從創新創業教育視角談大學物理混合式教學模式改革
——以合肥工業大學為例

宋逢泉 李國祥 趙 瑛 景 佳 劉成岳 江海燕 唐 瓊

(合肥工業大學電子科學與應用物理學院 安徽 合肥 230009)

1 引言

教育部于2010年5月在 《關于大力推進高等學校創新創業教育和大學生自主創業工作的意見》中，正式提出“創新創業教育是適應經濟社會和國家發展戰略需要而產生的一種教學理念與模式”[1].至此，創新創業教育作為一種全新的教學理念和人才培養方式，在我國各級各類高校中全面實施和開展，逐步探索和建立了一系列各具特色的創新創業教育課程體系和創新人才培養模式[2～6].

然而，當前高校的創新創業教育仍然缺乏系統性，迫切需要加強創新創業教育與專業教育的有機融合[1]，將創新創業教育理念滲透于專業教育所開設的各門通識課程和專業課程的教學過程中，充分挖掘專業教育在培養學生創新意識、創新思維和創新能力方面的潛力，切實在通識課程和專業課程的教學過程中融入創新創業教育的基本要素.

本文以合肥工業大學理工科各專業必修的通識課程大學物理為例，分析了該課程在創新創業人才培養中的獨特作用以及目前的教學現狀和存在的問題，對于如何圍繞創新創業教育，進一步深化大學物理教學改革、建立大學物理教學新模式，進行了初步探索和研究.

2 大學物理對創新創業人才培養的獨特作用

創新創業教育的核心理念是培養學生的創新精神和創造性思維，以創新性和創造性為基本特征，尤其是注重培養學生的創新創業綜合素質和實踐能力，獨立自主發現問題和解決問題的能力.而物理學正是一門充滿生機、富于創新精神的科學，物理學的研究對象是物質的基本結構及最基本、最普遍的運動規律和物質之間的相互作用規律.物理學的形成和發展過程，實質上就是人類社會對自然規律的認識不斷創新發展的過程.

以物理學基礎為內容的大學物理課程，是面向高等學校理工科各專業學生開設的一門重要的通識性必修課程.該課程的基本概念、基本理論和基本方法，是構成學生科學素養的重要組成部分，是一個科學工作者和工程技術人員所必備的，在為學生系統地打好必要的物理基礎、培養學生樹立科學的世界觀、增強學生分析問題和解決問題的能力、培養學生的探索精神和創新意識等方面，具有重要的作用.

對物理學基本知識、基本原理的學習，為培養學生的創新能力、拓展學生的創新思維提供了一個重要的平臺.在大學物理課程的學習中，可以使學生逐漸學會像物理學家那樣去思考、探索和創新，成為具有科研能力和創新能力的人才[7].

大學物理課程在教學內容、課程定位和培養目標上與創新創業教育的核心理念相一致，與其他通識課程及專業基礎課程相比，在培養學生創新精神和創新能力方面具有獨特作用.

3 大學物理課程的教學現狀與存在問題

以合肥工業大學為例，大學物理課程作為面向全校理工科各專業開設的一門重要通識課程，于2005年被列入安徽省精品課程建設項目.物理課程教學團隊也獲得了2009-2013年度“校級教學團隊質量工程”項目立項.多年來，經過全體任課教師的不懈堅持和共同努力，該課程在發展和建設中取得了一些長足的進步和成績，形成了一支職稱結構合理、治學態度嚴謹、教學效果良好，有持續教改和創新潛力的優秀教師隊伍，始終堅持以本科教學為中心，努力提高教學質量，在歷年來學生和教學督導的評教中，教學效果優良率均在90%以上.

然而，隨著我國經濟社會高速發展、經濟結構調整及經濟增長方式的轉變，對于創新型人才的需求日益增長，創新創業教育理念和教育模式在高等學校全面實施，專業課程教學體系結構也隨時調整和變化，對大學物理課程的教學內容、教學方法、考核方式和教學評價等教學過程中的各個方面都提出了新要求.我校大學物理課程傳統的教學體制，在一定程度上制約了該課程在培養學生創新能力和創新思維方面獨特作用的發揮，主要表現在以下幾個方面.

3.1 教學內容拓展與學時壓縮的矛盾

隨著新形勢下各專業教學體系改革的深入開展，相關專業的課程設置發生了較大變化：一方面專業基礎課的教學課時被壓縮；另一方面，為了拓寬相關專業的就業面，課程體系結構也發生了明顯變化.作為通識必修課程的大學物理正面臨著新的考驗，怎樣在較少的課堂教學時間內，不但能夠基本達到原先知識范疇的傳授目標，而且能夠適應培養創新型人才的需要,拓展課程的知識范圍，使教學內容與當今世界的新技術和最新研究成果相接軌，是在構建創新創業教育體系中，該課程需要解決的問題之一.

3.2 部分學生課堂學習缺乏主動性

隨著高等教育從精英教育逐步向大眾化教育階段過渡，高校擴招帶來的生源質量變化，也給本課程的教學帶來極大困難.本課程注重邏輯推理，對學生數學功底要求較高，但又不同于單純的數學課，課程內容有非常廣闊的物理背景和較強的應用性，致使部分中學物理基礎較差的學生產生畏難情緒，缺乏對于大學物理課程學習的積極性和主動性.如何讓不同層次學生都能充分發揮各自的積極性和主動性，在學習的過程中學會學習、學會應用、學會創新，培養創新能力和創新意識？這些問題都對大學物理課程傳統的教學模式和教學方法提出了新的要求，也是高校在創新創業教育體系的構建過程中，以大學物理課程為代表的通識課程需要重點解決的問題.

3.3 教師主導的傳統教學方法依舊

目前合肥工業大學大學物理課程的教學模式，采用的仍然是以教師課堂講授為主的傳統教學模式，傳統的教學思想和教學觀念依舊占主體地位，普遍存在偏重理論知識講授而對學生應用能力的培養重視不夠，教學偏重于圍繞理論知識進行，講授概念、定律、原理的時間較長，而科學思想、科學方法和創新思維的教育，則蘊涵在理論知識的灌輸中，學生的體驗和感受不是很強烈，沒有深刻的印象，在一定程度上造成學生自主學習的能力較差、學習積極性不高、對知識和理論的應用能力較差，沒有達到該課程對學生創新能力和創新思維的培養目標，也不能體現該課程在培養學生創新創業能力中原本應該發揮的重要作用.

由此可見，在大力推進創新創業教育的時代背景下，大學物理課程作為一門傳統的通識課程，在教學內容、研究方法和培養目標等方面對于培養學生的創新創業能力具有獨特作用.但由于各種主客觀原因，特別是傳統的教學模式和教學方法的制約，影響和阻礙了該課程在創新人才培養中獨特作用的發揮，為適應新形式的發展要求，進一步深化教學改革勢在必行.

4 創新創業教育背景下 大學物理混合式教學模式的改革與探索

針對上述合肥工業大學大學物理課程的教學現狀和存在問題，需要進一步深化大學物理教學改革，深化改革的關鍵和突破口，是圍繞創新創業教育的培養目標，探索并構建出一個遵循創新創業教育理念及教學規律的大學物理課程多元化混合式教學新模式.

4.1 混合式教學模式的基本內涵

2016年7月教育部印發《關于中央部門所屬高校深化教育教學改革的指導意見》(教高[2016]2號)，明確提出：“具有學科專業優勢和現代教育技術優勢的高校，當前的主要任務之一就是要著力推進信息技術與教育教學深度融合，要以受眾面廣量大的公共課、基礎課和專業核心課為重點，推動校內線上線下混合式教學，推進以學生為中心的教與學方式方法變革.”

從根本上講，混合式教學并不是全新的教學方法，也不是對傳統教學方式的完全替代，而是把傳統課堂教學和網絡在線教學的優勢結合起來，互相取長補短，既要發揮教師在引導、啟發和監控教學過程的主導作用，又可充分體現學生作為學習過程主體的主動性、積極性與創造性[8].

與傳統課堂教學或者網絡在線教學中的任何一種教學模式相比，混合式教學在培養擁有先進知識技能和創新思維的創新型人才方面，都顯得更為有效，可以從根本上解決傳統教學模式下的上述各種問題和矛盾.混合式教學不僅可以在學習能力、學習方法和解決問題思路等方面為學生后續課程的學習打下良好基礎，也能夠使大學物理課程在培養學生的創新意識和創業能力方面的獨特作用得以充分發揮和體現.從目前國內的同濟大學等高校所開展的大學物理混合教學試點看，已經取得了良好的教學效果[9～11].

4.2 大學物理混合教學模式改革研究與探索

根據合肥工業大學的實際情況，我們提出了基于創新創業教育理念的大學物理多元化混合教學模式的改革舉措，包括基于多種教學方法和教學元素相結合的“課堂多元化”混合教學和基于網絡教學平臺的“課堂+課外”雙主型混合教學.

4.2.1 課堂多元化混合教學

課堂多元化教學模式包括教師講授式教學與師生研討式教學相結合的教學方式，課堂板書式教學與多媒體課件、數值分析軟件的可視化教學相結合的教學方式等.教師根據各章節教學內容在教學難度和教學要求上的不同，靈活采用多元化的教學方法開展課堂教學.將現有的各種教學元素和教學手段相互融合、相互滲透，充分激發學生的學習興趣，從根本上解決傳統“單向講授式”課堂教學模式下的課堂學習氣氛沉悶、學生學習的積極性和主動性普遍較低等突出問題.

這種教學模式的主要特點是多種教學元素和教學方法的相互融合、相互促進、優勢互補，共同促進學生對基本概念和物理圖像的正確理解、解題思路和計算方法的正確掌握，以及工程素養和創新能力培養.課堂多元化混合教學的順利實施，需要各類教學素材的設計構思和編制，包括研討式教學的教學計劃和教學方案的設計、多媒體教學課件的設計和編寫、數值分析和可視化教學軟件教學素材的制作和調試等.另外，大學物理課程的內容比較多，不同專業的學生和教材不同章節的教學內容，在教學要求和學生能力培養的側重點上，可能會有所不同.實施課堂多元化教學之前，需要仔細研究和分析教學大綱中各章節的重點和難點，以確定采用多元化課堂教學模式的具體教學內容和具體的教學實施方案.

4.2.2 “課堂+課外”的“雙主型”混合教學

“雙主”型混合教學模式是將教師課堂教學與學生課外網絡平臺自主學習相結合，以培養學生的自主學習能力為導向，遵循學生為 “主體”、教師為“主導”的教育理念.該模式具有教學信息量大、教學開放性和交互性強等優勢，將傳統的課堂教學延伸到網絡空間，與現代互聯網與信息技術相結合，更加有利于學生學習興趣的培養和自主學習能力的提高，具有鮮明的現代化教育特色.

教師根據教學大綱和教學目標要求，仔細研究和分析教學內容，選擇和確定比較適合學生自學的章節內容或知識點，對于這部分的教學內容，傳統的教學方法是通過教師課堂講授完成的，現在可嘗試在教師的引導下，學生通過網絡教學平臺的學習資源來自主完成學習.通過這種“雙主”型混合教學，一方面可以節省寶貴的課堂教學時間，使教師能夠將課堂時間更多地投入到學生自學比較困難的難點教學內容之中，有效緩解目前大學物理課程所面臨的課時少與內容多的突出矛盾，同時，又可以培養和鍛煉學生的自學能力，引導學生經過自主性學習和探究性學習，掌握教學要求中的重點和難點，培養學生批判性思維能力與創新能力.

網絡學習平臺網站具有模塊化、交互式和開放式等特點，不僅包括教學大綱、電子教案、多媒體課件和教學視頻等常規功能模塊的教學素材，而且包括“在線自測”和“在線答疑”等交互式在線學習功能模塊.這樣，既可以滿足不同專業學生的學習需求和學生自主學習能力的培養，又可以構建一個師生互動交流的平臺，將課堂上的師生互動延伸到了網絡空間，真正形成了混合式的立體教學模式，進一步激發了學生的學習興趣，提高了學習的參與度和學習效果.使得學生個性化學習需求得到很好滿足，學生的高層次思維能力、創新精神、實踐能力等都得到充分發展.

4.2.3 混合式教學模式改革的保障條件

大學物理課程混合式教學模式改革，使學生真正成為學習過程的主體，學生的學習空間也由傳統的課堂時間拓展到課外的網絡空間.有效實施該教學模式，一方面是需要必要的基礎硬件設施，如通暢的無線和有線網絡、豐富優質的網絡學習資源、便捷的學習交流平臺和移動智能設備等.另一方面需要學校制定配套彈性教學管理與多樣化的評價制度[12]，而最重要的保障條件是教師能否在教學過程中發揮主導作用，這就勢必對教師的教學全過程提出了新的更高要求.如何設計教學過程，激發學生的學習動力，進一步提高學生的學習能力和科學素養，成為教師面臨的新任務.

教師應根據學生的實際情況和混合型教學的特點，精心設計和確定學生網絡在線自主學習的課程內容和在課堂上開展多元化混合教學中研討式教學的主題.對于課堂研討式教學，需要依照循序漸進的原則，通過啟發問題引導學生經過自主性學習和探究性學習，逐步培養學生的創新思維和創新能力.實施混合式教學改革，也要求教師能夠不斷增加自身的知識儲備，不斷提高教學能力.不斷實現教師自身的自我創新發展，才能適應創新創業教育時代背景下的教學改革.

4.3 混合式教學改革的預期目標

實施大學物理多元化混合教學模式的教學改革，從根本上轉變傳統的以教師為主導并注重知識的記憶和理解的教學方式和人才培養模式.學生作為學習主體，自主學習的積極性和學習興趣得到有效提高，學生更加關注知識的分析運用及解決物理問題的科學思維和科學方法.網絡在線自主學習過程中，學生的自學能力、自主分析問題和解決問題的能力得到培養和提高；課堂教學與在線網絡平臺自學相結合的混合模式，使得物理教學的時間和空間得以延伸和拓展，徹底解決教學內容拓展與計劃學時縮減的矛盾，學生在教師的積極引導下，利用互聯網工具自主探尋和洞悉當今世界的最新技術革命和最新研究成果，學生的創新意識和創新思維得到訓練和培養.通過教學模式改革，可使大學物理課程在創新創業人才培養中的獨特作用得以充分發揮，進一步提高課程的教學質量，進一步提高學生的創新素養.

5 結束語

創新創業教育是一種全新的教育理念和教育模式，最終目標是全面提高學生的創新精神、創業意識和創業能力，為創新型國家建設培養高素質創新創業型人才.創新創業教育與專業教育相融合，是高等教育發展整體化和綜合化趨勢的標志[13].以大學物理課程為代表的通識性基礎課程，是高等學校專業教育體系中的重要組成部分，在培養學生創新素養和創業能力方面，具有不可替代的獨特作用.以創新創業教育的基本理念為指導，依托現代信息技術，深化通識性基礎課程的教學改革，構建混合式教學新模式，充分挖掘這類課程在培養創新型人才中的獨特潛力和優勢，將有力促進創新創業教育與專業教育的融合，形成具有中國特色、適應時代發展需要的創新創業教育體系.