在南科大,有一门课程,课堂教学视频片段,在B站达到10万+播放量。授课老师王善民在课堂上让同学们体验角动量守恒实验,讲解相关知识原理。
这就是本科生大一必修课——《大学物理》。日前,该课程入选国家级一流本科课程。今天,让我们一起走进这门热门课程,认识有趣的老师们。
座无虚席的课堂
发布这个课堂教学视频片段的同学,在视频简介里写道:“王老师上课是非常有趣的,我很喜欢他,他的课堂一面写满物理公式一面写满了生活。”
大学物理课程组负责人目前为理学院物理系陈远珍副教授。教学团队由何佳清讲席教授、王峻岭讲席教授、陈朗教授、张立源教授等26位教师组成。团队一贯秉持创新精神,在多年持续努力中逐步形成了富有特色的教学模式。每节课都深受学生欢迎,几乎座无虚席。
作为一门面向南科大全校一年级新生的公共通识课程。它涵盖了力学、振动和波动学、热学、电磁学、光学、相对论和量子力学等基础物理学内容,可以兼顾学校物理学通识教育和专业基础培养的需求,在南科大课程体系中占有非常重要的地位。
上完大学物理课程的同学能熟练运用物理知识和工具对各种相关课题进行基本的分析和研究,为进一步的学习打下坚实基础。
有同学对于课堂上的“硬核“理论知识十分感兴趣:“我的授课老师陈伟强是做理论的,讲课非常有启发性,课上常有一些敏锐的‘物理直觉’,听起来非常过瘾(尤其是波动部分)。”
大学物理课程分为《普通物理学》和《大学物理》,其中《普通物理学》面向对物理有较高兴趣且有足够数学背景的同学,内容相对比较深。《大学物理》主要面向全校大多数同学,定位在工科物理以上深度,帮助学生扎实掌握进入理工科专业所需要的物理知识。
“《普通物理学》对我来说还是很有挑战性的。在选这门课之前,我的导师和同学都是劝我慎重选择。而现在,我很庆幸当时坚持了自己的决定,这门课让我看到了自己的不足和进步空间,不仅让我学到了更多的知识,也让我获得了挑战困难的勇气。如果说到建议的话:第一,就是即使自己的起点很低,甚至是最低,也完全不要紧的,只要坚定了方向,再高的山也有翻过去的那一天。永远都要给自己尝试的机会!第二,尽量所有的推导过程在课后都自己去过一遍,而不是单纯的记忆公式。”
把“古老”的课程讲活了
南科大大学物理的课堂,还有另外一个流传甚广的视频。视频中授课教师王克东,正抱着一把吉他讲解振动和声波原理。
授课老师们非常注重理论和实际相结合,鼓励课堂演示和动手能力。同时,强调数学和物理的关系,在教学中运用物理学史激发学生的学习兴趣,把最新的科学技术进展引入到课程中来,并提出很多开放性问题,启发学生思考。
生动的演示实验是大学物理课程中重要的教学手段。目前学校已拥有力学、热学、电学等演示设备21种,各类设备157台(套)。课堂演示既激发了学生的学习兴趣,又通过具体形象的例子,让学生更好的理解抽象的物理概念,也使得理论与实践在课堂上实现了完美的结合。除使用实物演示外,教师亦会用视频、图像和演示动画的方式来深入阐述各种经典的物理现象,甚至是前沿科技。
教学团队采用具有南科大特色兼具国际特色的主讲教师+助教的教学模式。课程主讲教师都是活跃在物理学前沿领域的优秀中青年科研工作者,他们在授课过程中,注重启发学生思考,训练学生的逻辑思维能力,帮助学生掌握科学方法论。同时,他们把自己前沿研究的若干内容和教学融合,充分展现它们之间的关系,这不仅开拓了学生的视野,同时也把大学物理这门内容相对固定古老的课程讲活了。此外,课程的助教队伍也具有丰富的教学经验,他们重在具体知识层面的讲解和答疑,作业批改反馈等具体工作,且习题课为35人左右的小班教学。课程也充分利用网络平台和多媒体,进一步加强师生互动交流。
各授课老师与全职助教会定期开会总结教学工作,讨论课程安排,交流教学经验心得,既保证了各自的教学特色,又保证了教学的统一性。
“《大学物理》的课堂,从生活中的现象出发,再一步步总结出其中的普世奇妙之处,最后形成严谨的数学公式!对我这样求知若渴的小白超级友好!我大一有幸在赵悦老师与范靖云老师班上学习,两位老师在讲清书本内容的同时还结合了他们的教学与科研经历适当拓展,为我勾勒了一幅美妙的物理图像!课下我和老师们讨论一些比较奇思妙想的问题,他们也会用浅显易懂的语言跟我说明其中的物理原理!”
培养学生对学习本身的兴趣
本科生入学南科大的第一年不分专业,所以修读《大学物理》的学生包括未来物理专业的和非物理专业的,这也在一定程度上造成了课程设置的挑战。
教学团队采用学生自主选课和习题课的方式来化解这个问题,从而实现多层次、各种风格并存的教学体系,充分照顾不同意向和背景学生的要求,真正做到因材施教。同时习题课也有利于加强师生互动交流,进一步提高教学质量。
“培养学生的兴趣更多是培养他们对于学习本身的兴趣。”授课教师陈朗并没有要求学生一定要对物理感兴趣之后从事物理研究,他在授课时更注意培养本科生的学习能力和发散思维。
课堂上,陈朗喜欢与同学们互动,鼓励他们表达自己的观点。他常常拿自己身边的科研问题或者社会上的热点事件作为课堂案例,与学生一起探讨其中的物理学原理:“让学生表达是了解他们思路的最佳途径,他们甚至还会提出一些其它的思路,或者更好的想法。”他认为这也是培养学生建立自信心的一种方式。
国际化的课堂氛围,也让南科学子提前为与国际接轨做好充分的准备。“我《大学物理》的老师是赵悦,如她的名字所示,她说着一口悦耳的英语。当时疫情期间在家上网课,看不到赵老师的视频,只能听到她纯正的英语,纯正到我开始还以为是外国的教授代替赵老师上课呢!所以想练习听力,学好英语的同学抓紧报名赵悦老师的大物课。”