少學時大學物理課程教學改革與創(chuàng)新

尹偉 李萍 秦彥軍

摘? 要：少學時背景下，如何保證大學物理課程整體效果和教學內(nèi)容的完整性十分重要。本文分析了目前少學時大學物理課程存在的主要問題及相關(guān)研究現(xiàn)狀，提出了少課時大學物理課程教學改革的幾點方法，研究了教學改革中擬解決的關(guān)鍵問題。依據(jù)教改思路，探索一條適合應(yīng)用型高校少學時大學物理課程教學方法。

關(guān)鍵詞：少學時? 大學物理? 教學改革? 創(chuàng)新

中圖分類號：G64? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）11（c）-0181-03

Teaching Reform and Innovation of College Physics Course with Less Hours of Study

YIN Wei? LI Ping*? QIN Yanjun

（College of Mechanical and Electrical Engineering， Xinjiang Institute of Technology， Aksu， Xinjiang Uygur Autonomous Region， 843000 China）

Abstract： Under the background of less teaching hours， how to ensure the overall effect of college physics course and the integrity of teaching content is very important. This paper analyzes on the main problems existing in the course of college physics with less teaching hours and the present situation of related researches， puts forward some methods for the teaching reform of college physics with less teaching hours， and researches on the key problems to be solved in the teaching reform. Based on the idea of teaching reform， this paper explores a teaching method suitable for less-hour college physics course in application-oriented universities.

Key Words： Less teaching hours; College physics; Teaching reform; Innovation

為貫徹落實國家“十三五”規(guī)劃綱要，深化產(chǎn)教融合、校企合作，提高應(yīng)用型人才培養(yǎng)和服務(wù)區(qū)域、產(chǎn)業(yè)能力水平，國家發(fā)改委、教育部共同組織實施教育現(xiàn)代化推進工程應(yīng)用型高校建設(shè)。在應(yīng)用型高校轉(zhuǎn)型背景下，各高校正積極探索實踐教學，強化應(yīng)用型人才培養(yǎng)。為滿足地方應(yīng)用型高水平本科院校建設(shè)標準中實踐課學分比例不低于總學分30%的要求，大學物理等基礎(chǔ)性課程的課時量受到很大程度壓縮。

大學物理為我校理工科專業(yè)基礎(chǔ)課，原培養(yǎng)計劃中，大學物理課程分為大學物理A和大學物理B兩學期課程共計160學時，課程壓縮后，課程變?yōu)橐粚W期共計80學時。大學物理課程教學內(nèi)容涵蓋力學、電磁學、光學等六大板塊，在培養(yǎng)學生專業(yè)基礎(chǔ)知識和邏輯思維方面有很重要作用，在少課時背景下，既要達到大學物理課程的教學效果，又要保證該課程知識點的完整性，對教師提出了更高質(zhì)量的要求。

1? 少學時《大學物理》教學存在主要問題

1.1 教學模式單一、重講解、輕互動

由于大學物理課程模塊較多，在課時量被壓縮的前提下，教師為完成基本教學內(nèi)容，基本采用單調(diào)的傳統(tǒng)課堂教學模式，將重點放在知識點的講解上，忽略了課堂互動環(huán)節(jié)，造成學生對學習知識積極性不高，參與課堂的主動性不強;另一方面，教師授課前忽視了對學生情況的分析，授課中教師在一定程度上忽視了學生作為學習主體的存在，忽視了學生是重要的課程資源，授課后教師對教學過程的評價不到位，就會出現(xiàn)所設(shè)定的教學目標與實際的教學效果有時有不相吻合的情況，在這樣的教學模式下，很難創(chuàng)造出有生命力的課堂。

1.2 教學內(nèi)容陳舊、重基礎(chǔ)、輕創(chuàng)新

大學物理知識點較多，在少課時情況下，教師忙于講解課程知識點，往往忽略了知識點本身與實際的內(nèi)在聯(lián)系，更忽略了知識點與實踐之間的內(nèi)在聯(lián)系。造成了大學物理課堂上學生聽的沉悶，老師講的費力，學生完全處于一種被動的接受知識的狀態(tài)，很難喚醒學生學習的主動性，更無法進行創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

1.3 考核方式死板、重結(jié)果、輕過程

考核方式上，大學物理課程普遍采用平時成績+期末考試+實驗成績的考核方式，雖然實驗成績納入到了考核范圍，但是期末考試仍占大部分比例，且隨著總課時量的壓縮，實驗課課時也受到了大幅度壓縮，沒有起到很好的實踐意義。過于注重結(jié)果性評價而忽視對學生學習過程的評價，造成學生在日常大學物理課程的學習過程中容易放松警惕，而到了期末集中惡補，達不到預定的能力目標。

2? 研究現(xiàn)狀

（1）以翻轉(zhuǎn)課堂和MOOC為主的大學物理教學模式研究[1-3]，以及智慧化教學平臺在大學物理教學中的應(yīng)用，以提高學生學習積極性和主動性，讓學生真正參與到課堂中來。（2）過程化考核在大學物理課程考核中的研究[4，5]，強調(diào)學生平時學習中的考核重要性以及可考核辦法，如進行階段性測試、增加創(chuàng)新設(shè)計物理實驗、將網(wǎng)絡(luò)學習納入期末總成績等。（3）大學物理教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的研究[6-7]，強調(diào)在教學過程中注重對學生進行啟發(fā)式教學，為學生提供獨立思考問題，解決問題辦法，特別是在進行大學物理實驗時，讓學生獨立設(shè)計獨立完成課題，增強學生創(chuàng)新思維的培養(yǎng)。

以MOOC為代表的現(xiàn)代教學模式在某種程度上可以增加師生課堂互動，但是對學生學習主動性和學習基礎(chǔ)要求較高，學生在剛開始可能會出于教學模式新穎和好奇心積極參與課堂中來，但是想要保持長久互動絕非易事。另外MOOC素材的選取和課堂教學會受到很多因素的限制，以我校為例，教學班平均人數(shù)在50～60人左右，導致MOOC教學模式很難進行。過程化考核可以間接督促學生加強平時學習，但在大學物理教學中，由于班級人數(shù)、課時量、實驗場地等因素的限制，導致授課教師很難觀察到每一位學生，實驗過程中相互抄襲也不是個例，因此考核很難取得實效。因此，在大學物理教學改革中，單方面的改革并不能起到很好的效果，要從學情、教學環(huán)境、教師自身素質(zhì)、先進教學模式、能力和素質(zhì)培養(yǎng)、合理有效的考核方式等多方面進行整體改革。

3? 大學物理課程教學改革措施

3.1 合理規(guī)劃各專業(yè)教學內(nèi)容推進模塊化教學

大學物理課程是各專業(yè)必修基礎(chǔ)課，但是各專業(yè)學習側(cè)重點也有所不同，在少學時的前提下，必須針對各專業(yè)不同特點，對大學物理知識點加以整合，推進實施模塊化教學。如土木工程和機械專業(yè)專業(yè)對大學物理中的力學部分要求較高，自動化類、儀器類以及計算機類專業(yè)對電磁學和光學部分要求較高，過程控制專業(yè)則對熱學部分要求較高;在分析各專業(yè)對物理學知識要求的基礎(chǔ)上，制定不同的課程方案，對不同配比的課程方案大綱進行有側(cè)重的編寫。

3.2 豐富教學手段提升學習興趣

隨著多媒體技術(shù)的發(fā)展和現(xiàn)代化教學平臺建設(shè)水平的提高，教學手段也應(yīng)隨之更新。物理學知識點不僅對數(shù)學計算要求較高而且較為抽象，必須將抽象物理模型借助現(xiàn)代化手段進行優(yōu)化，將靜態(tài)物理模型制作成2D/3D動畫演示，變抽象為直觀，方便學生理解。借助現(xiàn)代化智慧教學平臺“雨課堂”和“九斗”，與學生進行課上互動，課下交流。掃碼上課，彈幕提問，增加課堂活躍度;課堂測驗，自動統(tǒng)計答題結(jié)果，讓教師輕松掌握學生某一部分知識點的學習情況，高效指導教學。

3.3 創(chuàng)新教學模式培養(yǎng)學生的綜合能力

改變傳統(tǒng)教學中“以教師為中心”的教學模式， 轉(zhuǎn)變?yōu)椤耙詫W生為主體，以教師為主導”互動式教學模式。大學物理知識點講解過程中，教師應(yīng)減少公式、定理及原理的推導，增加物理學史以及知識點形成背景的介紹，從具體物理學案例出發(fā)，增加分組研討、啟發(fā)式提問等環(huán)節(jié)。例如，在講授剛體轉(zhuǎn)動慣量這一節(jié)時，給學生提出問題“為什么車輪不是實心的，而是質(zhì)量集中在邊緣？”，引導學生將所學知識點與實際案例建立聯(lián)系并做出解釋。啟發(fā)式提問和案例教學不僅能提高學生課堂參與度，還能加深學生對基本概念的認知，也能培養(yǎng)學生自主思考、解決問題的能力。

3.4 改革考核方式完善評價體系

課程考核是教學過程的終點和最終環(huán)節(jié)，也是檢驗教師教學成果和學生知識點掌握程度的重要手段。階段性考核、過程化考核以及實踐能力考核應(yīng)成為主要考核形式。在日常教學過程中，平時成績考核過程中要注重學生課堂表現(xiàn)以及創(chuàng)新思維體現(xiàn)，如在大學物理每一部分結(jié)束后，安排學生分組進行創(chuàng)新課題設(shè)計，將對應(yīng)的物理學案例通過所學知識點進行分析和解決。期末考試除了基本題型外，增加了主觀問答題比例，考查學生對知識點靈活運用程度。實驗成績中，不僅對學生實驗過程進行打分，更看重學生實驗報告質(zhì)量、數(shù)據(jù)的處理能力以及設(shè)計性實驗?zāi)芰Α?/p>

3.5 開放物理實驗室讓物理實驗室成為學生創(chuàng)新設(shè)計的主陣地

對現(xiàn)有大學物理實驗課進行改革，改革分為兩個方面。首先，逐步申請開放大學物理實驗室，提高實驗儀器的利用率，增加大學物理創(chuàng)新設(shè)計實驗室，健全實驗室開放制度，讓喜歡物理實驗的學生真正參與實驗和研究，將物理實驗作為其他競賽的基礎(chǔ)場地，與“挑戰(zhàn)杯”“電子設(shè)計大賽”等競賽相結(jié)合。其次，改變現(xiàn)有的固定實驗題目模式，增加創(chuàng)新設(shè)計實驗，讓學生選擇自己感興趣的某一方面，自己提出問題、設(shè)計方案、解決問題，提升學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)。

4? 教改中擬解決關(guān)鍵問題

4.1 模塊化教學中，教學管理及教師自身知識擴展水平問題

模塊化教學要求大學物理課程根據(jù)不同專業(yè)特點設(shè)計不同教學內(nèi)容，可以在基礎(chǔ)課和專業(yè)課之間建立起橋梁作用，但是同一門課程課堂講授不同內(nèi)容，對教學管理提出了很大挑戰(zhàn)，教師自身要尋找大學物理課與專業(yè)課知識契合點，增加了備課壓力。本項目在模塊化教學中擬采用分專業(yè)負責制，對于不同專業(yè)分配固定物理課程教師進行教學，對所帶專業(yè)課程提供相應(yīng)的教學大綱和授課計劃，合理規(guī)劃教學內(nèi)容，實現(xiàn)與后續(xù)專業(yè)課程對接最大化。

4.2 實驗室開放的教學管理問題

開放大學物理實驗，需要相應(yīng)的規(guī)定和安全保障措施作為前提，除此之外，還需要相關(guān)教師作為指導。本課程組擬采用實驗課程興趣小組的形式，小組由指導老師負責，對學生進行實驗指導及實驗室管理，以大創(chuàng)項目為抓手，提高學生參與的積極性。

4.3 智慧化教學平臺的試用度問題

大學物理多是以傳統(tǒng)教學+多媒體的教學模式居多，由于學生學習主動性和基礎(chǔ)等原因，學生不一定能參與到智慧化教學過程中來。項目組擬通過試點的方式，首先，先進行智慧化教學平臺的探索，通過一學期試用，形成調(diào)查問卷及教學效果調(diào)查報告，在報告的基礎(chǔ)上進行改進;其次，要不斷充實和創(chuàng)新教學課件內(nèi)容，讓智慧化教學平臺發(fā)揮最大效果。

5? 結(jié)語

地方本科院校在轉(zhuǎn)向應(yīng)用型高校過程中會帶來大量課程體系變革，大學物理課程作為理工科專業(yè)基礎(chǔ)課，在強調(diào)實踐前提下，面臨大量挑戰(zhàn)。如何做好少學時背景下大學物理課程的教學改革，保證課時量減教學效果不減，需要從課程教學內(nèi)容、教學方法、教學手段以及考核方式等多方面進行綜合考慮。

參考文獻

[1] 倪燕茹.基于網(wǎng)絡(luò)教學平臺的大學物理課程建設(shè)的必要性[J].科技創(chuàng)新導報，2015（32）：213-214.

[2] 段煉，張靜，徐大海.基于MOOC資源的地方高?；旌鲜浇虒W模式個案研究——以“大學物理”為例[J].長江大學學報：社會科學版，2019，42（4）：115-120.

[3] 王娜，官邦貴，何恩節(jié)，等.大學物理智慧教學模式的探究[J].現(xiàn)代計算機，2019（26）：65-68.

[4] 束華中，楊志紅，王增旭，等.過程化考核教學模式研究與實踐——以《大學物理》課程為例[J].大學物理實驗，2017，30（5）：133-135.

[5] 吳兆峰.對大學物理教學改革的幾點看法[J].科技創(chuàng)新導報，2015，12（16）：155，157.

[6] 劉文華.基于“新工科”理念的《大學物理》課程教學模式創(chuàng)新的研究[J].科技視界，2019（33）：132-133，149.

[7] 孫皆宜.大學物理教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的方法[J].科技風，2019（32）：76.

[8] 陳鈾，尹嵐，饒益花.大學物理課程在線教學創(chuàng)新設(shè)計與實踐[J].科技風，2021（1）：61-62.

[9] 王愛華，盛智銘，姬曉旭，等.新工科大學物理課程教學改革措施與實踐分析[J].科技風，2020（35）：51-52.

[10] 袁麗雯，楊坤.BOPPPS模式在大學物理課程教學中的應(yīng)用探究[J].物理通報，2020（12）：24-27.

[11] 朱家昆，周中漢，吳維寧，等.大學物理課程的教學內(nèi)容構(gòu)建與教學模式創(chuàng)新[J].科教導刊（中旬刊），2020（11）：103-104.

[12] 張秀平，曲鳳成，邱敏，等.大學物理課程混合式教學模式探討[J].黑龍江科學，2020，11（9）：44-45.