梁蘭菊,韋德泉
(棗莊學院光電工程學院,山東 棗莊 277160)
2019年,教育部發布關于一流本科課程建設的實施方案,實施方案貫徹習近平總書記關于教育的重要論述,落實全國教育大會精神,將教學改革成果應用到課程建設中,實施一流課程建設,最終實現讓學生忙起來,教師強起來,課程優起來,切實提高人才培養質量[1].截止2020年底,教育部共認定5 118門課程為國家級一流課程,其中線上一流課程1 875門,虛擬仿真實驗教學一流課程728門,線下一流課程1 463門,線上線下混合式一流課程868門,社會實踐類一流課程184門[2].這些課程樹立了課程建設的新理念,提高了教師教學能力,實現了高水平人才培養體系的構建.大學物理作為高校理工科一門重要的必修基礎課,是其他自然科學和工程技術科學的基礎.大學物理課程根據學校培養高水平應用型人才目標,在保證對學生物理知識傳授和基本技能培養的同時,進一步強化對學生的科學思維、創新意識和綜合應用能力的培養,為提高學生的綜合素質發揮重要作用.本文以棗莊學院光電工程學院山東省大學物理一流課程建設教學改革和實踐研究為例進行研究.
大學物理是理工科學生的公共課程,大學物理課程最早是由物理系教師承擔授課任務,后來學校成立二級學院,大學物理課程主要由光電工程學院教師承擔,隨著理工科學生人數的增加,光電工程學院教師承擔大學物理課程的教師明顯不夠,這樣除光電工程學院教師以外,其他二級學院教師也承擔了大學物理課程的授課任務,隨著信息時代的到來,在授課中存在的問題逐漸暴露出來,主要有以下幾個方面.
由于大學物理課程教學分散到各個二級學院,無法形成統一的教學團隊力量,只能由各自學院相對獨立建設自己的大學物理教學團隊,導致了學校大學物理公共課教師團隊力量分散.大學物理課程教學對教師要求是具備物理學專業背景,各二級學院在配備大學物理課程教師過程中,往往不是從專業考慮的背景出發,多考慮的是完成教師的工作量,雖然現在教師基本都是研究生畢業,在大學里學習過大學物理公共課,但是從專業背景和專業研究角度來看,大學物理教師的配備整體水平偏差較大,在課程教學中科教融合等方面實施效果并不理想.
在大學物理教學過程中,大部分教師以本為本,以一本書和一個PPT為主進行教學,教材的教學內容大致都是以經典物理學教學為主,教學內容一成不變,按照力學、熱學、電磁學、光學、近代物理學這個思路來授課,從牛頓力學到愛因斯坦的相對論,都是以課堂教學為主,以教師講學生聽為主,課后完成作業,大部分教師是按照這個教學內容和教學方法進行的.對照新一代信息技術對課堂教學的要求,這種教學模式存在教學內容陳舊,教學方法單一的問題.
對教師的評價主要體現在學生評教和督導評教,對學生的考核主要是期末考試占70%,平時作業和考勤占30%,平時作業主要是以課后作業為主.對標國家一流本科實施意見,上述的考核評價方式顯得過于陳舊和單一,不利于大學物理課程教學適應新時代課程改革發展要求,不利于創新型人才培養等.
針對大學物理教學中存在教學內容陳舊、教學方法單一、考核評價方式單一等問題[3-5],對標教育部印發的《關于一流本科課程建設的實施意見》要求,對棗莊學院光電工程學院大學物理課程教學進行教學改革與實踐,取得較好效果.
狠抓教師隊伍建設.充分挖掘團隊教師潛能,按照一流課程教師高標準要求,在實踐中鍛煉成長.本學院主講教師是山東省教學名師和山東省泰山學者青年專家,長期從事本課程教學和科研工作.團隊還有棗莊英才1人,教授3人,博士3人,博士生導師2人.團隊注重高層次人才對團隊的指導和幫助,充分發揮我校外聘兩院院士、全職國家“千人計劃”專家、全職“長江學者獎勵計劃”入選者、全職國家杰出青年科學基金獲得者等高層次人才支持建設大學物理一流本科課程,為大學物理課程建設提供教學科研指導.課程負責人狠抓教師團隊建設,發揮老教師對青年教師的“傳幫帶”作用,集體備課,加強對青年教師的培養,強化教學研究,實施科教融合,切實提升教師教學能力,讓教師強起來.
教育部《關于一流本科課程建設的實施意見》要求確立學生中心、產出導向.通過以激發學習動力和專業興趣為著力點的科學評價,讓學生忙起來.基于此,棗莊學院大學物理課題組從2018年開始進行教學改革,加強學生課堂內外評價;線上線下混合式學習評價;增加課程學習難度和挑戰性等,實現讓學生忙起來的教學目標.對學生課程總成績進行過程性評價、表現性評價、總結性評價等教學評價改革.過程性評價主要體現在平時成績方面,平時成績考核線上成績、課堂表現、資料閱讀等.線上成績注重學生訪問次數、學習時間、線上作業、發帖質量等;課堂表現注重簽到次數、回答問題次數、提出問題次數、師生互動質量等課堂表現;資料閱讀注重課外論文資料總結概括性、成果分享及互動等,調整平時成績占比為40%.期末成績注重學術報告、科普論文、期末考試的評價,調整占比為60%.改變了原來期末考試評價70%以試卷為主,平時30%以考勤和作業為主的單一模式,增加線上線下內容的考核,讓教師學生都忙起來.
緊密結合學校建設國內一流應用型大學發展定位,立足應用型人才培養水平特色發展目標導向,加強課程建設,持續推進棗莊學院基于產教融合校企合作的“123456”應用型人才培養模式,讓課程優起來.大學物理課程基于學校產教融合“123456”應用型人才培養模式,以立德樹人為根本.在學生培養過程中,緊緊抓住政治素質過硬、專業知識扎實主線.將課程育人、實踐育人貫穿課程教學始終.通過責任驅動、價值驅動、內涵驅動、愿景驅動提高校企合作能力.與北京中軟科技有限公司、北京科技特瑞有限公司等企業實施合作共建.讓學生定期前往企業見習,企業工程師常駐學校指導課程教學.團隊教師積極服務地方經濟建設,支持團隊教師加入棗莊市科技特派員計劃定期幫扶企業.聘請的省產業教授定期來校授課,將企業最新產品和運營模式等講授給學生,延伸了課堂教學.立足人才培養目標,優化重構教學內容與課程體系,重構力學、熱學、電磁學、光學等授課順序.重構大學物理學課程體系,不再重點闡述與初高中物理相同的物理概念,應用高等數學方法,進一步提升物理學概念理解的層次.近年來,大學物理課程以學校重點學科光學工程,大學物理精品課程等為依托,加強課程建設,獲得多項教學成果,教學質量明顯提高,為我校培養應用型人才做出了卓越的貢獻.特別是大學物理課程建設成果已經覆蓋到機械制造、機電一體化、生命科學、電子信息、材料、化工等專業,通過慕課、云班課等大學物理線上線下混合式教學改革,調動了學生學習的積極性、參與性,活躍了課堂氣氛,幫助學生更好地利用碎片化時間進行個性化的學習,效果良好.
課程負責人在課程授課前,召開專題會議,學習學校授課文件,給團隊教師解讀學校文件的授課要求.在授課前要求團隊教師上交備課教案和多媒體課件,由課程負責人審核,提出意見,審核通過后才能授課.加強對青年教師的培養,課程團隊要求青年教師先聽老教師的課,寫好教案,經過課程負責人審核后再組織教學,課程團隊成員至少1人聽青年教師的課,課后進行點評.一個學期至少集中聽課4次,課后認真組織研討,進行點評.課程負責人給團隊教師進行“開學第一課”輔導,抓好開學第一課.提升團隊教師科研能力,強化科教融合,將最新科研與課程授課聯系起來,通過課程網站、授課PPT等傳播給學生.強化教學研究制度建設,定期研討最新教學成果,結合團隊教學中存在的問題,將最新教學方法如翻轉課堂、BOPPPS、慕課等融入教學中,形成教學研究成果.
課程教學中充分利用各方面的教學資源,將微課、題庫、期刊、虛擬仿真、慕課等多元化資源廣泛應用于大學物理課堂教學,并與課程評價考核緊密結合起來,使多元的教學資源得到充分的利用.課程重視借助省級科研平臺提升課堂教學實踐高度,借助學院山東省微納技術院士專家工作站、山東省光電信息處理與顯示重點實驗室、山東省低維量子傳感器件工程技術研究中心等省級科研平臺提升大學物理教學科研深度和廣度.利用平臺的光刻機等先進設備,對學生進行實地科普教育,引導學生參加省級平臺高層次人才教師科研項目,參加各類科技競賽,有效拓展課堂教學空間,開展科教融合.
課程教學緊緊圍繞立德樹人根本任務.大學物理課程主要研究物質運動的基本規律,來源于實踐,知識又應用到實踐中去,與我們的生活緊密相連,可以通過科學知識激發學生學習熱情,將思政教育融入課程教學中,重構教學內容,在教學中加入(1)以科學家的探索科學的精神激發學生;(2)融入中國科學家應用物理學讓國家強起來的事跡;(3)將物理學中的知識與做人的道理結合起來實施思政教育.課程將新工科理念貫穿教學始終.教學以學生為中心,以目標為導向,實施OBE理念,應用BOPPPS方法形成特色鮮明的教學方法.并運用信息技術多元化考核方式,不斷提升教學質量.
以立德樹人為根本,以學生為中心,通過科學評價改革,學生積極性大幅提高,課程總評成績顯著提高.加強科教融合,學生在物理教學技能大賽、物理創新大賽中取得了一定的進步,共獲得68項競賽獎.注重教師團隊建設,青年教師培養,團隊教學能力顯著提升,多人獲得教學質量獎,教學優秀獎,教師講課比賽獎.充分利用課程資源強化課程建設,不斷進行教學方法改革,進行混合式教學設計等,優化課程教學體系.