試論師范專業認證背景下的“固體物理學”課程教學改革

文林 楊英 唐建軍 羅淞文

[摘 要] 該文結合筆者所在學校物理學師范專業的辦學特點及人才培養目標，探討“固體物理學”在課程目標、教學設計和教學手段、考核方式與評價細則、教學研究和師資隊伍建設等方面的改革，以促進該門課程更好的達到國家師范認證標準和物理學師范專業人才培養目標。

[關鍵詞] 固體物理學;師范專業認證;教學改革

[基金項目] 2019年度重慶市教育委員會高等教育教學改革研究項目（193091）;2019年重慶市研究生教育教學改革研究項目（yjg193088）

[作者簡介] 文 林，重慶師范大學物理與電子工程學院;楊 英，重慶師范大學物理與電子工程學院;唐建軍，重慶市第十五中學校;羅淞文，重慶市璧山中學校。

[中圖分類號] G642.0 ? ?[文獻標識碼] A ? ?[文章編號] 1674-9324（2020）17-0184-02 ? ?[收稿日期] 2019-10-21

“固體物理學”是連接微觀世界和固體宏觀性質的橋梁，其應用極為廣泛[1]。目前，在我國的理工科高等院校中，不僅物理學專業開設了這門課程，而且化學、光電和電子等其他理工科專業也開設了“固體物理學”課程。“固體物理學”這門課程涉及的內容較為廣泛，針對不同專業本科生及各個學校的人才培養目標，“固體物理學”課程的授課內容的側重點很不一樣。

為進一步提升高等師范學校的教育人才培養質量和水平，教育部于2017年印發了《普通高等學校師范類專業認證實施辦法（暫行）》。師范專業認證對師范教育提出了新要求和新標準，各個師范院校有必要對當前的師范教育做出進一步的深化改革[2]。本文將結合我校物理學師范專業的人才培養質量標準，探討“固體物理學”在課程目標、教學設計和教學手段、考核方式與評價細則、教學研究和師資隊伍建設等方面的改革。

一、基于人才培養目標下的課程目標改革

重慶師范大學物理學師范專業的人才培養總體目標就是基于現代物理教育的發展趨勢，使學生通過本科階段的學習，能成長為適應時代要求和基礎教育改革需要，德智體美全面發展，科學素養和教師專業素養高度整合，基礎知識與實踐技能協調發展、具有創新精神和開拓能力的物理學教學和研究人員。因此，物理學師范專業“固體物理學”的教學目標不僅僅是要求學生掌握固體物理學的基本概念、基本理論、基本方法和利用固體物理學知識研究復雜固體的基本性質，而且還應注重培養學生的師德規范和教育情懷，提升學生的教學能力、班級管理能力、綜合育人能力，加強講解與中學物理相關的知識內容，整合教學內容以提升師范特色。

師范教學不能“重理論、輕實踐”，在夯實學生的理論基礎知識的同時，必須要有效地提升學生的實踐能力。重慶師大于2017年開始實施新的人才培養方案。該方案將原有的18周理論教學周時縮短至16周，并將17和18周設置為教學實踐周，組織師生在校內外開展了為期兩周的教學實踐活動，如物理學師范專業的物理教學技能實踐、專業綜合實驗和科研論文寫作實踐等，旨在提升學生的實踐能力。

二、教學設計和教學手段的改革

“固體物理學”的知識內容涉及抽象的晶體結構和繁瑣的數學計算，不僅要求學生具有較強的抽象能力，還要求學生具有扎實的高等數學及量子力學等物理基礎知識。在以往的“固體物理學”教學過程中，大多采用傳統的“教師教、學生學”的以教師為中心的授課模式，教學手段較為單一，學生綜合能力提升容易受到限制，不利于人才培養。為適應新形勢下的師范教育人才培養質量要求，“固體物理學”教學手段和教學設計也應做出相應改革。

為提升學生自學和獨立思考能力，豐富“固體物理學”課程的教學設計和教學手段勢在必行。在“固體物理學”的部分教學內容中，可采用“研究式”教學手段進行教學[3]。

其次，對于一些抽象的晶體結構模型和復雜的數學計算，可利用多媒體輔助軟件（如PowerPoint、Latex、Flash等軟件）、晶體模擬軟件（Crystal Maker、Diamond等軟件）及數值計算軟件（Python、Maltab等軟件）[4]，給學生形象的展示復雜的晶體結構模型以及讓學生了解數值計算的一些相關知識，進而使學生形成對利用計算機軟件、計算物理等工具和知識開展理論研究的初步認識。

最后，也可結合教師的科研課題，將一些簡單的研究內容留作習題，讓學生利用已學“固體物理學”知識進行科學研究，使學生進一步加深對“固體物理學”知識的理解和應用，讓學生接觸和體驗科研過程，激發學生探索未知的欲望和科研興趣，培養學生的獨立思考和創新能力，讓學生切身體會到“學有所用”。除此以外，在課堂教學中，也應向學生介紹一些與固體物理學知識相關的前沿科學研究領域、最新研究進展和當前國際研究熱點，讓學生了解固體物理與物理其它分支的聯系以及固體物理學的重要性，拓寬學生的視野，尤其能為立志從事凝聚態物理等相關科學研究的本科生提供一些關于考研專業選擇的參考。

三、考核方式與評價細則的改革

重慶師大物理學師范專業的“固體物理學”屬于專業方向選修課程，對學生的課程考核，主要由教師根據該課程的特點和自己的課程教學內容和設計，自由選擇課程考核模式。在傳統的“固體物理學”考核模式中，大部分教師對學生成績的考核，主要采用平時成績和期末試卷考試成績。平時成績主要包括出勤和作業成績，占總成績的20%～30%，而期末考試成績占70%～80%。這種期末考試成績占主導的傳統考核模式，在形式上太過于單一，不能對學生整個學習過程進行客觀正確的評價。

重慶師大自2017年開始對課程考核形式和評價細則進行全面改革，要求每門課程減少期末考試成績比重，鼓勵教師采取多種考核手段，加強對學生平時學習的考核。結合“固體物理學”這門課程本身的特點，在學校教學指導委員會的指導下，物理學師范專業“固體物理學”的考核方式與評價細則做出了進一步改革。首先，期末考試在總成績中所占比例調整為40%，重點考查學生對“固體物理學”中的基本概念、基本理論和基本方法的掌握情況。其次，平時考試成績占比提升至60%，其中出勤成績占20%、教科書上的課后習題占20%，探索性思考作業和課堂表現占60%。探索性思考題目主要取自于我校教師的科研課題或經典的文獻資料，全為理論計算題目，其目的是促使學生利用所學的固體物理學知識開展一些理論研究，鼓勵同學間的相互協作，進而加深學生對固體物理學知識的理解和認識，讓學生意識到固體物理學知識在其他物理分支中也存在著重要應用，從而提升學生獨立思考、自主學習和團隊協作能力，培養學生的探索和創新精神。課堂表現主要考核學生回答問題的積極性和能否走上講臺講解一些自學知識和探索性題目，注重對學生師范技能表現的考核，以提升學生的教學能力。

四、教學研究和師資隊伍建設的改革

“固體物理學”是物理學師范專業本科生學習難度最較大的一門課程，其概念不僅抽象，而且涉及到力學、熱力學統計、聲學、電學、磁學、光學、高等數學、量子力學等各方面的內容，對教師的教學要求較高，授課教師必須具有扎實的數學和物理基礎，需要不斷加強教學研究，積極探索適合本課程教學的新手段和新方法。除此之外，固體物理學已經成為當代科學重要支柱及高科技源泉，許多物理研究領域涉及到應用固體物理知識解決物理問題。因此，“固體物理學”課程的授課教師應選擇具有與固體物理相關的研究背景、活躍在科研第一線的教學科研人員，除了講解書本知識以外，還應適當擴展一些近代固體物理學的發展和熱點研究問題，不僅有助于開拓學生的視野，而且還能幫助部分學生找到自己的研究興趣和確定以后的考研專業等。

五、總結

在國家實施普通高等學校師范類專業認證的新形式下，筆者結合我校物理學師范專業的人才培養目標和方案，分析了“固體物理學”的課程改革，希望為今后更好的推動“固體物理學”的教學提供參考。

參考文獻

[1]黃昆，韓汝琦.固體物理學[N].北京：高等教育出版社，1988.

[2]胡萬山.師范類專業認證背景下教師教育改革的意義與路徑[J].黑龍江高教研究，2018，（7）：25-28.

[3]何云峰.大學“研究性教學”的發展路向及模式構建[J].中國大學教學，2009，（10）：81-83.

[4]張臘梅，商繼敏.探索現代信息技術在固體物理教學中的應用[J].課題研究，2016，（1）：23-24.

Abstract： This article is based on the specialty characteristics and talent training goals of the physics teachers' professional education and discusses the reform of Solid Physics in terms of course objectives， teaching design and teaching methods， assessment methods and evaluation rules， teaching research and teacher team building， so as to promote the course to better meet the national certification standards and physics teachers' goal of talent cultivation.

Key words： Solid Physics; Teacher Professional Certification; teaching reform