以電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的大學物理課程教學改革探究

王玉玲 徐權(quán) 成寶芝 何巍巍 張宏偉

摘 ?要：在新世紀，隨著互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)以及人工智能等技術(shù)的興起和發(fā)展，對于電子信息工程領(lǐng)域產(chǎn)生了巨大的影響。在新工科背景下，對于大學物理課程教學來講，如何以電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向，在知識更迭、激烈的競爭中脫穎而出，使大學物理教學質(zhì)量得以提升，為社會主義培養(yǎng)真正接班人，成為新工科背景下亟待解決的問題。大學物理課程作為高校理工教學的根基，在新工科背景下，在立德樹人的同時，應以專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為基本目標，提升大學生專業(yè)素養(yǎng)的同時，增強大學生的物理實踐應用能力。大學物理課程教學改革的總體方針，要以新工科為時代背景，要有理念、有目標、有過程、有方法、有特色、有成效。

關(guān)鍵詞：新工科;大學物理;教學改革

教育強國建設(shè)不僅是實現(xiàn)中華民族偉大復興的關(guān)鍵，也是深化教育教學改革層次，促進教育現(xiàn)代化發(fā)展，力爭使人民對教育滿意的核心。大學物理課程作為高校理工科專業(yè)基礎(chǔ)課程，是理工科教學的重要組成部分，要求在應用型人才培養(yǎng)、服務社會的能力和學科精神傳承等方面蓄力。尤其是在新工科背景下，大學物理課程作為提升理工科學生邏輯思維能力、創(chuàng)新能力、強化社會責任感的重要教學環(huán)節(jié)，其教學水平關(guān)系著高校理工科專業(yè)發(fā)展的整體水平。

在新工科背景下，大學物理課程教學要求進一步提升大學生理論應用能力。新工科背景下大學物理課程育人理念、育人能力以及師資隊伍等也應當同步提升。惟此，大學物理課程教學的整體水平才能夠得到升華。以當前的發(fā)展情況而言，地方性本科院校大學物理課程教學改革與其它理工科教育水平高的院校正縮小差異，特別在部分領(lǐng)域甚至有趕超的趨勢。就物理教學隊伍來講，經(jīng)歷了數(shù)年的發(fā)展，大學物理教師的學歷得到大幅度提升，然而在大學物理課程教學效果方面，大學生物理實驗動手能力以及綜合知識應用能力、創(chuàng)新能力在方面需要通過進一步的教學改革，不斷提升。

一、基于電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向的大學物理課程教學改革的困境

進入到21世紀后，就世界范圍來講，知識交融、匯集、再造以及創(chuàng)新的速度顯著加快，對于大學生來講也必須要提升學習和掌握知識的速度，往往學習、接收和轉(zhuǎn)化知識的速度，直接決定著學生今后所能達到的高度。在工科相關(guān)的新興產(chǎn)業(yè)中，產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)升級和新舊技術(shù)不斷轉(zhuǎn)換的同時，對于大學物理課程培養(yǎng)的工程專業(yè)人才的創(chuàng)新性要求日益提升，尤其是需要大學物理教學中的團隊協(xié)同、交叉學科知識掌握以及應用知識能力與專業(yè)發(fā)展俱進。特別是伴隨著電子信息專業(yè)新性產(chǎn)業(yè)化的發(fā)展，迫使原有的傳統(tǒng)行業(yè)以及創(chuàng)新型科技產(chǎn)業(yè)更新速度加快，對于未來從事相關(guān)領(lǐng)域工作的大學生來講，其創(chuàng)新能力提升就顯得非常必要，對于他們的意識以及工作活力也會提出更高的要求。這也為大學物理課程教學改革指引了方向。因此，引發(fā)了大學物理課程教學的問題：

（一）知識更新速度加快，要求教師和學生不斷更新知識。尤為關(guān)鍵的是知識更新周期收縮，給予大學物理教學新的時代訴求。聯(lián)合國教科文組織統(tǒng)計表明，信息化發(fā)展為人類知識更新和加速帶來了新局面。能夠理解成為課堂傳授的教學知識，在大學生尚未走出學校大門時，知識就已經(jīng)更新。這樣的局勢為大學物理教學帶來了嚴峻的挑戰(zhàn)。從當下高校大學物理課程教學的內(nèi)容來看，大都集中于系統(tǒng)性知識傳播，而對于專業(yè)性前沿知識尚未達成共識。

（二）大學物理學科與其它專業(yè)交叉融合問題。就大學培養(yǎng)計劃而言，跨學科、專業(yè)和能力的交叉成為大學物理課堂教學人才培養(yǎng)方案制訂的共識，也愈加受到人們的重視，在高校大學物理課堂教學改革中，如何展開跨學科、跨領(lǐng)域的交叉與融合是今后物理教學改革亟待解決的問題。

（三）教學內(nèi)容和形式難以滿足大多數(shù)學生求知的需求。就大學物理課程教學組成形態(tài)而言，部分高校組建理學院或者工學科，意在強化物理與其它專業(yè)交融，然而其中的教學質(zhì)量、水平難以有效提升，特別是當前的大學物理課程教學內(nèi)容、形式僅僅服務于部分學生，難以滿足大多數(shù)學生共同的需求，迫切要求對其傳統(tǒng)的教學內(nèi)容、形式等方面進行創(chuàng)新的革新，探尋綜合能力培養(yǎng)的有效方式、方法。

二、基于電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)導向的大學物理課程教學改革路徑

在新工科背景，以電子信息工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向，要使學生創(chuàng)新能力和綜合應用能力得以提升，解決大學物理課程教學中的諸多問題。這不僅要強化以學生為主體的教學改革目標，還要求強化師資隊伍建設(shè)，還要求保證教學儀器的與時俱進。

（一）貫徹創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標，樹立學生為主體的教學思想

大學物理課程教學改革不僅要求突破傳統(tǒng)習慣，尤其是以目標導向為課程教學改革的載體，然而其中“發(fā)現(xiàn)問題、創(chuàng)設(shè)問題以及解決問題”根本性目標，其核心是以學生為主體。因此，在大學物理課程教學中要激發(fā)學生潛能與創(chuàng)新意識，使學生適應能力和整體素質(zhì)得以升華。長期以來，大學物理課程教學在眾多高校理工科教學中事實上并未占據(jù)主體地位，與其在學科中的地位并不匹配。因此，要想貫徹電子工程專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標，必須樹立學生為主體的教學思想。

當代學生相對更注重開放，相對更關(guān)注自我超越，相對更強調(diào)關(guān)注社會，相對更關(guān)注成長。總體上，他們的價值觀呈現(xiàn)出更加積極進取、健康向上的狀態(tài)特征?；诖耍诮虒W設(shè)計上，要改變傳統(tǒng)授課中教師知識傳授的角色，要科學設(shè)計課堂環(huán)節(jié)，把傳統(tǒng)的知識灌輸式學生變成學生為課堂參與的主體，教師是引導者。在課堂教學初，即在線下實體課程前，通過網(wǎng)絡(luò)學習平臺（學習通、雨課堂或智慧樹等）發(fā)布學習任務單。任務單建議最好采取圖示形式，學生一目了然，同時印象深刻。通過課前任務單，讓學生明確待學課程將要學習的主體內(nèi)容，和上一節(jié)課所學知識點的關(guān)系，在本章中的地位和作用。同時任務單也要明確指出本節(jié)課的重點、難點，讓學生通過教學平臺網(wǎng)絡(luò)資源預習時，能夠把握重點。最重要的時，任務單中要有預設(shè)討論題，每一節(jié)課前，設(shè)置圍繞核心知識點的、與學生專業(yè)相關(guān)的應用案例討論題目。案例式的討論題目，不僅能夠讓學生明確學習目標，同時也能夠激發(fā)學生學習興趣。課中教學中，依據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺統(tǒng)計出來的學情分析，有側(cè)重點的做知識點學時分布。學情分析數(shù)據(jù)主要依據(jù)平臺視頻觀看回放數(shù)據(jù)，視頻中設(shè)置的對應知識點回答情況等。課上教學實際上變?yōu)榻鉀Q問題的過程，學生通過課上學習，解惑課前問題，通過討論環(huán)節(jié)和檢測環(huán)節(jié)進一步加深知識點印象。大物物理注重培養(yǎng)的學生分析問題、解決問題的能力，而這些一定要給學生思考時間，要引導學生通過思考自己得出結(jié)論，以此加深知識的理解。課后，以出門測的形式，考核學生知識掌握程度，對于考核中，出錯比較多的題目，分析對應的知識點，找出原因，以網(wǎng)絡(luò)見面課的形式和學生共同解決問題。課后階段，要及時做好教學反思，對于一節(jié)教學中遇到的問題，解決方法及時記錄，教學研討會時，可以和同行討論，優(yōu)化教學方法，提升個人教學能力。

（二）圍繞專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標，主動強化物理師資隊伍和課程資源建設(shè)

大學物理課程教學改革要想成功實現(xiàn)，即要摒棄高校中長期以來存在的“重理論輕實踐”思想，還要注重大學物理教學改革的體系化、科學化和實踐化的路徑。其中的重中之重就是大學物理師資隊伍建設(shè)，教師承擔著傳播文化知識、傳遞思想以及真理傳播的社會責任，是中華民族偉大復興的基礎(chǔ)，同時也是實現(xiàn)美好生活重要基石。大學物理課程教學改革的師資隊伍成為主要教學力量，要充分發(fā)揮其在新工科背景下物理教學改革的生力軍作用，為大學物理實驗教學改革提供保障。

師資隊伍圍繞相同或相近專業(yè)的原則進行組建，教師團隊要具有穩(wěn)定性，這有利于團隊凝聚力量進行課程資源建設(shè)。課程資源的完善程度直接決定著課堂教學的水平和靈活度。大學物理存在著內(nèi)容多、學時少的困境，為保證教學的完整性、大學物理知識體系的完整性，網(wǎng)絡(luò)課程資源的建設(shè)尤為必要。網(wǎng)絡(luò)課程資源包括教學大綱、教學進度表、教學PPT、教學視頻、互動問題庫、試卷庫等。其中，教學視頻最好是課程團隊基于本校學生的實際學情進行錄制。教學視頻錄制是一項系統(tǒng)工程，為快速、優(yōu)質(zhì)的完成此項工作，團隊化的錄制是最優(yōu)方案。教學團隊話也有助于提升互動問題庫和試卷庫內(nèi)容的數(shù)量和質(zhì)量。

課程建設(shè)、課程教學改革，基礎(chǔ)在實踐，目標在提升。通過教學改革，不僅僅是提高學生成績，更重要的是提升學生知識的實際應用能力、創(chuàng)新能力和解決問題能力。教學改革過程，也是提升課程質(zhì)量的過程，教學團隊要制定課程發(fā)展規(guī)劃，設(shè)置好遠景目標和近期目標。發(fā)展規(guī)劃中不僅包含課程目標，也包含教改立項目標?？傊ㄟ^多途徑、多方式提升教學團隊綜合教學、教研能力，為社會主義建設(shè)培養(yǎng)合格的接班人。

（三）以專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標為導向，充分發(fā)揮實驗教學的重要作用

大學物理教學分為理論教學和實驗教學。物理實驗課是一門和理論銜接緊密的驗證性課程。實驗教學中同樣也要以專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)目標為導向，重構(gòu)實驗教學體系，依據(jù)專業(yè)人才培養(yǎng)目標，將教學內(nèi)容進行模塊化劃分。大學實驗教學和理論教學通常由不同教師完成，實際上課的過程中，經(jīng)常出現(xiàn)理論和實驗時間脫節(jié)的現(xiàn)象，即理論知識學生已經(jīng)學習了很久，實驗還沒有上課的情況，這種情況違背知識記憶原理，實驗課加深理論學習效果的作用，沒有的到充分發(fā)揮。解決該問題的方法有兩種：①理論和實驗教師為同一教師完成，教師可以根據(jù)理論授課進度，靈活調(diào)整實驗時間;②實驗教師和理論教師溝通，掌握理論課程進度，依據(jù)大學物理理論進度，安排實驗時間。及時性的實驗對接，能夠進一步加深理論知識的理解，培養(yǎng)其創(chuàng)造能力。

實驗教師要和理論課教師一樣，教學方法也要面向創(chuàng)新人才培養(yǎng)要求做對應調(diào)整，將重實驗結(jié)果、輕實驗過程的傳統(tǒng)方法，改革為重實驗過程、實驗設(shè)計的研究性實驗教學，充分發(fā)揮好實驗教學的作用。要進行實驗教學的課程資源建設(shè)，通過資源平臺學生可以課前進行實驗預習，也可以通過虛擬仿真進行實驗操作。大學物理實驗教學的考核方式要與時俱進，傳統(tǒng)的僅僅通過實驗報告和期末操作檢測的方式無法考核學生的分析問題、解決問題能力。在考核中，要增加實驗過程性考核，也可以依據(jù)實驗內(nèi)容，提出自主設(shè)計性題目，達到真正考核學生實際能力的目的。

在新工科背景下，特別是以電子信息專業(yè)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)，物理教學的儀器和設(shè)備是大學物理課程教學的根本性保障。其一要強化對于現(xiàn)代大學物理實驗儀器設(shè)備的改造與升級工作，增加課程教學中的使用效率和使用程度。另外還要以電子信息專業(yè)創(chuàng)新人才培養(yǎng)為導向?qū)υO(shè)備進行升級改造，以強化大學物理課堂教學管理的科學化、現(xiàn)代化和應用性水平。大學物理實驗教學設(shè)備更新和科學管理，不僅關(guān)系到大學生們的安全，也關(guān)系到高校固定資產(chǎn)的折舊與損耗，因此在對大學物理課程進行改革的同時，還要求展開專項檢查工作，夯實大學物理教學的儀器后盾。

三、結(jié)論

在新工科背景下，大學物理課程教學改革以要電子信息工程專業(yè)人才培養(yǎng)目標為導向，清醒認識當前大學物理課程教學的短板。特別是工業(yè)高速發(fā)展新的時代背景下，大學物理課程教學改革要全面遵循黨的教育方針，以立德樹人為根本方向，服務于中華民族偉大復興戰(zhàn)略，將提升人才培養(yǎng)質(zhì)量為旨歸，以新標準、新方法、新手段和新模式，不斷強化大學生物理實踐能力，創(chuàng)新教學和學習精神、增強師生的社會使命感，積極開創(chuàng)大學物理教學發(fā)展的新局面和新成就。

參考文獻：

[1]王輝，吳平，朱浩，張曉，謝東.基于“金課”建設(shè)的“大學物理”線上線下混合教學實踐[J].大學物理，2021，40（03）：51-55+61.

[2]李艷華.地方本科院校向應用型院校轉(zhuǎn)型形勢下大學物理及大學物理實驗課程教學改革研究[J].科學咨詢（教育科研），2021（03）：41-42.

[3]朱橋，劉建科，周利斌，羅道斌，張鵬.以培養(yǎng)創(chuàng)新型人才為目標的“大學物理”教學改革研究[J].科技與創(chuàng)新，2021（05）：117-118.

[4]孔鵬，楊紅，王小云，黃勇剛，鄧科.新工科背景下的民族高校大學物理教學改革[J].文化產(chǎn)業(yè)，2021（06）：143-144.

[5]程丹.應用型本科院校大學物理教學改革探索[J].黑龍江科學，2021，12（03）：118-119.

[6]何永凡，周紅，周曉兵，彭長宇. 利用大學物理實驗平臺培養(yǎng)學生實踐創(chuàng)新能力[J]. 實驗技術(shù)與管理，2016，33（06）：180-183.

[7]李道勇，歐陽雨，李建福，李尊營. 基于創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學物理實驗教學模式改革[J]. 大學物理實驗，2019，32（05）：102-104.

[8]康小平，何仲，趙魯梅，徐元哲，郝良煥. 在大學物理實驗中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[J]. 高師理科學刊，2018，38（08）：93-95+99.

[9]方宇. 淺談大學物理教學中如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力[J]. 大學教育，2019，（06）：106-108.

基金項目：黑龍江省高等教育教學改革一般研究項目，項目編號：SJGY20190008。