“學(xué)、賽、研”協(xié)同一體教學(xué)模式的探索與研究

摘要：“新工科”背景下的民辦院校，旨在培養(yǎng)具有高素質(zhì)創(chuàng)新性應(yīng)用型本科人才，而大學(xué)物理作為理工科各專業(yè)重要的公共基礎(chǔ)課，不僅是掌握各專業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域職業(yè)崗位所必需的基本物理原理的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理思想分析、解決工程問題的能力。由于傳統(tǒng)課堂教學(xué)中存在的一些弊端，使理論教學(xué)、學(xué)科競賽與科研學(xué)術(shù)能力的培養(yǎng)不能有機(jī)結(jié)合且相互融合，以此為背景，以《大學(xué)物理》課程為例，探索研究“學(xué)、賽、研”協(xié)同一體的教學(xué)模式。

關(guān)鍵詞：新工科大學(xué)物理學(xué)科競賽科研學(xué)術(shù)

中圖分類號(hào)：G642

ExplorationandResearchontheCollaborativeandIntegratedTeachingModelof"Learning，CompetitionandResearch"

—TakingUniversityPhysicsasanExample

ZHOUChenlu

Xi'anMingdeInstituteofTechnology，Xi'an，ShaanxiProvince，710124China

Abstract：Privatecollegesanduniversitiesunderthebackgroundof"newengineering"aimtocultivatehigh-qualityandinnovativeapplication-orientedundergraduatetalents.Asanimportantpublicbasiccourseforvariousmajorsinscienceandengineering，UniversityPhysicsisnotonlytheprocessofmasteringthebasicphysicalprinciplesnecessaryforprofessionalpositionsinrelatedtechnicalfieldsofvariousmajors，butalsoaprocessoftraining students'abilitytoanalyseandsolveengineeringproblemswithphysicalthinking.Duetosomedrawbacksintraditionalclassroomteaching，theoreticalteaching，subjectcompetitionandthecultivationofscientificresearchacademicabilitycannotbeorganicallycombinedandintegratedwitheachother.Thisarticletakesthecourseof"UniversityPhysics"asanexampletoexploreandstudythecollaborativeteachingmodelof"learning，competitionandresearch".

KeyWords：Newengineering;UniversityPhysics;Subjectcompetition;Scientificresearchandacademic

黨的二十大報(bào)告指出：教育、科技、人才是全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家的基礎(chǔ)性、戰(zhàn)略性支撐[1]。必須堅(jiān)持科技是第一生產(chǎn)力、人才是第一資源、創(chuàng)新是第一動(dòng)力，深入實(shí)施科教興國戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國戰(zhàn)略、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展戰(zhàn)略，開辟發(fā)展新領(lǐng)域新賽道，不斷塑造發(fā)展新動(dòng)能新優(yōu)勢(shì)。在此背景下，培養(yǎng)具有科研學(xué)術(shù)能力及創(chuàng)新能力的高層次目標(biāo)成為課程教學(xué)改革的重要目標(biāo)，結(jié)合筆者學(xué)校新工科應(yīng)用型人才培養(yǎng)體系辦學(xué)目標(biāo)，針對(duì)“大學(xué)物理”課程的教學(xué)改革，勢(shì)在必行。

大學(xué)物理是為理工科各專業(yè)開設(shè)的重要的基礎(chǔ)課程，在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方式、增強(qiáng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力、提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)際解決問題能力等方面具有不可替代的重要作用。大學(xué)物理教學(xué)不僅是對(duì)學(xué)生進(jìn)行知識(shí)的傳授，還是培養(yǎng)大學(xué)生科學(xué)素質(zhì)及創(chuàng)新能力的重要手段和途徑。但是長期以來，傳統(tǒng)課堂的教學(xué)，教師更注重演繹、邏輯推理和數(shù)學(xué)運(yùn)算，實(shí)驗(yàn)教學(xué)則常常局限于就實(shí)驗(yàn)論實(shí)驗(yàn)的情形，與實(shí)際應(yīng)用脫節(jié)，也脫離創(chuàng)新型人才體系的培養(yǎng)目標(biāo)。為了解決這一問題，筆者在長期從事大學(xué)物理基礎(chǔ)教學(xué)的過程中，不斷總結(jié)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，提出“學(xué)、賽、研”協(xié)同一體的教學(xué)改革模式。

1民辦應(yīng)用型本科大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀

“新工科”背景下的民辦院校，旨在培養(yǎng)高素質(zhì)，具有創(chuàng)新精神和應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)，以適應(yīng)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新時(shí)代目標(biāo)。而現(xiàn)代社會(huì)科技的進(jìn)步，其背后總有相應(yīng)的物理知識(shí)應(yīng)用，尤其是近代物理部分，因此，大學(xué)物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，不僅是掌握各專業(yè)相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域職業(yè)崗位所必須的基本物理原理的過程，更是培養(yǎng)學(xué)生用物理思想分析、解決工程問題的能力，從而使其有效地服務(wù)于專業(yè)課程的過程。因此，本校大學(xué)物理課程目標(biāo)之一是培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)地提出問題、分析問題、解決問題能力，為學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)知識(shí)和參加工程實(shí)踐奠定必要的物理基礎(chǔ)，能夠應(yīng)用物理自然科學(xué)的基本原理識(shí)別相關(guān)的大數(shù)據(jù)工程問題。而如何將理論教學(xué)很好地應(yīng)用于實(shí)踐，即理論聯(lián)系實(shí)際，經(jīng)過多年的教學(xué)積累，筆者在進(jìn)行課程教學(xué)改革過程中，嘗試以學(xué)科競賽為橋梁，將理論與實(shí)踐聯(lián)系起來，以教促賽，以研促賽。

而受線下教學(xué)眾多因素的影響，難以實(shí)現(xiàn)既定目標(biāo)，因此，在2019年底教研室全體教師秉承邊建設(shè)邊使用的想法，在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)上獨(dú)立、自主建立了完整、系統(tǒng)的大學(xué)物理線上課程，為學(xué)生提供課前預(yù)習(xí)、課堂討論和課后研究的優(yōu)秀資源，為大學(xué)物理課程改革奠定良好的基礎(chǔ)。目前，西安明德理工學(xué)院大學(xué)物理這門課程分為大學(xué)物理（1）和大學(xué)物理（2），分別在大一下學(xué)期和大二上學(xué)期開課，每年授課總?cè)藬?shù)大概在1500人左右。筆者在長期從事基礎(chǔ)教學(xué)的基礎(chǔ)上進(jìn)行調(diào)查和了解，總結(jié)大學(xué)物理教學(xué)過程中遇到的問題如下。

1.1教學(xué)內(nèi)容多與課時(shí)少的矛盾

作為理工科各專業(yè)必不可少的公共基礎(chǔ)課，大學(xué)物理這門課程逐漸被重視，但是學(xué)科學(xué)分仍受《本科專業(yè)類教學(xué)質(zhì)量國家標(biāo)準(zhǔn)》的限定，教學(xué)內(nèi)容與學(xué)時(shí)仍相矛盾，課堂教學(xué)多以教師單向輸出為主的“一言堂”模式，課程以考核學(xué)生對(duì)知識(shí)的掌握程度為標(biāo)準(zhǔn)，忽視對(duì)學(xué)生管理思維的培養(yǎng)和綜合素質(zhì)的提升。在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教學(xué)手段主要以線下方式開展，教學(xué)模式較單一，難以滿足現(xiàn)在大學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)和學(xué)習(xí)特征。在有限的教學(xué)時(shí)間內(nèi)，教師只能講授與考核相關(guān)的內(nèi)容，無法進(jìn)行課堂延伸，偏離緊扣專業(yè)需求為導(dǎo)向的教學(xué)目標(biāo)，導(dǎo)致課堂教學(xué)效果差。

1.2理論聯(lián)系實(shí)際少，理科思維難建立

在有限的時(shí)間內(nèi)完成較多內(nèi)容講解的工作量，導(dǎo)致教師無法較深層次地講解實(shí)際應(yīng)用與相關(guān)知識(shí)拓展，并且學(xué)生缺乏專業(yè)知識(shí)和實(shí)踐基礎(chǔ)，因此對(duì)課程內(nèi)容的理解浮于表面，導(dǎo)致理科思維模式難建立。在授課過程中，如何提升學(xué)生課堂參與度，如何解決學(xué)生思辨能力不足的問題，如何提高學(xué)生動(dòng)手操作能力，提高科研能力成為教師著重考慮的問題。

1.3教師缺乏教改的積極性與主動(dòng)性

教研室教師在多年教學(xué)的基礎(chǔ)上，總是憑經(jīng)驗(yàn)講課，墨守成規(guī)，教學(xué)所用PPT、教案、教學(xué)設(shè)計(jì)，一成不變，缺乏進(jìn)行教學(xué)改革的積極性，直觀體現(xiàn)在學(xué)術(shù)科研能力較差，課堂教學(xué)效果一般。而教學(xué)改革最終成果的體現(xiàn)，從前期教學(xué)設(shè)計(jì)、資料收集、教學(xué)方式，評(píng)價(jià)改革都是需要大量的時(shí)間精力完成的，如何在教學(xué)改革的過程中，提高教師學(xué)術(shù)科研的積極性，也是值得考慮的問題。

1.4教學(xué)評(píng)價(jià)體系較為單一

傳統(tǒng)教學(xué)模式的課程評(píng)價(jià)體系僅為卷面成績加平時(shí)成績，平時(shí)成績包含考勤、作業(yè)、課堂互動(dòng)。其中：作業(yè)存在抄襲行為，無法明確界限判定抄襲；另外，課堂互動(dòng)，無法定量給出具體分?jǐn)?shù)，且由于學(xué)時(shí)有限，無法保證每位同學(xué)都能參與課堂互動(dòng)。因此，構(gòu)建合理完善的評(píng)價(jià)體系，也是課程教學(xué)改革的重點(diǎn)之一。

2大學(xué)物理課程教學(xué)改革的方法和思路

大學(xué)物理課程在進(jìn)行教學(xué)改革的過程中提到“學(xué)、賽、研”協(xié)同一體的教學(xué)模式[2]，其中：“學(xué)”指的是以學(xué)科競賽為驅(qū)動(dòng)引導(dǎo)式的教學(xué)模式；“賽”指的是物理相關(guān)的學(xué)科競賽，結(jié)合學(xué)科競賽開展有針對(duì)性的課程實(shí)踐；“研”指的是把學(xué)賽融合成果轉(zhuǎn)換成課題研究。在教育教學(xué)過程中，“學(xué)、賽、研”是教育工作者常提及的環(huán)節(jié)，但是，在實(shí)際的教學(xué)過程中，大多數(shù)教師將這個(gè)3個(gè)環(huán)節(jié)分別展現(xiàn)，不能有機(jī)結(jié)合且相互融合，這就導(dǎo)致，實(shí)際多方面都有涉及，但是卻收效甚微[3]。“學(xué)、賽、研”三位一體式的教學(xué)模式，能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高學(xué)生創(chuàng)新能力，提高學(xué)生綜合素質(zhì)及學(xué)術(shù)科研能力，最終達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新型高水平應(yīng)用人才的目的[2]。具體的教學(xué)設(shè)計(jì)與改革，從以下幾個(gè)方面開展。

2.1線上課程資源建設(shè)

教研室全體教師在超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)建設(shè)大學(xué)物理線上課程資源，其中，錄制總視頻184個(gè)，總時(shí)長2283min。課程中包含質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、剛體力學(xué)、振動(dòng)波動(dòng)、波動(dòng)光學(xué)、靜電場、恒定磁場、電磁感應(yīng)與電磁波及相對(duì)論、光的量子性、量子力學(xué)引論等全部內(nèi)容共計(jì)112學(xué)時(shí)線上教學(xué)資源，并在超星平臺(tái)建立適應(yīng)于西安明德理工學(xué)院學(xué)生專業(yè)需求的習(xí)題庫、隨堂測試、課后作業(yè)、單元模塊測驗(yàn)等環(huán)節(jié)各項(xiàng)課程資源的建設(shè)，滿足學(xué)生課前自主學(xué)習(xí)、課中集中學(xué)習(xí)、課后知識(shí)拓展的需要。教師自主建設(shè)的線上課程資源，更適合本校學(xué)生，也為后續(xù)的教學(xué)改革及教學(xué)評(píng)價(jià)體系的完善奠定了基礎(chǔ)。

2.2線上線下混合式教學(xué)模式

充分利用教研室自主搭建的線上課程資源，在大學(xué)物理授課過程中采用線上線下混合式教學(xué)模式，使傳統(tǒng)課堂與信息技術(shù)深度融合，強(qiáng)化學(xué)生自主學(xué)習(xí)的深度和廣度，特別注意與實(shí)踐的聯(lián)系[4]。實(shí)施課前、課中及課后3個(gè)環(huán)節(jié)的教學(xué)設(shè)計(jì)，以提升課程教學(xué)目標(biāo)[5]。

2.2.1課前

課前通過發(fā)布預(yù)習(xí)內(nèi)容，要求學(xué)生在學(xué)習(xí)通找到對(duì)應(yīng)的視頻進(jìn)行視頻學(xué)習(xí)，針對(duì)有疑問的知識(shí)點(diǎn)，整理筆記并查閱相關(guān)資料。完成學(xué)習(xí)通相應(yīng)章節(jié)的隨堂測試題，根據(jù)學(xué)生得分情況以便動(dòng)態(tài)分析學(xué)生的理解程度。

2.2.2課中

課中重在提高學(xué)生的互動(dòng)參與度，通過設(shè)計(jì)小組討論、學(xué)生提問、視頻、flash動(dòng)畫演示，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，根據(jù)學(xué)生的理解掌握程度，有的放矢地講解。

2.2.3課后

課后布置課后思考題，針對(duì)課堂內(nèi)容的進(jìn)一步延伸，學(xué)生可利用互聯(lián)網(wǎng)上的教學(xué)資源查閱，以小論文形式交作業(yè)，提高學(xué)生主動(dòng)思考的能力。在每一章節(jié)內(nèi)容講完之后，通過學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布單元測試題，檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)該知識(shí)點(diǎn)的掌握程度。

2.3結(jié)合學(xué)科競賽促進(jìn)理論教學(xué)

近年來，教研室組織學(xué)生參加了中國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)性競賽（ChinaUndergraduatePhysicsTournament，CUPT），該競賽來源于世界青年物理學(xué)家錦標(biāo)賽（InternationalYouthPhysicalTournament，IYPT）[6]。CUPT是一項(xiàng)以團(tuán)隊(duì)對(duì)抗形式的物理競賽，它以協(xié)同創(chuàng)新為根本理念，旨在提高學(xué)生綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)分析解決實(shí)際問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的開放性思維。比賽題目新穎開放，不僅可以鍛煉學(xué)生分析問題、解決問題的能力，培養(yǎng)科研素質(zhì)，還能培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、團(tuán)隊(duì)合作精神、交流表達(dá)能力，使學(xué)生的知識(shí)、能力和素質(zhì)全面協(xié)調(diào)發(fā)展。因此，中國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽就提供了一個(gè)實(shí)踐與理論教學(xué)之間很好的切合點(diǎn)與連接線。學(xué)校自2018年開始，已多次組織學(xué)生參加西北地區(qū)賽及陜西省賽，且已獲得多項(xiàng)榮譽(yù)證書。

組織學(xué)生參加該比賽的相應(yīng)流程如下：首先，組織學(xué)生參加西安明德理工學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)技能競賽，從中選拔優(yōu)勝者組隊(duì)；其次，由教研室教師根據(jù)每年已經(jīng)給出的題目帶隊(duì)集訓(xùn)，從題目分析、實(shí)驗(yàn)思路、網(wǎng)上資源搜集、實(shí)驗(yàn)器材的選擇，數(shù)據(jù)測量分析等方面進(jìn)行輔導(dǎo)；最后，按照中國大學(xué)生物理學(xué)術(shù)競賽的比賽流程及規(guī)則，在校級(jí)進(jìn)行選拔，較為優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)將代表學(xué)校參加西北地區(qū)賽及省賽。

2.4課程考核評(píng)價(jià)體系改革

課程綜合成績?nèi)园▋蓚€(gè)部分，分別為平時(shí)成績和卷面考試成績。在建設(shè)線上課程資源的基礎(chǔ)上，教師對(duì)平時(shí)成績的考核進(jìn)行細(xì)化，具體要求及成績?cè)u(píng)定方法如下。

2.4.1平時(shí)成績

平時(shí)成績占該課程總成績40%，具體分布如下。

（1）考勤。平時(shí)考勤占總成績的10%，本課程的所有環(huán)節(jié)均要求學(xué)生參與并簽到，不得缺勤。每缺勤一次扣2分。無故缺勤3次及以上者，取消本門課程的考核資格。

（2）線上成績。線上成績占總成績的20%，主要包含課程視頻學(xué)習(xí)、隨堂測試完成情況、章節(jié)測驗(yàn)。該環(huán)節(jié)在課余時(shí)間內(nèi)完成，線上系統(tǒng)根據(jù)學(xué)生完成情況自動(dòng)記錄統(tǒng)計(jì)學(xué)習(xí)成績。

（3）課后作業(yè)。作業(yè)成績占總成績的10%，本課程每學(xué)期安排8～12次課后作業(yè)。學(xué)生必須獨(dú)立完成并在規(guī)定時(shí)間前上交，未按時(shí)上交作業(yè)或作業(yè)有抄襲（雷同）的，該次作業(yè)成績按零分計(jì)。

2.4.2結(jié)課考試

結(jié)課考試成績占總成績的60%。結(jié)課考試形式為閉卷。

2.5學(xué)賽融合提升科研成果轉(zhuǎn)換

以賽促研，學(xué)賽融合，在教學(xué)過程中，教師可引導(dǎo)學(xué)生將專業(yè)競賽實(shí)踐成果轉(zhuǎn)換為研究項(xiàng)目，再通過項(xiàng)目研究分析，取得學(xué)術(shù)論文、國家項(xiàng)目，或者創(chuàng)新性成果等，同時(shí)促進(jìn)教師對(duì)教學(xué)改革及學(xué)術(shù)研究的積極性，營造良好的學(xué)術(shù)氛圍，以學(xué)科競賽為載體，促進(jìn)教學(xué)與科研相融合，培養(yǎng)高層次應(yīng)用型人才。

3結(jié)語

以培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型本科人才為目標(biāo)的教學(xué)體系必然要進(jìn)行教學(xué)改革。大學(xué)物理課程又是各理工科專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，在教學(xué)過程中將大學(xué)物理課程與專業(yè)課程建立聯(lián)系，能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性，通過理論教學(xué)、學(xué)科競賽，探索由競賽推動(dòng)促進(jìn)教學(xué)、由教學(xué)成就競賽、“學(xué)、賽、研”三者良好結(jié)合，達(dá)到推動(dòng)教學(xué)、促進(jìn)競賽、培養(yǎng)思維、提高能力的終極教學(xué)目的。而扎實(shí)的理論知識(shí)、符合客觀的應(yīng)用、創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、科研學(xué)術(shù)研究的能力、相關(guān)知識(shí)及應(yīng)用軟件的知識(shí)拓展、實(shí)驗(yàn)結(jié)果的完成實(shí)現(xiàn)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果討論分析及總結(jié)等，反過來推動(dòng)、促進(jìn)大學(xué)物理教學(xué)，以學(xué)科競賽推動(dòng)大學(xué)物理教學(xué)的研究實(shí)踐，進(jìn)一步提高學(xué)生的科研水平。

參考文獻(xiàn)

[1]習(xí)近平：高舉中國特色社會(huì)主義偉大旗幟為全面建設(shè)社會(huì)主義現(xiàn)代化國家而團(tuán)結(jié)奮斗：在中國共產(chǎn)黨第二十次全國代表大會(huì)上的報(bào)告[DB/OL].（2022-10-16）[2022-10-25].https：//www.gov.cn.

[2]徐榮正，國旭明，張占偉，等.“學(xué)、賽、研”融合式人才培養(yǎng)模式研究：以焊接技術(shù)與工程專業(yè)為例[J].大學(xué)教育，2020（12）：141-143.

[3]袁藝，“學(xué)賽研”一體式創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式研究[J].美與時(shí)代（城市版），2023（10）：140-142.

[4]梁敏，王鵬，王璟璟，等.基于超星平臺(tái)的大學(xué)物理線上線下混合式教學(xué)改革與實(shí)踐[J].內(nèi)江科技，2022，43（7）：143-144.

[5]朱慶利.基于OBE理念的大學(xué)物理線上線下混合式教學(xué)研究[J].科技資訊，2023，21（16）：197-200.

[6]王珩，徐世峰，王利巖，等.以物理學(xué)術(shù)競賽為依托培養(yǎng)高素質(zhì)人才：以沈陽航空航天大學(xué)為例[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2020，33（3）：118-121.