“数学物理方法课程改革的探索.pdfVIP

“数学物理方法课程改革的探索 [摘要]“数学物理方法”是物理学及其相关专业本科的一门重要的基 础课。“数学物理方法”课程在新形势下面临各种问题。以课程教学为基 础，针对我院及全校的“数学物理方法”课程的改革和发展进行了深入的 研究，力求适应新的时代要求，更好地培养高素质的新型人才。通过教学 研究项目的进展和自身的探索实践，不断地巩固教研成果，开好示范课， 以期对校内甚至省内高校相关专业的同类专业基础课程起到一定的引导和 辐射作用，促进教学质量不断提高。 [关键词]数学物理方法改革探索 “数学物理方法”是物理学及其相关专业本科的一门重要的基础课。 从历史上看，这门课程的设置是使物理专业的学生在完成高等数学和普通 物理学课程学习的基础上，为理论物理学系列课程的学习做好巩固有关数 学知识的准备，并初步掌握一些典型的物理学模型理论的数学建模方法 [1]，它既是数学课程，又是物理课程[2]，为后继开设的“电动力学”、 “量子力学”和“电路分析”等课程提供必需的数学理论知识和计算工具， 而且也在理论和实际研究工作中广为应用，在本科物理专业教育中占有重 要的地位。另外由于这门课程的数学内容与有关的工程数学相近，其有关 的实例与一些工程问题的物理模型紧密相连，所以，这门课程在部分高校 也是某些工科专业本科生或研究生的选修课程。[1]从大学素质教育的作 用和课程的结构特色来看，“数学物理方法”应当属于最能体现综合素质 教育特色的课程群。它把培养学生的理性思维、应用分析能力和创新意识， 着力提高数学与物理的综合素质作为教学的首要任务。因此，本课程教学 质量的优劣，将直接影响到学生对后续课程的学习效果，以及对学生分析 问题和解决问题的能力的培养。 一、课程现状分析以及面临的问题 随着20世纪90年代开始的面向21世纪专业人才培养方案的实施和 教学体系改革的开展，以及近年来应用物理等专业教育的发展，作为专业 基础课的“数学物理方法”课程也面临着新的考验。同时，随着高等教育 从精英教育逐步向大众化教育阶段过渡，学校逐年扩招，由此带来的生源 变化也给本课程的教学带来极大的困难。高等教育大众化的新形势，给 “数学物理方法”课程教学的改革提出了新的课题。 本课程注重逻辑推理，具有较强的系统性和严谨性，对学生的数学功 底要求很高，但是它又不同于单纯的数学课。同时，本课程内容有着非常 广阔的物理背景，实用性很强。因此，我们认为，在这门课的教学过程中， 不应当单纯地追求理论上的完美、严谨，而忽视其在各种具体问题中的应 用。学生在学习时，也可以不必过分地追求一些定理的严格证明、复杂公 式的精确推导，更不能死记硬背，而应重视其应用技巧和处理方法。在教 学过程中，教师应当提示学生注意在概念建立、定理提出的过程中所用的 创新思维方法，在课堂教学中应尽可能地体现历史上的创造过程，提高学 生的创造性思维能力。如何让学生充分发挥自己的积极性，在学习的过程 中学会学习、学会应用、学会创新？这些问题对传统的教学模式和方法提 出了新的要求。 另外，师资队伍建设也有一定的难度。教学与科研是相辅相成的，培 养学生独立分析问题和解决问题能力的一个重要前提是教师应该具有较强 的科研能力。教师只有在与该课程有关的领域中，开展有一定深度的研究 工作，在教学过程中才能有自己的见解，使教学内容更为深化并得到拓宽。 因此，高校和相关学院应适当重视，加以扶持，使教学组成员在努力完成 教学任务的同时积极开展科学研究，进一步提高自身素质。 此外，还有一些方面的问题也是不可忽视的，这就是传统的教学手段 相对落后，急需组织力量建设一套结构完整、内容丰富、适合不同专业需 求的，系统化、模块化的多媒体课件，以配合课堂教学，增大信息量，解 决课时少、内容多的矛盾，进一步提高教学质量。 综上所述，教育形势的变化和新问题的出现，造成“数学物理方法” 课程从教学内容、教学方法到教学体系、教师队伍建设，以及教学理念、 教育思想都面临着改革的重要课题。 二、我们在课程改革方面的尝试与具体做法 针对这种情况，合肥工业大学电子科学与应用物理学院依托安徽省教 学研究项目《“数学物理方法”课程体系与教学改革的研究与探索》，进 行了一系列的改革实践。我们以课程教学为基础，针对我院及全校的“数 学物理方法”课程的改革和发展进行了深入的研究，力求适应新的时代要 求，更好地培养高素质的新型人才。自2001年起，我们就建立了课程负 责人制度，成立了课程建设小组，在学校的大力支持下，依托校级课题