民辦高校大學物理課程混合教學模式改革研究

李渝 樊英杰 鄒丹 張孟 薛小翠 周晨露

[摘 ?要]隨著“新工科”人才培養改革的持續推進，民辦高校培養學生逐漸轉變為以應用型人才為主的培養模式。在存在資源投入不足、學生能力參差不齊等缺點的情況下，如何開展民辦高校“新工科”背景下的大學物理課程教學成為當下亟待研究的問題。本文介紹了作者從事大學物理教學近十年的過程中，采用傳統課堂、雨課堂輔助的翻轉課堂、演示實驗和物理競賽等相結合的混合教學模式，對提高民辦高校大學生的學習興趣和創新能力產生了積極影響，也為民辦高校“新工科”人才培養進行了有效探索。

[關鍵詞]大學物理 ?民辦高校 ?新工科 ?混合模式教改

基金項目：陜西省教育廳科研計劃項目“基于‘新工科建設背景下的物理演示與探索實驗的開發與創新研究”（項目編號：18JK1168）。

引 ?言

黨的十九大報告指出，建設教育強國是中華民族偉大復興的基礎性工程。習近平新時代中國特色社會主義思想，從十四個方面系統闡述了新時代堅持和發展中國特色社會主義的基本方略，對高等教育發展提出了新的要求。在新時代背景下，新技術、新產業、新業態和新模式對一流工程人才培養提出了新的要求，系統推進“新工科”人才培養改革，是服務新時代國家發展的戰略性舉措。“新工科”是以應對變化、塑造未來為建設理念，以繼承與創新、交叉與融合、協調與共享為主要途徑，培養多元化、創新型卓越工程人才，所涉及的專業涵蓋了智能制造、云計算、人工智能、機器人等。

2017年2月以來，教育部積極推進“新工科”建設，先后形成了“復旦共識”“天大行動”和“北京指南”，并發布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》《關于推進新工科研究與實踐項目的通知》，全力探索形成領跑全球工程教育的中國模式、中國經驗，助力高等教育強國建設。從學校人才培養環節講，就是如何圍繞落實立德樹人這個根本任務，堅持以學生發展為中心，系統優化“新工科”人才培養體系。民辦高校作為我國高等教育的重要組成部分，是推行“新工科”的“主戰場”之一。優化“新工科”培養體系，構筑“新工科”創新環境，建設“新工科”育人文化，已經成為民辦高校推行“新工科”建設的主要方法。

值得注意的是，物理作為眾多自然科學和工程技術的基礎，不僅是培養學生完整的物理知識體系、鍛煉邏輯思維能力和邏輯分析能力、樹立正確的科學觀的公共基礎課程，同樣還是激發學生開展學科交叉融合、構筑學生“新工科”理念的基石。因此，大學物理課程教學已經成為國內高等院校的一門核心公共基礎課，包括理工類、經管類、外語類等學科均開展了對應層次的課程教學。特別是在培養應用型人才的要求下，大學物理在諸多民辦高校中順利開展。但是，民辦高校存在著資源投入不足、學科規模少、學生能力參差不齊等缺點，如何開展民辦高校“新工科”背景下的大學物理課程教學成為當下亟待研究的問題。

民辦高校大學物理課程設置情況

“新工科”背景下的民辦高校，以新時代國家經濟發展需求為方向，以培養高素質應用型創新人才為目標，堅持“重視基礎、加強實踐、突出能力、提高素質、注重創新”的教育教學理念，培養有創新精神和實踐能力的高素質應用型本科人才。而學習大學物理不僅是掌握各專業和專業相關技術領域職業崗位所必需的基本物理原理的過程，更是培養學生用物理思想分析、解決工程問題的能力，從而使其有效地服務于專業課程的過程。因此，課程目標應當是服務于不同專業的實際需要，服務于能力培養、素質教育、終身發展。在此背景下，民辦高校的大學物理課程在傳遞和普及自然科學知識的基本要求下，還應夯實學生自然科學理論與實驗基礎，培養學生思考和解決問題的能力。

大學物理課程內容涵蓋力學、振動和波、光學、熱學、電磁學、近代物理六大塊內容。課程的一個重要特點是知識點多、關聯性弱。因此，鑒于學生課業負擔和后續應用等原因，一些高校開始不斷縮減課時。在目前普遍對大學物理課程學時進行壓縮的情況下，如何保質保量地完成大學物理的教學任務和目標，充分調動學生的學習主觀能動性，成為開展民辦高校大學物理課程教學改革的重點和難點。針對這種現狀和應用型人才培養的總體趨勢，民辦本科院校已經開展了諸多嘗試，積極推進大學物理課程教學改革，在有限學時的前提下嘗試突破授課方式陳舊、考核方式單一等現狀，同時積極探索理論與實踐的結合，提高教師綜合素質，發展針對性強、目標和層次明確的教學手段。

教學改革方法與實踐

學校講授大學物理課程的專業范圍廣，涵蓋了計算機科學與技術、通信工程、機械設計制造及自動化、機械電子工程、自動化、飛行器制造工程、電氣工程等本科專業，在此情況下，學校大學物理教研組也在積極開展課程教學改革，探索民辦高校在“新工科”背景下的教育教學新模式。在秉承突出物理概念、物理思想和物理方法的科學素養培養基礎上，積極探索和推進漸進式教學改革。

1.雨課堂、學習通在翻轉教學中的應用

探究式學習是現代教學的關鍵。物理教研室成員針對各個知識點，共錄制了約1750分鐘、涵蓋78條知識內容的教學微課視頻，同時設計了與知識點主題相關的教學設計、素材課件、練習測試等輔助性的教學資源，在學習通上構建了完整的大學物理微課體系。

我們采用三段式翻轉課堂教學模式，覆蓋課前、課中、課后全過程。教師課前在學習通上發布學習任務點，上傳有關微課資料，為學生呈現多元化的視頻資源和案例分析。學生自主選擇時間、地點進行課前預習，并利用平臺相關功能進行交流討論。教師通過后臺統計信息，掌握學生學習完成情況、難點等反饋情況。課中，實施面對面交流、討論、重難點分析等方法，通過剖析案例的方法分解和總結知識點。課堂教學的重點在于啟發學生主動思考，充分掌握相關知識點。課后，發布課程作業，通過系統收集作業提交情況，分析易錯點，輔助教師批改分析，強化課后復習環節，推動學生完成知識的消化吸收和鞏固。

2.充分發揮演示實驗在大學物理教學中的作用

線下授課過程中，將傳統理論與現代工程技術相結合，從工程技術中凝練出物理問題，并通過演示實驗的形式作為研究性教學的切入點。演示實驗是大學物理教學重要的輔助教學方式，通過啟發式的教學，更能夠激發學生在實際問題和環境中尋找物理本質，同時也能夠讓學生感受到基礎物理知識與其他學科的融合，提升學習的樂趣。

比如在講授駐波時，用弦駐波演示儀形象地為學生展示一維駐波的形成、特征，并進一步將這種一維現象通過魚洗實驗拓展到二維。通過簡單的實驗演示，讓學生更加深刻地理解了駐波形成的條件，駐波展現的振動特點、周期特性等，同時也啟發了學生探究駐波現象在實際應用中的體現和價值。

3.積極開展物理競賽，探索理論與實踐緊密結合的教學新模式

中國大學生物理學術競賽（China Undergraduate Physics Tournament，簡稱CUPT）是主要借鑒國際青年物理學家錦標賽的模式創辦的全國賽事。目前，該競賽已經被列入中國物理學會物理教學指導委員會的工作計劃，是實踐國家創新驅動發展戰略綱要和國家教育中長期發展規劃綱要的重要大學生創新競賽活動之一。從2018年開始，學校多次組織學生參加CUPT競賽。

首先，面向全校學生進行選拔競賽，通過分組實驗和答辯進行選拔。其次，按照CUPT競賽規則進行分組、分題訓練。不僅聘請校內經驗豐富的教師進行指導，同時還聘請了外校教師給學生開設專題講座，從題目分析、實驗思路、實驗器材購買、問題討論、數值模擬等多方面進行指導。通過物理競賽，不僅鍛煉了學生分析問題、解決問題的能力，還培養了學生的創新意識、團隊合作精神、交流表達能力，使學生的知識、能力和素質得到全面協調發展。

結 ?語

“新工科”對學生能力提出的新要求必然需要教學模式的同時創新。大學物理作為高等院校的一門必修基礎課程，如何讓學生在學習過程中做到夯實基礎、注重實踐、培養能力、突出創新，已經成為民辦高校課程改革的重要環節。作者在實際教學過程中，借助雨課堂、學習通開展翻轉教學，同時充分發揮演示實驗在大學物理教學中的作用，積極組織開展物理競賽，通過混合式的教學探索理論與實踐緊密結合的教學新模式，不僅能有效調動學生學習和探索的積極性，全面提升大學物理教學效果，還能培養學生的自主學習和創新思維能力。

參考文獻：

[1]張萍，DING Lin，張靜.傳統大學物理教學的困境及成因分析[J].物理與工程，2019，29（1）：25-34.

[2]楊爽，牛犇，高輝.應用型民辦高校“大學物理”課程改革與實踐[J].教育教學論壇，2016（26）：126-127.

[3]韋少南.民辦高校大學物理教學方法與實踐[J].物理與工程，2014，24（6）：56-60.

[4]張蕾，李平，柴俊武.新工科背景下項目式教學提升翻轉課堂教學研究[J].電子科技大學學報，2020，22（4）：1-7.

[5]許成科，張登玉，楊興華，等.基于翻轉課堂理念的獨立學院大學物理教學模式研究[J].中國教育信息化，2018（1）：77-82.

[6]馮志波，趙正印，閆潤英.基于翻轉式課堂模式的大學物理教學研究[J].吉林省教育學院學報，2018，34（4）：66-69.

[7]劉艷.雨課堂在高校《創新創業教育》翻轉教學中的實踐應用研究[J].高教學刊，2020（30）：34-36.

作者單位：西安明德理工學院通識教育學院 ?陜西西安