基于人才培養(yǎng)目標(biāo)的大學(xué)物理教學(xué)改革*

牛娟娟，黎遠(yuǎn)鵬，秦麗清

(廣西師范大學(xué)物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，廣西桂林 541004)

0 引言

大學(xué)物理，是大學(xué)理工科類的一門基礎(chǔ)課程。通過該課程的學(xué)習(xí)，可以使學(xué)生熟悉自然界物質(zhì)的結(jié)構(gòu)，性質(zhì)，相互作用及其運(yùn)動的基本規(guī)律，而且為后繼專業(yè)基礎(chǔ)與專業(yè)課程的學(xué)習(xí)，以及進(jìn)一步獲取相關(guān)知識奠定必要的物理基礎(chǔ)[1]。學(xué)習(xí)大學(xué)物理的目的主要有以下三方面：一方面是基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)，包括物理概念和規(guī)律等，讓學(xué)生通過理論知識的學(xué)習(xí)與日常實(shí)際相聯(lián)系，達(dá)到學(xué)以致用的效果；第二方面是幫助大學(xué)生掌握物理學(xué)研究問題的思路和方法，在獲取知識的同時，使學(xué)生擁有建立物理模型的能力，定性分析、估算與定量計算的能力，理論聯(lián)系實(shí)際的能力；第三方面通過課程思政的緊密聯(lián)系，培養(yǎng)學(xué)生正確的政治思想，使學(xué)生掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法，養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，形成辯證唯物主義的世界觀和方法論。

該課程的主要教學(xué)背景是本科生在中學(xué)時期均有物理基礎(chǔ)，但相對薄弱，不能夠深入理解物理框架和物理內(nèi)涵；另一方面大學(xué)物理結(jié)合了高等數(shù)學(xué)中的微積分思想，與中學(xué)物理的學(xué)習(xí)思維有所差異。通過大學(xué)物理課程的教學(xué)，不僅能夠使學(xué)生系統(tǒng)地掌握大學(xué)物理中涉及的四大經(jīng)典力學(xué)中的基本原理和基本知識，而且能夠培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。

《大學(xué)物理》學(xué)科特點(diǎn)：課程涵蓋范圍廣、課程理論性和系統(tǒng)性強(qiáng)、授課對象為非物理專業(yè)學(xué)生、學(xué)習(xí)周期為上下兩個學(xué)期、大班教學(xué)。傳統(tǒng)《大學(xué)物理》課程教學(xué)的難點(diǎn)和不足如下：

(1)課程涵蓋范圍廣；包含力學(xué)，熱學(xué)，光學(xué)和電磁學(xué)四大經(jīng)典力學(xué)，以及量子力學(xué)，共計51 個學(xué)時。教材選用由趙近芳和王登龍主編的《大學(xué)物理學(xué)》[2]，全書分為上下兩冊，由北京郵電大學(xué)出版社出版。相比傳統(tǒng)的教材，該教材為“互聯(lián)網(wǎng)+”立體化教材，配有廣益教育助學(xué)助教平臺“九斗”APP。教師和學(xué)生可以分別通過教師端和學(xué)生端獲取教學(xué)資源，通過掃描書中的二維碼獲取教學(xué)視頻、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)、電子教案等多種數(shù)字化學(xué)習(xí)資源。新時代學(xué)生獲取學(xué)習(xí)資源的方式和途徑均有所增加，學(xué)生如何充分利用學(xué)習(xí)資源，克服互聯(lián)網(wǎng)上雜亂的紛擾也是重點(diǎn)問題之一。

(2)課程系統(tǒng)性強(qiáng)，一個知識點(diǎn)或一個條件的變化，就能影響解決問題的方法。所以該課程要求學(xué)生在小細(xì)節(jié)處能夠深入理解不同知識點(diǎn)的區(qū)別與聯(lián)系，并善于合理應(yīng)用；在全局上能夠掌握該課程的結(jié)構(gòu)框架，也有助于學(xué)生對整門課程以及物理學(xué)史的理解和掌握。作為教師，我們授課過程中需要深入淺出，降低學(xué)習(xí)難度；利用物理學(xué)中的生動教學(xué)案例，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高自主學(xué)習(xí)能力。

(3)大學(xué)物理的培養(yǎng)對象是非物理專業(yè)的本科生。在大學(xué)本科學(xué)習(xí)期間，往往專業(yè)課的學(xué)習(xí)會占據(jù)主導(dǎo)地位；對于非專業(yè)課，學(xué)生的投入精力是有限的。如何在有限的學(xué)時內(nèi)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率是提高本課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在；學(xué)好大學(xué)物理，可以積累更多的科學(xué)常識，從而有可能與自身專業(yè)進(jìn)行學(xué)科交叉，促進(jìn)自身的專業(yè)發(fā)展。

(4)課程分為上下兩個學(xué)期。不同的學(xué)期教師的授課對象可能有所變化，這會增加教師與學(xué)生的適應(yīng)難度和交流難度；不同專業(yè)，學(xué)生的學(xué)習(xí)方式會有所差異，教師采用的思政元素也會有所不同，大大增大了教師的教學(xué)難度。教師與學(xué)生的磨合，也是提高學(xué)習(xí)效率的關(guān)鍵。

(5)大班教學(xué)。教師和學(xué)生的交流減少，無法徹底全面了解學(xué)生的學(xué)習(xí)思想變化和能力的提升，這也將造成平時成績的評判不夠系統(tǒng)科學(xué)，增加了考核的難度。

1 傳統(tǒng)的考核方式

傳統(tǒng)的考核方式為閉卷考試+平時成績。通常按照權(quán)重比例，試卷占70%，平時成績占30%。在我校大學(xué)物理的考核中還規(guī)定卷面成績60 分底線。這種考核方式有助于學(xué)生基礎(chǔ)知識的掌握，也能促進(jìn)學(xué)生綜合能力的提升，便于教師評定考核結(jié)果。但相伴隨地，此種考核方式可能會出現(xiàn)以下現(xiàn)象：

● 為適應(yīng)校園里的各種評優(yōu)評獎，部分學(xué)生過于注重考試成績，采用“題海戰(zhàn)略”，以達(dá)到優(yōu)異的成績，但這只達(dá)到了物理教學(xué)的基本目的-基礎(chǔ)知識的理解，未能達(dá)到培養(yǎng)物理思維以及能力的提升等。

● 考試內(nèi)容不全面，題型結(jié)構(gòu)單一，試題多半出自平時作業(yè)或課堂案例，很少真正體現(xiàn)學(xué)生自主分析和創(chuàng)新能力，與最初學(xué)校培養(yǎng)的創(chuàng)新型人才相脫離。這種考核方式大多側(cè)重于對基礎(chǔ)知識的持續(xù)掌握和不斷理解，抑制住了學(xué)生對基礎(chǔ)知識的不斷創(chuàng)新和運(yùn)用。

● 題目固定，選擇題和判斷題使得作弊相對容易，滋生作弊或靠運(yùn)氣等僥幸心理；

● 臨時抱佛腳，將學(xué)習(xí)時間壓縮在臨近考試的一個重要時間段內(nèi)。有些同學(xué)甚至出現(xiàn)一天背太多題目的尷尬現(xiàn)象；更有甚者，可能會出現(xiàn)臨時考試突擊比認(rèn)真安排學(xué)習(xí)的同學(xué)考試成績高的情況。這現(xiàn)象嚴(yán)重阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造性，造成惡性循環(huán)。

基于目前考核方式存在的諸多弊端，進(jìn)行深入的考核方式改革迫在眉睫。如何有效改變大學(xué)物理的考核方式、提高大學(xué)物理課程理論教學(xué)質(zhì)量，成為近年教學(xué)改革的重點(diǎn)內(nèi)容之一?？己?，不僅能夠檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，也能間接體現(xiàn)出老師的教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效果。為適應(yīng)新時代高校教育的發(fā)展，找到一種全面有效的考核方式很有必要。只有在健全考核機(jī)制下，才能全面有效地檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，轉(zhuǎn)變學(xué)生的學(xué)習(xí)價值觀。

2 考核改革

要想進(jìn)行真正地教學(xué)改革，前提是改革考核方式。隨著時代的發(fā)展，每代學(xué)生都有自己獨(dú)特的時代特色。近幾年，社會對人才的素質(zhì)要求越來越高，考核方式應(yīng)充分體現(xiàn)應(yīng)用型和創(chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)。從2022 年開始，我校大學(xué)物理的平時成績得到提高，權(quán)重占40%，試卷占60%。平時成績的提高展示了過程評價的重要性，直接提高學(xué)生對課堂表現(xiàn)，隨堂測試和課后作業(yè)等教學(xué)環(huán)節(jié)的重視，擴(kuò)大了學(xué)生的展示的舞臺，但也會加大教師的考核難度。這時就亟需一套科學(xué)的平時成績評價標(biāo)準(zhǔn)，能夠良好地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及對知識的掌握程度。

考核方式的改革可以從以下兩個方面入手：改革考核手段和改革考核內(nèi)容。

考核手段的應(yīng)用可以呈現(xiàn)多元化。隨著多媒體信息技術(shù)的發(fā)展，各類教學(xué)平臺相繼涌現(xiàn)，例如雨課堂，智慧樹，超星等。我們可以利用多種信息平臺進(jìn)行教學(xué)考核，尤其是平時成績的考勤，隨堂測試和課后作業(yè)等，結(jié)合大數(shù)據(jù)給出科學(xué)的評價結(jié)果。大數(shù)據(jù)教學(xué)不僅可以提高教學(xué)效率，也方便教師檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，及時對學(xué)生的學(xué)習(xí)進(jìn)行考核與評價?？己丝梢詢A向于線上線下展示和小組合作等。成果展示可以大大減少學(xué)生的死記硬背，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和應(yīng)用能力；線上線下多渠道的嘗試，符合多元化的教育理念，增強(qiáng)學(xué)生的綜合能力，不僅可以提高學(xué)生的自信心，而且可以增加學(xué)生之間的交流，碰撞思維的火花；小組合作需要老師與同學(xué)，同學(xué)與同學(xué)之間的分工合作，可以充分展示個人特色與團(tuán)體特色，培養(yǎng)學(xué)生的合作意識和能力。

考核內(nèi)容上對于平時成績的考核要進(jìn)行系統(tǒng)科學(xué)評價，細(xì)化考勤，課堂表現(xiàn)，隨堂測試和課后作業(yè)等所占平時成績的比例，例如考勤占10%，課堂表現(xiàn)占40%，隨堂測試占20%和課后作業(yè)占30%。試卷成績考核可以趨于應(yīng)用型題目，加強(qiáng)思政教育等。大學(xué)物理知識繁多，對于一些冗長的公式，數(shù)據(jù)，巧妙的解題技巧等需要死記硬背的，可以直接在試卷上呈現(xiàn)，試題趨向于考察學(xué)生的應(yīng)用能力和物理思維。一些大規(guī)模的苦力計算也可以相應(yīng)減免，采用無需數(shù)據(jù)代入等方式?？荚噧?nèi)容可以增加思政題目，考察學(xué)生對物理學(xué)史的整體理解，以及學(xué)生思想價值觀念的樹立。

一些新穎的考核方式也可以適度的增加與借鑒，比如從理論知識的應(yīng)用傾向于專題展示，進(jìn)行學(xué)科交叉的探討和物理模型的建立等。與傳統(tǒng)的考核方式相比，推行專題報告展示的方式更具有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性。這類專題報告一方面需要教師立足科技前沿，設(shè)立熱點(diǎn)專題供學(xué)生們選擇或參考，另一方面需要同學(xué)們充分利用互聯(lián)網(wǎng)以及圖書館的資源，并進(jìn)行資源整合。每個專題報告的全局完整性和新穎性以及與課堂所學(xué)知識相連接的緊密性將會全面反映學(xué)生對基礎(chǔ)知識的理解和各方面能力的提升；學(xué)科交叉也是目前科研的熱點(diǎn)領(lǐng)域，學(xué)生如果能夠把大學(xué)物理知識與本專業(yè)的內(nèi)容進(jìn)行學(xué)科交叉，將會很好地促進(jìn)彼此學(xué)科的發(fā)展；物理模型的建立對于多專業(yè)的繼續(xù)學(xué)習(xí)和日常生活也是很重要的，這也是多個理工科專業(yè)需要學(xué)習(xí)大學(xué)物理的原因之一。因此在考核內(nèi)容上也可以適度增加創(chuàng)新型題目，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和獨(dú)立思考的能力。

3 教學(xué)改革

考核目標(biāo)的形式和內(nèi)容，在某種程度上限制了師生的教學(xué)方式?？己朔绞街苯佑绊懡虒W(xué)過程中的教學(xué)方法和教學(xué)內(nèi)容等重要環(huán)節(jié)，是教學(xué)過程的指揮棒[3]。傳統(tǒng)的教學(xué)方法主要以“PPT+板書+多媒體教學(xué)”講授為主，教學(xué)內(nèi)容主要是基礎(chǔ)知識的理解與應(yīng)用。在新的考核方式的驅(qū)動下，大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容也會相應(yīng)地進(jìn)行調(diào)整。除了基礎(chǔ)知識和典型習(xí)題外，還可以增加一些培養(yǎng)內(nèi)容，如物理學(xué)史的發(fā)展，科技前沿系列和生活中的物理應(yīng)用等。

3.1 調(diào)整教學(xué)理念

針對教學(xué)對象的不同，調(diào)整教學(xué)理念，制定差異化的學(xué)習(xí)計劃。大學(xué)物理涵蓋的內(nèi)容廣泛，與科技進(jìn)展和生活實(shí)際息息相關(guān)。適當(dāng)加入課程思政元素，不僅能夠使學(xué)生了解物理前沿，而且可以潛移默化影響學(xué)生的價值觀，提高學(xué)生的科技素養(yǎng)。不同學(xué)科的學(xué)科交叉不僅能夠促進(jìn)大學(xué)物理與多學(xué)科的發(fā)展，而且可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。平時成績的評定進(jìn)行科學(xué)細(xì)化，利用多媒體信息技術(shù)隨時記錄學(xué)生考勤，課堂表現(xiàn)，隨堂測試和課后作業(yè)等，及時掌握學(xué)生的階段性學(xué)習(xí)成果，對應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況可以及時進(jìn)行調(diào)整。作為教師，我們要幫助學(xué)生提高學(xué)習(xí)興趣，尊重學(xué)生的主體作用，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)能動性。通過找到不同科學(xué)系統(tǒng)的考核方式，改進(jìn)教學(xué)方法和教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量。

3.2 優(yōu)化教學(xué)模式

教學(xué)模式的優(yōu)化對學(xué)生提高學(xué)習(xí)效率和提高解決問題的能力有著極大影響。教師需要根據(jù)不同階段的學(xué)習(xí)現(xiàn)狀進(jìn)行內(nèi)容和方法的總結(jié)與反思。目前多數(shù)都是“滿堂灌”的教學(xué)模式，對教師的體力和學(xué)生的專注度有很大挑戰(zhàn)。如何在有限的時間內(nèi)提高教學(xué)和學(xué)習(xí)效率是提高課程教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵所在。教師教學(xué)時間與學(xué)生獨(dú)立思考自主學(xué)習(xí)時間的合理均衡，才能達(dá)到教學(xué)最優(yōu)。

早期的教學(xué)改革也在不斷進(jìn)行嘗試和完善，如盧德馨教授提出了“研究型教學(xué)”的理念[4]；元杰教授提出了“數(shù)字化”的教學(xué)模式[5]；對于教學(xué)模式的改革可謂形勢所迫。2020 年的疫情對教學(xué)方式以及考核方式均發(fā)起挑戰(zhàn)，在這樣的背景下，教師們開始對各種教育平臺深入學(xué)習(xí)，轉(zhuǎn)化教學(xué)方式，進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，使得教學(xué)逐漸趨于多元化。

除了優(yōu)化課堂教學(xué)模式，還可以拓展多種課下互動模式，如成立課外學(xué)習(xí)興趣小組，推送與課上知識相關(guān)的科技進(jìn)展，開闊學(xué)生的視野；對重難點(diǎn)問題進(jìn)行學(xué)生答疑和教師答疑，減輕學(xué)生的負(fù)擔(dān)。老師通過平時課堂表現(xiàn)進(jìn)行系統(tǒng)評價，形成激勵機(jī)制，調(diào)動學(xué)生的積極能動性。

3.3 結(jié)合信息技術(shù)

考核方式的改變潛在影響著教學(xué)環(huán)境的改變。隨著現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，教師和學(xué)生獲取教學(xué)資源的方式更加廣泛，手機(jī)，電腦，圖書館等媒介使得知識的獲取更加便捷。教師應(yīng)當(dāng)善于利用現(xiàn)代信息技術(shù)，推進(jìn)多媒體在線上線下教學(xué)中的應(yīng)用，以適應(yīng)新時代多元化的教學(xué)大環(huán)境。課前充分準(zhǔn)備教學(xué)資源，課后不斷學(xué)習(xí)多種信息技術(shù)平臺的應(yīng)用，豐富教學(xué)形式，提高教學(xué)效率，確保教學(xué)的順利開展。其次，時刻關(guān)注日常生活實(shí)際和科技前沿進(jìn)展，并能夠恰當(dāng)?shù)貞?yīng)用于基礎(chǔ)課堂的知識引入，這樣不僅有助于學(xué)生對基礎(chǔ)知識點(diǎn)的正確理解和有效運(yùn)用，而且能夠激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)習(xí)興趣。在教學(xué)過程中合理進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，活躍課堂氣氛，充分發(fā)揮學(xué)生的主體與老師的客體作用，盡可能地讓每位同學(xué)發(fā)揮自我潛能，讓學(xué)生的特點(diǎn)得到最大化呈現(xiàn)和發(fā)展；與學(xué)生多加強(qiáng)溝通和交流，全面客觀的了解不同專業(yè)學(xué)生的優(yōu)劣勢，營造文明和諧的數(shù)字化教學(xué)環(huán)境。

4 結(jié)論

考核方式的改革帶動教學(xué)改革，教學(xué)改革也可以推進(jìn)考核方式的改革，二者相互促進(jìn)，相輔相成。實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育的關(guān)鍵是教與學(xué)方法的轉(zhuǎn)變，而考核方式的改革是教育改革的前提，正在不斷得到重新認(rèn)識和重視，甚至被視為“教學(xué)改革的切入口”[6]。大學(xué)物理課堂是學(xué)生正確認(rèn)識世界的窗口，培養(yǎng)物理思維的場所。課程考核過程中不僅要考察學(xué)生對基本知識的掌握和理解能力，還要考察學(xué)生的創(chuàng)新意識，科技素養(yǎng)和解決問題的實(shí)際能力。傳統(tǒng)的考核方式不能全面客觀反應(yīng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，優(yōu)化考核機(jī)制，重視學(xué)生參與教學(xué)的過程，讓學(xué)生成為課堂的主人，激發(fā)學(xué)生參與學(xué)習(xí)的熱情，從而提高課堂質(zhì)量，達(dá)到真正的教學(xué)改革。