理、和磁路计算等相关内容,用以满足电力工程学院对相关学科专业的学生在此方面的要求。

【探究式教学——适应时代,培养能力】

刘扬正老师作为特邀嘉宾,在与大家分享自创的探究式教学平台(http://phylee.njit.edu.cn)基础上,就探究式教学的方法与应用和与会老师进行了交流和探讨。他说,大学物理作为公共基础课程,应在教学理念、教学内容、教学方法和教学评价上充分适应互联网时代的变化,而探究式教学法恰恰充分利用了互联网资源,能为教学提供优越的环境和有力的保障,体现培养应用型人才工程能力和创新能力的教学理念,实现教学内容设计为以解决工程应用探究性课题的目的,达成物理知识学以致用的教学目标。刘老师认为,开展探究式教学,应以学生协作学习为主体,教师全程引领为主导,以解决实际问题为切入口,通过开题、中期到结题的全过程训练,培养学生的创新精神和探究意识,提高学生应用物理知识解决实际问题的能力。同时,将教学评价贯穿全过程,把学生自评、互评和教师评价相结合,实现过程评价和多元评价。

【探究式学习——激发兴趣,应用实践】

核工程151班的严同学谈到了自己对大学物理课程学习的体会:通过探究式学习慢慢地喜欢上这门课程,通过解决教材里的探究课题渐渐习惯了把书本上的理论知识结合到生活实际中。如:汽车质量加大,可以通过降低汽车重心,增加稳定性;汽车排气管的结构可以有效降低噪声;油罐车尾部挂一个铁链接触路面,可以消除静电,避免火灾。探究式教学激发了自己对物理学的向往,慢慢地喜欢将创意和想法去实践:做过特斯拉线圈来实现无线输电,做过简易的水力发电机,最终在物理老师指导下成功完成了节能洗衣器项目,真正将理论应用于实际。

热工自动控制151班的舒同学也表示,在学习大学物理课程的过程中,老师生动有趣、深入浅出的探究式教学方法激发了自己对物理的极大兴趣,开始喜欢利用物理知识做些小实验。同时,在实际操作过程中又会遇到新问题,有的可用已掌握的知识解决,有的还需要老师的引导和自身的研究才能解决。运用探究式方法来解决工程实际问题的训练使自己收益良多,锻炼了运用所学知识解决实际应用的能力。

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