基于中外合作辦學(xué)班的大學(xué)物理課程教學(xué)改革的研究與探索

胡曉晨

（青島科技大學(xué)中德工程學(xué)院，山東 青島 266426）

0 引言

隨著我國高等教育水平的不斷發(fā)展，中外合作辦學(xué)成為教育國際合作與交流的一種重要形式。合作辦學(xué)的開展一方面能通過引進(jìn)境外優(yōu)質(zhì)教育資源、教育理念、人才培養(yǎng)模式等，推動我國教育體制和辦學(xué)體制改革，促進(jìn)教育對外開放；另一方面也能夠為學(xué)生提供受教育機(jī)會、豐富教育供給，滿足我國受教育者日益增長的多樣化教育需求。鑒于當(dāng)前合作辦學(xué)模式下大學(xué)物理課程在教學(xué)過程中存在的一些問題，從教學(xué)理念、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、考核評價方式等多維度開展面向中外合作辦學(xué)專業(yè)的課程改革是十分必要的，以期更加符合專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)，促進(jìn)學(xué)生物理學(xué)習(xí)思維的形成與發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生勤于思考、樂于探究的學(xué)習(xí)習(xí)慣。

1 大學(xué)物理課程的教學(xué)現(xiàn)狀及問題

1.1 傳統(tǒng)的教學(xué)內(nèi)容

大學(xué)物理課程包含力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、磁學(xué)、光學(xué)、狹義相對論、量子物理學(xué)等多學(xué)科內(nèi)容，涉及知識范圍廣、基礎(chǔ)知識點多，各部分相對獨立。然而隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)步，物理學(xué)科不斷壯大，分支學(xué)科也在不斷增多，同時跨學(xué)科融合發(fā)展也使得物理學(xué)所涉及的范圍越來越廣，現(xiàn)有的教學(xué)內(nèi)容相對科技發(fā)展有所滯后。

1.2 單一的教學(xué)方法和手段

大學(xué)物理課程一般采用大班制授課，每個教學(xué)班由3—4 個行政班組成，人數(shù)為80—100 人不等。班級學(xué)生人數(shù)規(guī)模導(dǎo)致課程的教學(xué)方法以講授法為主，而大量講授法的進(jìn)行往往會引起“填鴨式”教學(xué)，造成學(xué)生被動學(xué)習(xí)、注意力易分散、課堂效率低等情況，學(xué)生知識掌握不牢，長此以往學(xué)習(xí)興趣也會越來越低；同時中外合作辦學(xué)專業(yè)學(xué)生的物理基礎(chǔ)薄弱，加之學(xué)生往往存在“畏難”的心理，而單獨采用講授法的傳統(tǒng)教學(xué)使得學(xué)生無法直觀的感受知識概念和理論，對課程學(xué)習(xí)產(chǎn)生恐懼，由此造成學(xué)習(xí)難度進(jìn)一步增大。

1.3 學(xué)生重視程度不高

大學(xué)物理課程所講授的基本概念、理論和方法是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識和探索精神等方面，具有其他課程不可替代的重要作用。然而在許多合作辦學(xué)專業(yè)培養(yǎng)計劃中，大學(xué)物理課程的課時及學(xué)分相比于專業(yè)課和語言課程是更少的，以我校中德工程學(xué)院復(fù)合材料與工程專業(yè)課程為例：德語設(shè)置128課時8學(xué)分、基礎(chǔ)化學(xué)原理設(shè)置4學(xué)分64課時、有機(jī)化學(xué)設(shè)置4學(xué)分64課時，而大學(xué)物理僅為2.5學(xué)分40 課時；同時本科一年級學(xué)生剛剛經(jīng)歷高考步入大學(xué)，往往存在“唯分?jǐn)?shù)論”的思想，加之高校對于評獎評優(yōu)、出國交流深造、研究生推薦免試等均與學(xué)生績點掛鉤，使得學(xué)生對于學(xué)分少的課程重視程度低[1]。

1.4 學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱

隨著我國近年來高等教育的普及，高校招生規(guī)模也在不斷擴(kuò)大，使得不同層次高校間生源質(zhì)量差別顯著。一方面從中外合作辦學(xué)角度來看，學(xué)生基礎(chǔ)相對薄弱，對于中等教育階段所學(xué)習(xí)的內(nèi)容掌握程度不高，理論基礎(chǔ)較差；另一方面，自2020 年山東省實施高考綜合改革后[2]，學(xué)生在大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)過程中的問題更加突出，許多學(xué)生在進(jìn)入大學(xué)前幾乎沒接觸過物理知識，以我校中德工程學(xué)院2022 級171 名學(xué)生為例：僅有71名學(xué)生高考選考了物理，另外100 名未選考物理的學(xué)生中，有70 名學(xué)生高中階段雖學(xué)習(xí)過物理課程，但幾乎沒有印象；17 名學(xué)生未學(xué)習(xí)過物理課程，而學(xué)習(xí)過物理課程且能掌握基礎(chǔ)知識的僅有13 名學(xué)生。大學(xué)物理課程以初、高中的物理知識為基礎(chǔ)，融合高等數(shù)學(xué)中的微積分思想，分析解決更加復(fù)雜的問題，然而學(xué)生基礎(chǔ)知識薄弱甚至缺失必然會對課程教學(xué)的開展增加難度。

2 大學(xué)物理課程改革的探索

針對中外合作辦學(xué)專業(yè)大學(xué)物理課程教學(xué)中存在的問題，結(jié)合專業(yè)人才培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生特點，從教學(xué)理念、內(nèi)容、方法手段等方面，采用多元化教學(xué)模式，開展大學(xué)物理課程教學(xué)改革的研究與探索。

2.1 更新教學(xué)理念，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)能力發(fā)展

改變傳統(tǒng)的以教師為中心的“填鴨式”教學(xué)，在課程設(shè)計和建設(shè)中堅持貫徹落實“學(xué)生中心、產(chǎn)出導(dǎo)向、持續(xù)改進(jìn)”的教育理念，明確“學(xué)生是學(xué)習(xí)的主人”；在教學(xué)設(shè)計中由“以教為中心”向“以學(xué)為中心”轉(zhuǎn)變，促進(jìn)學(xué)生學(xué)會學(xué)習(xí)、學(xué)會思考；教學(xué)過程中著力培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新學(xué)習(xí)的意識，發(fā)展學(xué)生終身學(xué)習(xí)的能力，促進(jìn)學(xué)生崇尚科學(xué)的精神品質(zhì)。

2.2 注重基礎(chǔ)知識，結(jié)合學(xué)情因材施教

針對學(xué)生存在的基礎(chǔ)知識薄弱的問題，結(jié)合教學(xué)過程發(fā)現(xiàn)，學(xué)生的問題不僅在于高中階段物理知識的缺乏，也存在高等數(shù)學(xué)的知識理解不透徹、不能靈活應(yīng)用的問題[3]。例如，在靜電場的疊加原理教學(xué)中，學(xué)生知道點電荷產(chǎn)生的電場應(yīng)如何表示，但不會求解均勻帶電細(xì)桿、均勻帶電平板等產(chǎn)生的電場問題。因此在講解知識點及習(xí)題計算時，可引導(dǎo)學(xué)生回顧高等數(shù)學(xué)的基本知識、分析其在物理問題上的應(yīng)用方法，以此更好地理解物理學(xué)中的概念。教學(xué)過程中也應(yīng)結(jié)合學(xué)生的情況選擇適當(dāng)難度的知識和習(xí)題，做到因材施教，使學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中的自我效能感得到滿足，感受到學(xué)習(xí)新知識、解決新問題時所獲得的成就感，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程的熱情和興趣。

2.3 優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，緊跟科學(xué)技術(shù)研究前沿

針對大學(xué)物理教材知識點不夠鮮活的問題，在教學(xué)過程中將知識點與日常生活和科學(xué)前沿技術(shù)成果相結(jié)合，抓住時事熱點，使學(xué)生感受物理學(xué)科與生活的聯(lián)系，體會物理學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科在各學(xué)科、跨學(xué)科融合發(fā)展中所起到的重要作用；課堂教學(xué)中也可融入物理學(xué)史的講解，通過文字、視頻等多種方式了解物理學(xué)家的故事，激發(fā)學(xué)生勇于探索、崇尚科學(xué)的精神品質(zhì)。課程教學(xué)中可采用學(xué)生自主探究形式，以小組為單位完成科技成果的發(fā)展應(yīng)用、物理學(xué)史等課題的調(diào)研，通過查找資料—整理分析—形成文字、視頻、PPT 等材料—交流分享等過程，增強(qiáng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和探究精神，學(xué)生通過親歷調(diào)研過程也能夠更加深刻地感受物理學(xué)科的重要性以及科學(xué)技術(shù)為我們生活帶來的巨大影響。

2.4 利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，開展線上線下混合式教學(xué)

改變傳統(tǒng)的課堂教學(xué)模式，利用慕課、雨課堂、學(xué)習(xí)通等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺開展線上線下混合式教學(xué)[4]。課前通過“學(xué)習(xí)通”發(fā)布預(yù)習(xí)視頻，使學(xué)生了解本節(jié)課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)和基本概念和原理，以提高課堂效率；課堂教學(xué)中采用板書與多媒體結(jié)合的方式，利用“雨課堂”發(fā)布課件及習(xí)題，在習(xí)題練習(xí)過程中走入學(xué)生中解答疑惑，同時通過雨課堂上傳的習(xí)題求解過程了解學(xué)生存在的問題，增加師生間互動交流，克服大班上課存在的弊端；每章節(jié)學(xué)習(xí)結(jié)束后，布置紙質(zhì)習(xí)題作業(yè)并批改，同時通過“學(xué)習(xí)通”發(fā)布章節(jié)測試練習(xí)，總結(jié)分析學(xué)生階段性學(xué)習(xí)效果及存在的問題。線上線下混合式教學(xué)的開展使得學(xué)生的學(xué)習(xí)空間、時間由課堂教學(xué)延伸到了課前、課后的自習(xí)室、圖書館、宿舍等等，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展也使得學(xué)生能夠獲取到更多的學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的發(fā)展提供了更多的可能性。

2.5 重視理論教學(xué)與實驗環(huán)節(jié)的聯(lián)系，提升學(xué)生動手能力

高校中大學(xué)物理課程與大學(xué)物理實驗課程的設(shè)置一般是獨立的，理論課程學(xué)習(xí)進(jìn)度和實驗開設(shè)計劃的匹配度不高，存在某一知識點學(xué)習(xí)很久才開設(shè)相關(guān)內(nèi)容的實驗，甚至實驗開設(shè)時所涉及的知識點還未學(xué)習(xí)。大學(xué)物理的知識難度相對較高、不易理解，學(xué)生物理基礎(chǔ)又比較薄弱，由此造成課程教學(xué)效果不能最大程度地發(fā)揮，對學(xué)生知識學(xué)習(xí)、動手能力的培養(yǎng)達(dá)不到效果，同時也是對教學(xué)資源的浪費[5]。課程安排中應(yīng)加強(qiáng)理論課程與實驗課程之間的聯(lián)系，保證學(xué)生在開展實驗前已有理論知識基礎(chǔ)、理論知識學(xué)習(xí)過后及時以實驗鞏固理解，促進(jìn)教學(xué)效果的提升；對于實驗室沒有相關(guān)儀器的課程內(nèi)容，教學(xué)過程中也可采用觀看視頻、軟件模擬等方式，增強(qiáng)學(xué)生的直觀感受，便于理論知識的理解，同時也能促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的發(fā)展。

2.6 改進(jìn)課程考核評價體系，拓寬過程性考核維度

大學(xué)物理課程考核分為過程性考核和期末考核兩部分，在以往本科大學(xué)物理課程中，一般期末考核所占的比例高于過程性考核，易造成學(xué)生平時不努力、期末突擊復(fù)習(xí)的現(xiàn)象。針對大學(xué)物理課程的教學(xué)目標(biāo)，考慮學(xué)生的實際情況及發(fā)展需求，將比例設(shè)置為過程性考核和期末考核各占50%，同時拓寬過程性考核的維度，包括課堂表現(xiàn)、課后作業(yè)、課前線上預(yù)習(xí)、章節(jié)測試、小組合作探究等內(nèi)容，通過多維度的過程性考核評價指標(biāo)，引導(dǎo)學(xué)生注重體會學(xué)習(xí)過程、學(xué)會知識的同時學(xué)會如何學(xué)習(xí)，發(fā)展自主學(xué)習(xí)的能力和意識，養(yǎng)成遇到問題勤于思考、樂于探究的科學(xué)精神[6]。

3 結(jié)語

《大學(xué)物理》課程作為理工科專業(yè)的必修課程，在專業(yè)人才培養(yǎng)、學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)提升等過程中所起到的作用是不可替代的。本文通過貫徹“以學(xué)生為中心”的教學(xué)理念、結(jié)合學(xué)情分析側(cè)重基礎(chǔ)內(nèi)容教學(xué)、融入前沿科技成果優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容、利用網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺開展線上線下混合式教學(xué)、加強(qiáng)理論課程與實驗課程的關(guān)聯(lián)性、增加過程性考核的比例和維度等方式，開展了大學(xué)物理課程教學(xué)改革的探究。課程改革的開展對于學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成、科學(xué)素質(zhì)的提升等方面雖能初見效果，但仍需不斷改進(jìn)、探索，這也就需要教師不斷提高自身的教學(xué)水平和技能，充分發(fā)揮教育機(jī)制，發(fā)現(xiàn)并調(diào)整教學(xué)過程中存在的問題?！洞髮W(xué)物理》課程教學(xué)改革勢在必行，教師肩負(fù)的職責(zé)任重而道遠(yuǎn)。