少学时大学物理课程教学改革与创新

2020-03-16尹伟李萍秦彦军

科技创新导报 2020年33期

尹伟李萍秦彦军

摘要：少学时背景下，如何保证大学物理课程整体效果和教学内容的完整性十分重要。本文分析了目前少学时大学物理课程存在的主要问题及相关研究现状，提出了少课时大学物理课程教学改革的几点方法，研究了教学改革中拟解决的关键问题。依据教改思路，探索一条适合应用型高校少学时大学物理课程教学方法。

关键词：少学时大学物理教学改革创新

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：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

為贯彻落实国家“十三五”规划纲要，深化产教融合、校企合作，提高应用型人才培养和服务区域、产业能力水平，国家发改委、教育部共同组织实施教育现代化推进工程应用型高校建设。在应用型高校转型背景下，各高校正积极探索实践教学，强化应用型人才培养。为满足地方应用型高水平本科院校建设标准中实践课学分比例不低于总学分30%的要求，大学物理等基础性课程的课时量受到很大程度压缩。

大学物理为我校理工科专业基础课，原培养计划中，大学物理课程分为大学物理A和大学物理B两学期课程共计160学时，课程压缩后，课程变为一学期共计80学时。大学物理课程教学内容涵盖力学、电磁学、光学等六大板块，在培养学生专业基础知识和逻辑思维方面有很重要作用，在少课时背景下，既要达到大学物理课程的教学效果，又要保证该课程知识点的完整性，对教师提出了更高质量的要求。

1 少学时《大学物理》教学存在主要问题

1.1 教学模式单一、重讲解、轻互动

由于大学物理课程模块较多，在课时量被压缩的前提下，教师为完成基本教学内容，基本采用单调的传统课堂教学模式，将重点放在知识点的讲解上，忽略了课堂互动环节，造成学生对学习知识积极性不高，参与课堂的主动性不强;另一方面，教师授课前忽视了对学生情况的分析，授课中教师在一定程度上忽视了学生作为学习主体的存在，忽视了学生是重要的课程资源，授课后教师对教学过程的评价不到位，就会出现所设定的教学目标与实际的教学效果有时有不相吻合的情况，在这样的教学模式下，很难创造出有生命力的课堂。

1.2 教学内容陈旧、重基础、轻创新

大学物理知识点较多，在少课时情况下，教师忙于讲解课程知识点，往往忽略了知识点本身与实际的内在联系，更忽略了知识点与实践之间的内在联系。造成了大学物理课堂上学生听的沉闷，老师讲的费力，学生完全处于一种被动的接受知识的状态，很难唤醒学生学习的主动性，更无法进行创新思维的培养。

1.3 考核方式死板、重结果、轻过程

考核方式上，大学物理课程普遍采用平时成绩+期末考试+实验成绩的考核方式，虽然实验成绩纳入到了考核范围，但是期末考试仍占大部分比例，且随着总课时量的压缩，实验课课时也受到了大幅度压缩，没有起到很好的实践意义。过于注重结果性评价而忽视对学生学习过程的评价，造成学生在日常大学物理课程的学习过程中容易放松警惕，而到了期末集中恶补，达不到预定的能力目标。

2 研究现状

（1）以翻转课堂和MOOC为主的大学物理教学模式研究[1-3]，以及智慧化教学平台在大学物理教学中的应用，以提高学生学习积极性和主动性，让学生真正参与到课堂中来。（2）过程化考核在大学物理课程考核中的研究[4，5]，强调学生平时学习中的考核重要性以及可考核办法，如进行阶段性测试、增加创新设计物理实验、将网络学习纳入期末总成绩等。（3）大学物理教学中培养学生创新能力的研究[6-7]，强调在教学过程中注重对学生进行启发式教学，为学生提供独立思考问题，解决问题办法，特别是在进行大学物理实验时，让学生独立设计独立完成课题，增强学生创新思维的培养。

以MOOC为代表的现代教学模式在某种程度上可以增加师生课堂互动，但是对学生学习主动性和学习基础要求较高，学生在刚开始可能会出于教学模式新颖和好奇心积极参与课堂中来，但是想要保持长久互动绝非易事。另外MOOC素材的选取和课堂教学会受到很多因素的限制，以我校为例，教学班平均人数在50～60人左右，导致MOOC教学模式很难进行。过程化考核可以间接督促学生加强平时学习，但在大学物理教学中，由于班级人数、课时量、实验场地等因素的限制，导致授课教师很难观察到每一位学生，实验过程中相互抄袭也不是个例，因此考核很难取得实效。因此，在大学物理教学改革中，单方面的改革并不能起到很好的效果，要从学情、教学环境、教师自身素质、先进教学模式、能力和素质培养、合理有效的考核方式等多方面进行整体改革。

3 大学物理课程教学改革措施

3.1 合理规划各专业教学内容推进模块化教学

大学物理课程是各专业必修基础课，但是各专业学习侧重点也有所不同，在少学时的前提下，必须针对各专业不同特点，对大学物理知识点加以整合，推进实施模块化教学。如土木工程和机械专业专业对大学物理中的力学部分要求较高，自动化类、仪器类以及计算机类专业对电磁学和光学部分要求较高，过程控制专业则对热学部分要求较高;在分析各专业对物理学知识要求的基础上，制定不同的课程方案，对不同配比的课程方案大纲进行有侧重的编写。

3.2 丰富教学手段提升学习兴趣

随着多媒体技术的发展和现代化教学平台建设水平的提高，教学手段也应随之更新。物理学知识点不仅对数学计算要求较高而且较为抽象，必须将抽象物理模型借助现代化手段进行优化，将静态物理模型制作成2D/3D动画演示，变抽象为直观，方便学生理解。借助现代化智慧教学平台“雨课堂”和“九斗”，与学生进行课上互动，课下交流。扫码上课，弹幕提问，增加课堂活跃度;课堂测验，自动统计答题结果，让教师轻松掌握学生某一部分知识点的学习情况，高效指导教学。

3.3 创新教学模式培养学生的综合能力

改变传统教学中“以教师为中心”的教学模式，转变为“以学生为主体，以教师为主导”互动式教学模式。大学物理知识点讲解过程中，教师应减少公式、定理及原理的推导，增加物理学史以及知识点形成背景的介绍，从具体物理学案例出发，增加分组研讨、启发式提问等环节。例如，在讲授刚体转动惯量这一节时，给学生提出问题“为什么车轮不是实心的，而是质量集中在边缘？”，引导学生将所学知识点与实际案例建立联系并做出解释。启发式提問和案例教学不仅能提高学生课堂参与度，还能加深学生对基本概念的认知，也能培养学生自主思考、解决问题的能力。

3.4 改革考核方式完善评价体系

课程考核是教学过程的终点和最终环节，也是检验教师教学成果和学生知识点掌握程度的重要手段。阶段性考核、过程化考核以及实践能力考核应成为主要考核形式。在日常教学过程中，平时成绩考核过程中要注重学生课堂表现以及创新思维体现，如在大学物理每一部分结束后，安排学生分组进行创新课题设计，将对应的物理学案例通过所学知识点进行分析和解决。期末考试除了基本题型外，增加了主观问答题比例，考查学生对知识点灵活运用程度。实验成绩中，不仅对学生实验过程进行打分，更看重学生实验报告质量、数据的处理能力以及设计性实验能力。

3.5 开放物理实验室让物理实验室成为学生创新设计的主阵地

对现有大学物理实验课进行改革，改革分为两个方面。首先，逐步申请开放大学物理实验室，提高实验仪器的利用率，增加大学物理创新设计实验室，健全实验室开放制度，让喜欢物理实验的学生真正参与实验和研究，将物理实验作为其他竞赛的基础场地，与“挑战杯”“电子设计大赛”等竞赛相结合。其次，改变现有的固定实验题目模式，增加创新设计实验，让学生选择自己感兴趣的某一方面，自己提出问题、设计方案、解决问题，提升学生创新能力培养。

4 教改中拟解决关键问题

4.1 模块化教学中，教学管理及教师自身知识扩展水平问题

模块化教学要求大学物理课程根据不同专业特点设计不同教学内容，可以在基础课和专业课之间建立起桥梁作用，但是同一门课程课堂讲授不同内容，对教学管理提出了很大挑战，教师自身要寻找大学物理课与专业课知识契合点，增加了备课压力。本项目在模块化教学中拟采用分专业负责制，对于不同专业分配固定物理课程教师进行教学，对所带专业课程提供相应的教学大纲和授课计划，合理规划教学内容，实现与后续专业课程对接最大化。

4.2 实验室开放的教学管理问题

开放大学物理实验，需要相应的规定和安全保障措施作为前提，除此之外，还需要相关教师作为指导。本课程组拟采用实验课程兴趣小组的形式，小组由指导老师负责，对学生进行实验指导及实验室管理，以大创项目为抓手，提高学生参与的积极性。

4.3 智慧化教学平台的试用度问题

大学物理多是以传统教学+多媒体的教学模式居多，由于学生学习主动性和基础等原因，学生不一定能参与到智慧化教学过程中来。项目组拟通过试点的方式，首先，先进行智慧化教学平台的探索，通过一学期试用，形成调查问卷及教学效果调查报告，在报告的基础上进行改进;其次，要不断充实和创新教学课件内容，让智慧化教学平台发挥最大效果。

5 结语

地方本科院校在转向应用型高校过程中会带来大量课程体系变革，大学物理课程作为理工科专业基础课，在强调实践前提下，面临大量挑战。如何做好少学时背景下大学物理课程的教学改革，保证课时量减教学效果不减，需要从课程教学内容、教学方法、教学手段以及考核方式等多方面进行综合考虑。

参考文献

[1] 倪燕茹.基于網络教学平台的大学物理课程建设的必要性[J].科技创新导报，2015（32）：213-214.

[2] 段炼，张静，徐大海.基于MOOC资源的地方高校混合式教学模式个案研究——以“大学物理”为例[J].长江大学学报：社会科学版，2019，42（4）：115-120.

[3] 王娜，官邦贵，何恩节，等.大学物理智慧教学模式的探究[J].现代计算机，2019（26）：65-68.

[4] 束华中，杨志红，王增旭，等.过程化考核教学模式研究与实践——以《大学物理》课程为例[J].大学物理实验，2017，30（5）：133-135.

[5] 吴兆峰.对大学物理教学改革的几点看法[J].科技创新导报，2015，12（16）：155，157.

[6] 刘文华.基于“新工科”理念的《大学物理》课程教学模式创新的研究[J].科技视界，2019（33）：132-133，149.

[7] 孙皆宜.大学物理教学中培养学生创新能力的方法[J].科技风，2019（32）：76.

[8] 陈铀，尹岚，饶益花.大学物理课程在线教学创新设计与实践[J].科技风，2021（1）：61-62.

[9] 王爱华，盛智铭，姬晓旭，等.新工科大学物理课程教学改革措施与实践分析[J].科技风，2020（35）：51-52.