工程教育下大學(xué)物理課程教學(xué)改革策略

時間:2022-11-07 09:55:23

導(dǎo)語:工程教育下大學(xué)物理課程教學(xué)改革策略一文來源于網(wǎng)友上傳,不代表本站觀點,若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師,歡迎參考。

工程教育下大學(xué)物理課程教學(xué)改革策略

摘要:文章首先闡述了工程教育視角下大學(xué)物理課程教學(xué)改革的必要性,然后提出了工程教育視角下大學(xué)物理課程教學(xué)的改革策略,包括教學(xué)內(nèi)容的改革、教學(xué)模式的改革、課程考核的改革三個方面,最后分析了工程教育視角下大學(xué)物理課程教學(xué)改革效果。

關(guān)鍵詞:工程教育;應(yīng)用型本科院校;大學(xué)物理

地方院校向應(yīng)用技術(shù)型高校的轉(zhuǎn)型已經(jīng)成為國家教育深化改革的主要方向,國家實施技能型人才培養(yǎng)的方針為應(yīng)用型本科院校的人才教育提供了指導(dǎo)。地方高校逐漸對區(qū)域經(jīng)濟(jì)發(fā)展和產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級發(fā)揮了支撐作用。培養(yǎng)具有較強(qiáng)行業(yè)背景知識、工程實踐能力、勝任行業(yè)發(fā)展需求的應(yīng)用型和技術(shù)技能型人才已成為應(yīng)用型本科院校的歷史使命。對本科院校的工科專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證已經(jīng)成為新工科教育的必然趨勢。目前,工程教育專業(yè)認(rèn)證作為世界水平高等教育質(zhì)量保證體系的重要組成部分,逐漸得到我國高等院校的重視[1-3]。從2005年開始我國部分“985”和“211”高校首先開展了對工科專業(yè)工程教育專業(yè)認(rèn)證的試點工作。特別是2016年6月2日中國加入工程教育專業(yè)認(rèn)證的華盛頓協(xié)議,推動了普通本科院校對工科專業(yè)工程教育認(rèn)證工作的進(jìn)一步發(fā)展。許多高校針對自己學(xué)校的工科專業(yè)不斷開展工程教育專業(yè)的認(rèn)證工作,截至2017年底,教育部高等教育教學(xué)評估中心和中國工程教育專業(yè)認(rèn)證協(xié)會共認(rèn)證了全國198所高校的846個工科專業(yè)。通過專業(yè)認(rèn)證,標(biāo)志著這些專業(yè)的質(zhì)量實現(xiàn)了國際實質(zhì)等效,進(jìn)入全球工程教育的“第一方陣”。這對于提高我國高等工程教育質(zhì)量,促進(jìn)高等教育發(fā)展具有深遠(yuǎn)意義。因此,對本科院校特別是應(yīng)用型本科院校的工科專業(yè)的教育教學(xué)改革勢在必行。大學(xué)物理課程作為工科專業(yè)課程體系的重要組成部分,其相應(yīng)的課程內(nèi)容和課堂教學(xué)等方面的改革將會對工程專業(yè)的工程教育專業(yè)認(rèn)證工作起到積極的促進(jìn)作用。本文分析了大學(xué)物理課程目前的教學(xué)現(xiàn)狀,對該課程在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中的教學(xué)改革進(jìn)行了探索,并進(jìn)一步提出了工程教育認(rèn)證視角下應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理課程教學(xué)的改革措施。這將有利于促進(jìn)應(yīng)用型本科院校的大學(xué)課程體系改革,完善產(chǎn)出導(dǎo)向型的教育教學(xué)人才培養(yǎng)模式。

一、工程教育視角下大學(xué)物理課程教學(xué)改革的必要性

大學(xué)物理作為理工科專業(yè)學(xué)生的公共基礎(chǔ)課,在課程體系中具有不可替代的地位。大學(xué)物理課程在應(yīng)用轉(zhuǎn)型教學(xué)中的體現(xiàn)和實踐將更加有力地促進(jìn)本科院校的應(yīng)用型教學(xué)實踐活動。工程教育專業(yè)認(rèn)證的核心理念是以學(xué)生為中心,把全體學(xué)生的學(xué)習(xí)效果作為關(guān)注的焦點。這與目前應(yīng)用型本科院校的教育教學(xué)理念是相吻合的。該工程教育模式強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育、人文教育、工程教育的有機(jī)統(tǒng)一,并在理論和實踐兩個維度追求平衡,實現(xiàn)對學(xué)生的知識、能力、素質(zhì)的全面培養(yǎng)[4]。這就要求目前的教育模式要向產(chǎn)出導(dǎo)向型教育模式進(jìn)行轉(zhuǎn)變;教學(xué)設(shè)計和實施步驟要以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為目標(biāo);教學(xué)的目標(biāo)是學(xué)生在教學(xué)活動中學(xué)到了什么,而不再是教師都教了什么。因此,要求教師在大學(xué)教學(xué)中要轉(zhuǎn)變以往單純教授的授課模式,以學(xué)生的專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)畢業(yè)要求為指導(dǎo),從課程體系設(shè)計入手,開展相應(yīng)的教學(xué)活動。目前,大學(xué)物理課程的教學(xué)內(nèi)容缺乏相應(yīng)的改革與創(chuàng)新,課程設(shè)置與知識、素質(zhì)和能力培養(yǎng)的目標(biāo)嚴(yán)重不匹配,知識結(jié)構(gòu)偏重于基礎(chǔ)理論知識的教學(xué),與培養(yǎng)應(yīng)用型人才的目標(biāo)明顯脫節(jié)[5]。大多數(shù)本科院校開展的大學(xué)物理教學(xué)仍舊停留在“一支粉筆、一本書、一份幻燈片”的傳統(tǒng)教學(xué)模式上,高生師比和擁擠的課堂、過時的教學(xué)方法、以教師為中心的課程體系、過長的學(xué)習(xí)時間等已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代高等教育的需求。積極提升大學(xué)物理課程的教學(xué)理念,改進(jìn)相應(yīng)的課程體系,探索和打造合適的教學(xué)模式,將為應(yīng)用型人才的培養(yǎng)提供有力支撐。因此,工科專業(yè)中大學(xué)物理課程的改革勢在必行,而工程教育視角下大學(xué)物理課程改革的探索將對應(yīng)用型人才的培養(yǎng)模式提供實踐指導(dǎo)。

二、工程教育視角下大學(xué)物理課程教學(xué)改革策略

在對前期大學(xué)物理教學(xué)研究的基礎(chǔ)上[6-7],從工程教育專業(yè)認(rèn)證的角度,以產(chǎn)出導(dǎo)向教育為目標(biāo),筆者將從以下幾個方面相繼進(jìn)行大學(xué)物理課程的改革探索,為應(yīng)用型本科院校進(jìn)行工程教育專業(yè)認(rèn)證的工科專業(yè)教學(xué)改革提供重要參考。(一)教學(xué)內(nèi)容的改革。以工程教育專業(yè)認(rèn)證的具體要求為指導(dǎo),依據(jù)教學(xué)大綱,將大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容從學(xué)科體系轉(zhuǎn)變?yōu)楣こ踢^程體系。改變以往按章節(jié)實施的大學(xué)物理教學(xué)的設(shè)計,依托不同專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和課程體系,按“章節(jié)+模塊”的形式開展大學(xué)物理教學(xué)活動。同時,教師要因材施教,針對不同專業(yè)、不同院系的學(xué)生,注重不同物理知識點的側(cè)重及與專業(yè)課程的銜接問題,對教學(xué)目的、教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行改革創(chuàng)新。另外,為激發(fā)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的興趣,有效提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和課堂參與度,加強(qiáng)其對物理知識的掌握和應(yīng)用,教師應(yīng)在“模塊”中創(chuàng)新性地加入物理學(xué)史和科技前沿的相關(guān)內(nèi)容,在強(qiáng)調(diào)科學(xué)教育的同時提升理工科學(xué)生的人文教育,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)自主性、樹立學(xué)生正確的歷史意識,提高學(xué)生的人文素養(yǎng)和綜合素質(zhì),實現(xiàn)工程教育專業(yè)認(rèn)證下以學(xué)生為中心的教學(xué)理念。(二)教學(xué)模式的改革。以修訂的教學(xué)內(nèi)容為指導(dǎo),緊緊圍繞教學(xué)大綱開展課堂教學(xué)活動,改變傳統(tǒng)的教學(xué)模式,通過翻轉(zhuǎn)課堂、第二課堂、游戲化學(xué)習(xí)等現(xiàn)代化教學(xué)形式開展教學(xué)活動。教師應(yīng)將教學(xué)課堂從工程科學(xué)時代與基礎(chǔ)理論教學(xué)相結(jié)合的傳授式教學(xué)模式轉(zhuǎn)變?yōu)閷W(xué)生主動學(xué)習(xí)的模式。從而使教學(xué)課堂真正成為以學(xué)生為中心的知識樂園,讓學(xué)生在其中通過選擇自己喜歡和感興趣的方式學(xué)習(xí)物理知識,以期達(dá)到工程教育專業(yè)認(rèn)證下產(chǎn)出導(dǎo)向教育的效果。教師還應(yīng)充分利用前期大學(xué)物理教改項目的研究成果,進(jìn)一步將物理課堂分為線上和線下兩部分。線下以教室為載體,以小組討論、設(shè)計項目、案例研究、應(yīng)用練習(xí)等主動的學(xué)習(xí)模式展開教學(xué)活動;線上以前期開發(fā)的大學(xué)物理課程網(wǎng)站為載體輔導(dǎo)學(xué)生的學(xué)習(xí)。同時提高大學(xué)物理理論知識和實驗項目相結(jié)合的教學(xué)授課方式,實現(xiàn)學(xué)生全程參與的教學(xué)新模式。學(xué)生可按照既定的學(xué)習(xí)目標(biāo),選擇各種學(xué)習(xí)資源,采用多種學(xué)習(xí)方式,以達(dá)到最佳的學(xué)習(xí)效果。突出對學(xué)生研究性學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。(三)課程考核的改革。在學(xué)校規(guī)定的大學(xué)物理課程考核范圍內(nèi),對教師自主評價的部分成績(即學(xué)生的平時成績)采用學(xué)術(shù)論文、物理知識競賽和創(chuàng)新實驗項目等多種考核辦法。教師以培養(yǎng)學(xué)生的綜合素質(zhì)為目標(biāo),以學(xué)生的學(xué)習(xí)效果為指導(dǎo),探索制定一系列非考試環(huán)節(jié)的考核辦法。在該考核辦法中明確規(guī)定評價標(biāo)準(zhǔn)和記分辦法,并在教學(xué)過程中合理實施考核。通過合理的考核方式,加強(qiáng)對學(xué)生分析問題和解決問題能力、科研能力、團(tuán)隊協(xié)作能力的培養(yǎng),以提高學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量,達(dá)到良好的培養(yǎng)目標(biāo)和畢業(yè)要求。同時,不斷總結(jié)教學(xué)過程的得與失,及時解決教學(xué)中存在的問題,并進(jìn)一步構(gòu)建課程考核評價的持續(xù)改進(jìn)機(jī)制,建立工程教育專業(yè)認(rèn)證下大學(xué)物理的“評價—反饋—改進(jìn)”閉環(huán)工程。從而實現(xiàn)大學(xué)物理教學(xué)的持續(xù)改進(jìn),提高教學(xué)質(zhì)量,增強(qiáng)教學(xué)效果。此外,結(jié)合應(yīng)用型本科院校專業(yè)和課程設(shè)置的實際情況,太原工業(yè)學(xué)院(以下簡稱“我校”)編寫了與應(yīng)用型人才培養(yǎng)相匹配的《大學(xué)物理簡明教程》教材一套,且配套了數(shù)字課程網(wǎng)站,以便為學(xué)生提供在線學(xué)習(xí)和交流。其中網(wǎng)絡(luò)課程中提供了13個教學(xué)在線課程、28個微課視頻、39個拓展文檔、15個電子教案、13個實驗演示視頻及部分習(xí)題的講解視頻,以便學(xué)生的常態(tài)學(xué)習(xí)。我校還進(jìn)一步修訂了相應(yīng)的教學(xué)大綱,提出了教學(xué)考核評價的改革方案。為檢查教學(xué)改革的效果,我校通過采用多種方式(如考試、測驗、問卷調(diào)查和訪談)收集學(xué)生學(xué)習(xí)情況的憑證,調(diào)查學(xué)生對大學(xué)物理課程改革的態(tài)度、想法、意見和建議。根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和課程評價質(zhì)量報告,檢測改革效果,查找工程教育專業(yè)認(rèn)證下大學(xué)物理課堂的優(yōu)勢與不足,并總結(jié)教學(xué)過程的得與失,建立長效機(jī)制以推動持續(xù)改進(jìn)。

三、工程教育視角下大學(xué)物理課程教學(xué)改革效果

筆者以機(jī)械電子工程、能源化學(xué)工程、汽車服務(wù)工程和電子信息工程等工科專業(yè)的學(xué)生為教學(xué)對象,選取一部分班級實施課改后的大學(xué)物理課程教學(xué),通過觀摩指導(dǎo)、學(xué)生測評與訪談等方式開展該課程的調(diào)研,并通過非考試考評環(huán)節(jié)給出學(xué)生課程評價質(zhì)量報告。結(jié)果發(fā)現(xiàn),通過實施課改后的大學(xué)物理課程,能夠更有效地實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的培養(yǎng);通過物理學(xué)史和科技前沿等模塊的開設(shè),可以提高學(xué)生學(xué)學(xué)物理課程的興趣;通過開展大學(xué)生創(chuàng)新實驗項目,能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的效果和解決實際工程問題的能力。

四、結(jié)語

結(jié)合教育部所倡導(dǎo)的以學(xué)生為本的教育理念,本文首次提出工程教育專業(yè)認(rèn)證下的大學(xué)物理課程改革,通過以上大學(xué)物理課程改革的實施將提升學(xué)生主動學(xué)習(xí)和主動參與的積極性,提高學(xué)生學(xué)學(xué)物理課程的興趣及解決實際工程問題的能力,增強(qiáng)學(xué)生學(xué)學(xué)物理的效果,并進(jìn)一步強(qiáng)化科學(xué)與人文素養(yǎng)的融合與平衡,真正做到對學(xué)生知識、素質(zhì)與能力“三位一體”的培養(yǎng)。這不僅為應(yīng)用型本科院校的學(xué)生培養(yǎng)工作提供了創(chuàng)新理念,還將為工程教育專業(yè)認(rèn)證相關(guān)專業(yè)的培養(yǎng)方案和課程體系的設(shè)置提供參考。

參考文獻(xiàn):

[1]周凌波,王芮.從《華盛頓協(xié)議》談工程教育專業(yè)建設(shè)[J].高等工程教育研究,2014(4):6-14.

[2]許曉東,卞良.本科工程教育研究性教學(xué)探索與實踐[J].高等工程教育研究,2014(2):43-49.

[3]余天佐,劉少雪.從外部評估轉(zhuǎn)向自我改進(jìn)[J].高等工程教育研究,2014(6):28-34.

[4]邱學(xué)青,李正,吳應(yīng)良.面向“新工業(yè)革命”的工程教育改革[J].高等工程教育研究,2016(4):16-22.

[5]程永喜,李文君,李淑青.應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理課程改革探索[J].西部素質(zhì)教育,2017,3(15):156-157.

[6]程永喜.加強(qiáng)物理學(xué)史中的人文教育,提高高校理工科學(xué)生的人文素質(zhì)[J].西部素質(zhì)教育,2016,2(21):63,67.

作者:程永喜 李淑青 任全年 景銀蘭 單位:太原工業(yè)學(xué)院理學(xué)系