新时代背景下大学物理课程一体化建设实践与探索

2022-11-24楼宇丽王晓琴卫婷婷吴学华伏云昌

高教学刊 2022年32期

楼宇丽，王晓琴，王敏，卫婷婷，吴学华，伏云昌

（昆明理工大学理学院，昆明 650050）

百年大计，教育为本。教育是民族振兴、社会发展的重要基石。习近平总书记在2016 年的全国高校思想政治工作会议中明确提出“教育强则国家强……实现中华民族伟大复兴，教育的地位和作用不可忽视”[1]。我国正处于实现中华民族伟大复兴的关键时期，新时代的国家战略和目标需要高等教育的支持。作为教书育人的“主阵地”，培根铸魂的“主战场”，启智增慧的“主渠道”，高校要始终牢记为党育人、为国育才的使命，发挥好人才培养的重要作用。

课程是学校教育及人才培养的核心要素，教育的目标、价值主要通过课程来体现和实施。课程是教育的微观问题，解决的却是战略大问题[2]。加强课程建设是推动高等教育高质量发展的一个重要方面。中国高等教育开始与国际高等教育最新发展的潮流包括发展理念、发展标准等同频共振。基于国际标准和我国重大战略需求与发展实际，将知识能力相关的课程教学目标与思政教育有机融合协同，通过课程的准确定位、有效实施及不断建设，是高校人才培养目标达成及培养质量不断提高的保障。

一、大学物理课程的重要性

（一）大学物理课程具有重要的基石作用

大学物理是世界范围内各理工科高等院校普遍开设的一门基础课程，其基本理论渗透于自然科学各领域，应用在生产技术各方面，是其他自然科学和工程技术的基础。昆明理工大学（以下简称“我校”）是一所以工为主，理工结合的研究教学型的综合性大学。作为我校理工科各专业重要的公共必修基础课，大学物理课程在为学生系统打造物理基础，引导学生树立科学的世界观，增强学生分析及解决问题的能力，培养学生的探索精神和创新意识等方面，具有其他课程不能替代的重要作用。是后续专业课的基础，对于培养高素质的科技人才尤为重要。

（二）大学物理课程具有较好的育人机会

大学物理课程具有四个特点：学生接触较早，我校学生在进入大学的第二个学期即开始学习该门课程；课程受众面广，面向所有理工科专业的大学本科生开设，每一级约有5 000 名学生学习；授课学时较多，大学物理类课程分为A（144 学时）和B（128 学时）两类，供不同的学院根据专业培养计划选择，两类均要持续学习两个学期；基础性较强，该课程的基本理论渗透于自然科学各领域，为理工科学生未来的专业学习打造必要基础。以上四个特点，使得大学物理课程具有较好的育人机会，成为高校课堂育人的重要载体。

（三）大学物理课程具有较强的思政功能

物理学源于自然哲学，建立在辩证唯物主义的基础之上，后逐步发展为理论推演与实验验证相互依存的自然科学，是传播辩证唯物主义观点和方法的良好载体；物理学发展史及其中涌现出的一些杰出科学家，是培养学生科学精神及创新精神的优质素材；在人类追求真理、探索未知世界的过程中，很多科学家淡泊名利、实事求是，甚至不惧生死的事迹，是最好的塑造学生良好道德和高尚品质的教育资料；我国所拥有的悠久物理学研究历史及近现代所取得的巨大发展成就，对于弘扬爱国主义和家国情怀，激发学生的爱国热情和报国志向，也起到了很好的作用。

二、大学物理课程一体化建设的必要性

（一）大学物理课程建设中存在的问题

1.课程各方面的建设不够融合协同

在课程建设的过程中，没有充分意识到课程资源建设、教学组织实施、课程考核及评价、师资培养、学生教导和思政建设等方面相互间的关联，未能将其协同起来作为一个整体进行建设，这将在一定程度上影响课程建设效果。例如，采用翻转课堂模式组织教学，如果没有配合开展课程考核改革，学生的参与积极性会大大下降，影响实践效果；又如，不重视师资培养，教师对课程思政理解不够全面深入，也将影响思政建设效果。

2.教师队伍综合素质不够扎实全面

大学教师对学生承担着传授知识、培养能力、塑造正确人生观的职责。教师的综合素质对课程实施效果影响极大。存在的问题主要是以下三个方面：第一，部分教师对教书育人的责任使命领悟不够，课程思政建设的意识和能力需要提高；第二，新进教师和部分青年教师经验不足，教学能力需要提高；第三，部分教师在教学中没有形成教学与研究并进的意识，思维仍停留在单纯教书的层面上，对业务素质提升及参与改革研究的主动性和积极性不够。

3.学生智育德育的发展未能同步

问卷调查显示，约70%的同学认为，只要考上大学就可以放松了。这一误解，使得相当一部分学生的学习没有目标及自我要求。一直以来受应试教育思想的影响，加之原来期末卷面成绩在综合成绩中占比较高（70%），一部分学生习惯于期末突击刷题，忽略了知识的掌握、思维的训练及能力素质的培养。此外，部分学生还存在攻坚克难的精神不足、团队协作的意识和能力不足、责任感不足等问题。这些对于“德智体美”全面发展的人才培养教育目标是不利的。

（二）新时代对理工科高校的人才培养提出要求

党的十九大报告指出，建设教育强国是中华民族伟大复兴的基础工程。建设中国特色世界一流大学，培养适应新时代需要的一流卓越人才，努力在实现中华民族伟大复兴的历史进程中作出一流贡献，是教育发展的重大战略任务。

1.工程教育专业认证对人才培养提出要求

工程教育专业认证是国际通行的工程教育质量保障制度，也是实现工程教育国际互认和工程师资格国际互认的重要基础。学生取得经过认证合格的专业的毕业文凭，相当于拿到了进入国际就业市场的“通行证”。推进工程教育专业认证，强化工科专业内涵建设，这对工科专业建设和人才培养提出了要求，也提供了契机[3]。申请认证的各高校应该如何做？关键是深化课堂教学改革，推进一流专业及一流课程的建设，提高课程教学质量及人才培养质量，这是达成认证标准的重要基础。

2.新工科对人才培养提出要求

当前全球新一轮科技革命和产业变革正驱动着新经济的形成和发展，并在加速拓展，我国已进入高质量发展阶段，迫切需要科技引领和支撑，这些都对高等工程教育的变革发展提出了新的挑战。新工科建设的主要目标可以表述为：“主动布局、设置和建设服务国家战略、满足产业需求、面向未来发展的工程学科与专业，培养造就一批具有创新创业能力、跨界整合能力、高素质的各类交叉复合型卓越工程科技人才”[4]。“新工科”人才培养的最终落脚点是工程人才的关键能力，强调的主要是工科学生在接受系统的工程教育后，逐步形成的能够促进自我持续发展、适应当前工程活动链条需求以及支撑并引领未来工程活动发展所需的综合能力[5]。

3.中国特色社会主义教育事业对人才培养提出要求

我国高等教育肩负着“培养德智体美全面发展的社会主义事业建设者和接班人”的重大任务，高校的思想政治工作关系高校“培养什么样的人、如何培养人以及为谁培养人这个根本问题”。习近平总书记明确提出，要“把思想政治工作贯穿教育教学全过程，实现全程育人、全方位育人，努力开创我国高等教育事业发展新局面”[1]。课程思政是新时代人才培养质量保障的重要举措。充分发挥各课程的思想政治教育功能，推动课程思政的不断深化，对于培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人，实现中华民族伟大复兴具有十分重要的意义。

（三）大学物理课程进行一体化建设的时代使命

新时代背景下，各理工科高校努力创建“双一流”大学的同时，积极建设一流专业和一流课程。让各类课程与思想政治理论课同向同行，积极推进工程教育专业认证与新工科建设，是坚持为党育人、为国育才，提升国家硬实力和国际竞争力的关键。

我校是一所以工为主，理工结合的研究教学型的综合性大学。前已述及的大学物理课程的四个特点，使其成为课堂育人的重要载体。该课程的良好建设，对于后续课程所需的基础打造及毕业要求的达成能够形成较好的支撑。

教学团队多措并举，通过对教学资源建设、师资队伍培养、教学过程重构及课程思政建设等方面整合协同，形成合力，对大学物理课程进行一体化建设——这既是深化教育教学改革、提高课程教学质量的需要，也是充分发挥课程基石作用，配合一流专业建设，助力达成工程教育专业认证及“新工科”人才培养目标的需要；更是践行为党育人、为国育才初心使命的需要。

三、大学物理课程一体化建设实践与探索

（一）资源建设，增强载体效能

1.教学内容及教材建设

（1）对教学内容进行建设

充分挖掘思政元素[6-7]、收集物理学相关知识、物理学家故事及能反映本学科领域的最新科技成果，配合于学校专业人才培养目标，将有益元素有机融入到教学中[8]，助力学生所在专业的工程教育认证和新工科建设人才培养目标达成的同时，努力达成课程的育人目标。

一方面，对现有教学内容进行优化与更新。例如选择一些物理学在生活中的应用实例、部分物理相关的新发展、培养学生在生活中爱观察的习惯，使学生对物理学及有关交叉学科的前言热点课题有所了解，并加强将理论应用于解决实际问题的能力培养。让学生了解一些重要物理理论的产生原因、发展过程及思想体系，培养学生的科学思维、科学方法和科学精神，把知识的历史发展过程、蕴含的方法启示、在实际中的应用及有待完善的地方进行完整地表述。

另一方面，对课程思政元素进行挖掘与融入。我们围绕传播辩证唯物主义的观点和方法、弘扬爱国主义和家国情怀、培养科学精神和创新意识、塑造崇高道德和高尚品质四个方面[7]，对课程思政元素进行挖掘，并努力融入课程的教学中。

例如：物理教学中引入“FAST”这一重大的科技发展事例，向学生介绍南仁东工程师为祖国的科技发展奋斗终身的事迹；对比该射电望远镜与光学望远镜的不同，增长学生的知识见解；2021 年全国数学建模比赛恰好将其作为赛题，我们安排学生查阅，激发学生对复杂系统设计的探知欲望，培养其创新意识。

（2）对教材进行建设

为弥补现用教材中大学物理教学内容与工程技术应用脱节的情况，我们正组织编写新教材。教材中各章附有与内容相关的专题，把新发展及其在工程技术中的新应用吸收到教材中，加入与物理学相关的交叉学科的知识，突出物理学在当代科技的应用，便于学生对物理学及有关交叉学科的前言热点课题有所了解，利于培养学生的探索精神和创新意识。

2.线上教学资源的建设

笔者最早于2010 年开始在学校校园网上建设大学物理网络课程，于2017 年获学校经费支持后又在超星泛雅平台上建设“大学物理”MOOC 课程。截至目前，该平台课程中建有大部分的知识点微课视频、教学配套PPT 课件、习题讲解视频、习题库和教学参考资料等。此外，还专门设置了一个版块——扩展资料，里面安排了“物理学发展史”“物理学家故事”“励志资料”“物理相关的工程应用及高新技术”等内容。该资源已广泛应用于我校大学物理课程的线上线下混合式教学及过程化管理中。新冠肺炎疫情爆发后，线下传统教学模式受到极大冲击，除了保障我校的线上教学外，该资源还被多所高校四十多个班级选择使用。

（二）教学重构，提升教学效果

课程的教学是以学生为中心，加强能力培养及思政教育为原则；以学习认知过程具有高阶性、教学内容和方式具有创新性、学生完成学习具有挑战度为教学要求进行设计的[9]。

1.以教师为中心向以学生为中心转变

对学生进行目标管理，促进其主动学习[10]。人生没有方向和学习动力不足是影响学生学习的主观因素。因为对大学生活的误解及人本身的惰性，相当一部分学生的学习没有目标及自我要求。笔者重点推荐的“高三班主任写给已上大学学生的一封信”等文章，在学生中引起了较大反响；课堂上，将科技发展，特别是中国科学家所作的贡献，融入教学中，有意识地培养学生的科学精神及树立民族自信心。积极向上的素材有利于激发学生的学习主动性，规划有意义的大学生活、从而引导学生树立正确的世界观、人生观和价值观。

根据学情及学科特点，以学生为中心开展教学。结合学生情况及物理知识难易程度，融合翻转课堂与传统课堂教学模式，辅助以线上资源等，充分利用现代教育工具，以学生为中心开展教学。依托现代教育技术工具加强过程化管理。例如，采用“雨课堂”教学工具，实现在课上现场做题，及时解决学生疑问；利用超星平台随机组题的优势，实现学生课下章节自主测试。

2.以知识灌输为中心向以能力培养为中心转变

引入思维导图，构建知识框架[11]。指导学生利用思维导图梳理知识，找到知识点之间的关系，进而构建知识立体框架，并通过作业互评实现互学共进。紧扣专题内容，开展物理探究活动。要求学生组成团队，围绕指定内容，查阅资料，拍摄讲解视频，并通过超星平台进行组间互评互学。通过上述活动，训练学生思维、提高学生能力，培养团队精神。

3.以分数评价为中心向全面评价转变

加强过程化管理，降低期末考试卷面成绩在综合成绩中的比重，从开始的70%降到55%，增加章节测试、小组任务等内容。对学生的评价更多地关注了学生未来的发展。学生的认可度对于改革实施的有效性也是一个重要的参考依据。由匿名问卷统计显示，学生对改革给予了“增加平时成绩，对能力培养更有利”“让我们在小组合作中认识到团队合作的重要性”“更愿意融入到课堂中去”等积极评价。