基于OBE理念的大學(xué)物理課程體系改革與探索

高興茹

【摘要】本文介紹了OBE（Outcome based education）成果導(dǎo)向教育這一先進(jìn)的教育理念，分析了目前我國大學(xué)物理模塊化教學(xué)的現(xiàn)狀，深入探討了應(yīng)用型大學(xué)基于OBE理念的大學(xué)物理課程體系的構(gòu)建，為解決目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的“通識性、基礎(chǔ)性”與學(xué)生“個性、分層培養(yǎng)”之間的矛盾，提供了一種可行性方案。

【關(guān)鍵詞】OBE理念 大學(xué)物理 課程體系 模塊化教學(xué)

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2016）06-0021-02

大學(xué)物理課程作為理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，其在培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新能力方面，具有其他課程不能替代的重要作用。然而，在知識爆炸、科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的今天，大學(xué)物理課程卻普遍面臨學(xué)分、學(xué)時不斷壓縮的局面。針對應(yīng)用型大學(xué)的應(yīng)用性人才培養(yǎng)，物理教學(xué)應(yīng)該怎樣進(jìn)行切實(shí)可行、行之有效的改革？如何解決大學(xué)物理課程的“通識性、基礎(chǔ)性”與學(xué)生“個性、分層培養(yǎng)”之間的矛盾？按照“平臺+模塊+任意選修”的要求，構(gòu)建基于OBE（Outcome-Based-Education）理念的模塊化大學(xué)物理課程體系是解決上述矛盾、行之有效的途徑。

一、大學(xué)物理模塊化教學(xué)的現(xiàn)狀

大學(xué)物理課程經(jīng)過百余年的修改和完善，已形成了一整套完整的教學(xué)體系，出版了大量適應(yīng)不同類院校和專業(yè)的各種各樣、豐富多彩的教材[1-5]。這一教學(xué)體系是基于傳統(tǒng)教育思想而設(shè)計(jì)的，具有知識系統(tǒng)性強(qiáng)、內(nèi)容深、理論性強(qiáng)等特點(diǎn)，因此，課程需要的學(xué)時較多。隨著高等教育向著大眾化、市場經(jīng)濟(jì)的不斷推進(jìn)，傳統(tǒng)課程體系的弊端逐漸顯現(xiàn)出來。為了適應(yīng)現(xiàn)代化、經(jīng)濟(jì)化社會對人才多元化的需要，有利于學(xué)生個性和分層培養(yǎng)，我國高校依照不同專業(yè)學(xué)生對大學(xué)物理的不同需求，嘗試實(shí)行《大學(xué)物理》課程模塊化教學(xué)改革。

目前，在綜合型大學(xué)中，大多數(shù)院校均根據(jù)不同專業(yè)簡單地將《大學(xué)物理》課程分為A、B、C、D、E五大類。A類對應(yīng)與物理聯(lián)系相對緊密的專業(yè)，其內(nèi)容多、難度高，需要的學(xué)時較多，其涵蓋了教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會頒布的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》[6]的a類內(nèi)容（本科生達(dá)到的最低要求，即核心內(nèi)容）和一定數(shù)量的b類內(nèi)容（根據(jù)人才培養(yǎng)目標(biāo)和專業(yè)特點(diǎn)增加的部分，即擴(kuò)展內(nèi)容），一般需要140學(xué)時；B類對應(yīng)一般理工科專業(yè)，其內(nèi)容是基本要求的a類內(nèi)容，需要120學(xué)時左右；C類則特別為希望能適當(dāng)減少物理學(xué)時的少數(shù)專業(yè)開設(shè)，一般為96學(xué)時左右。D類為醫(yī)用物理，為醫(yī)學(xué)各專業(yè)開設(shè)，共72學(xué)時；E類是文科物理，面向文科各專業(yè)開設(shè)，共64學(xué)時。

在應(yīng)用型大學(xué)中，普遍存在學(xué)時低于90的教學(xué)現(xiàn)狀，綜合型大學(xué)的模塊化教學(xué)顯然不能滿足應(yīng)用型大學(xué)的要求。為了使大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容更加貼近專業(yè)需要，往往采用為各專業(yè)提供自助餐式的服務(wù)。將大學(xué)物理首先劃分為力、熱、電、光和近代物理五個大模塊，其次將每個模塊細(xì)分為若干子模塊，力學(xué)模塊分為質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動學(xué)子模塊、質(zhì)點(diǎn)動力學(xué)子模塊、剛體子模塊、振動子模塊和波動子模塊；電磁學(xué)模塊細(xì)分為靜電場子模塊、靜電場中的導(dǎo)體和電介質(zhì)子模塊、恒定磁場子模塊、磁場中的磁介質(zhì)子模塊、電磁感應(yīng)和電磁場子模塊；熱學(xué)模塊細(xì)分為氣體動理論子模塊和熱力學(xué)基礎(chǔ)子模塊，光學(xué)模塊分為波動光學(xué)子模塊和幾何光學(xué)子模塊，近代物理模塊分為狹義相對論子模塊和量子物理基礎(chǔ)子模塊。各專業(yè)根據(jù)本專業(yè)后續(xù)課程和學(xué)時的要求，選擇需要學(xué)習(xí)的模塊和子模塊，然后制定出適合不同專業(yè)的教學(xué)大綱。

二、基于OBE理念的模塊化教學(xué)改革

成果導(dǎo)向教育（Outcome based education，簡稱OBE，亦稱能力導(dǎo)向教育、目標(biāo)導(dǎo)向教育或需求導(dǎo)向教育）作為一種先進(jìn)的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人們的重視與認(rèn)可，并已成為美國、英國、加拿大等國家教育改革的主流理念。OBE教學(xué)設(shè)計(jì)和教學(xué)實(shí)施的目標(biāo)是學(xué)生通過教育過程最后所取得的學(xué)習(xí)成果（Learning outcomes），OBE強(qiáng)調(diào)如下4個問題：我們想讓學(xué)生取得的學(xué)習(xí)成果是什么？為什么要讓學(xué)生取得這樣的學(xué)習(xí)成果？如何有效地幫助學(xué)生取得這些學(xué)習(xí)成果？如何知道學(xué)生已經(jīng)取得了這些學(xué)習(xí)成果？OBE的實(shí)施要點(diǎn)，或者說關(guān)鍵性步驟有五個：第一確定學(xué)習(xí)成果；第二構(gòu)建課程體系；第三確定教學(xué)策略。第四自我參照評價；第五逐級達(dá)到頂峰。

三、基于OBE理念的大學(xué)物理課程體系的構(gòu)建

傳統(tǒng)教育是學(xué)科導(dǎo)向的，它遵循專業(yè)設(shè)置按學(xué)科劃分的原則，教育模式傾向于解決確定的、線性的、靜止封閉問題的科學(xué)模式，知識結(jié)構(gòu)強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識體系的系統(tǒng)性和完備性，教學(xué)設(shè)計(jì)更加注重學(xué)科的需要，而在一定程度上忽視了專業(yè)的需求。基于OBE理念的模塊化教學(xué)改革，靈活整合教學(xué)內(nèi)容，組成三個層次（通識、專業(yè)限選和學(xué)生任選）、不同教學(xué)模塊以適應(yīng)不同專業(yè)的教學(xué)要求并滿足不同學(xué)生的個性需求，從而解決大學(xué)物理及物理實(shí)驗(yàn)課程的“通識性”與“專業(yè)需求”之間的矛盾，“基礎(chǔ)性”與學(xué)生“個性、分層培養(yǎng)”之間的矛盾。

基于OBE理念的模塊化大學(xué)物理教學(xué)的研究在國內(nèi)尚處于起步階段，在這方面的研究成果屈指可數(shù)。傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)體系往往是按照教學(xué)內(nèi)容劃分為力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和近代物理五大部分，這一教學(xué)體系追求物理教學(xué)內(nèi)容的系統(tǒng)性和完整性，但需要的學(xué)時較多，專業(yè)選擇性和學(xué)生的選擇空間少?；贠BE理念的模塊化教學(xué)將在通識模塊+專業(yè)限選模塊+學(xué)生任選模塊的基礎(chǔ)上合理配置各模塊教學(xué)內(nèi)容，構(gòu)建一個全新的滿足專業(yè)需求和學(xué)生個性培養(yǎng)的應(yīng)用型大學(xué)物理教學(xué)體系。

第一部分通識模塊為工科個專業(yè)所必備的基礎(chǔ)性物理知識，主要講授物理學(xué)的基本概念、基本理論和基本方法， 是構(gòu)成學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的重要組成部分，涵蓋力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)的基礎(chǔ)性內(nèi)容。它的教學(xué)目標(biāo)和任務(wù)是：使學(xué)生對物理學(xué)的基本概念、基本原理和基本規(guī)律有較全面、系統(tǒng)的認(rèn)識。了解各種運(yùn)動形式之間的聯(lián)系以及物理學(xué)的近現(xiàn)代發(fā)展和成就。通過通識模塊的教學(xué)使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、運(yùn)算能力、邏輯思維能力和抽象思維能力以及對世界的認(rèn)識能力等方面得到初步訓(xùn)練。既要使學(xué)生掌握物理學(xué)的理論精髓，又要使學(xué)生體會和領(lǐng)略實(shí)驗(yàn)對物理學(xué)科的重要性和必要性，還要使學(xué)生學(xué)會采用必要的高等數(shù)學(xué)方法去分析和研究物理學(xué)問題，培養(yǎng)學(xué)生的物理思維能力和解決實(shí)際物理學(xué)問題的能力。使學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)知識的同時，逐步建立正確的思想方法和研究方法，充分發(fā)揮本課程在培養(yǎng)學(xué)生辯證唯物主義世界觀方面的作用，進(jìn)行科學(xué)素質(zhì)教育。

第二部分專業(yè)限選模塊是繼通識模塊之后，考慮到大學(xué)物理的所有知識內(nèi)容并不是各個專業(yè)都需要的，有一些內(nèi)容與專業(yè)之間甚至沒有什么關(guān)聯(lián)，通過選擇與學(xué)生專業(yè)相關(guān)的教學(xué)內(nèi)容，做到有的放矢，便于突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，有利于學(xué)生集中精力和注意力去學(xué)習(xí)，也有助于學(xué)生更有效的掌握與專業(yè)相關(guān)的物理知識，真正做到學(xué)以致用。這種模塊化教學(xué)的方式，有利于學(xué)生在相對較短而又有效的教學(xué)時間里汲取和掌握與自己今后學(xué)習(xí)專業(yè)知識相關(guān)的物理基礎(chǔ)知識后，可以有充足的精力和相對富余的時間投入到本專業(yè)的課程以及相關(guān)實(shí)踐中去，在此過程中學(xué)生也可以更有效更直接地將所學(xué)的大學(xué)物理知識與專業(yè)知識相結(jié)合。通過模塊化教學(xué)，大學(xué)物理課程在培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)性上起到了較傳統(tǒng)教學(xué)更好的教學(xué)效果和作用。

第三部分學(xué)生任選模塊為營造適合學(xué)生個性發(fā)展的空間和氛圍而設(shè)置，鼓勵學(xué)生發(fā)展個性和愛好，重視學(xué)生的“主動性”、“潛在性”和“差異性”，挖掘、尊重和保護(hù)學(xué)生的自主意識和潛能。重視培養(yǎng)學(xué)生的自主創(chuàng)新精神和獨(dú)立個性，使學(xué)生的主動性、創(chuàng)造性和智慧潛能得以激發(fā)。學(xué)生可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)興趣和個性發(fā)展需要不受學(xué)時限制進(jìn)行選修。該模塊主要以基礎(chǔ)物理向近代和應(yīng)用拓展的部分為教學(xué)內(nèi)容，下設(shè)不同的子模塊和專題。各子模塊或?qū)ｎ}盡量做到相對獨(dú)立，以便學(xué)生進(jìn)行任意選擇搭配。該模塊對于開闊思路、激發(fā)探索和創(chuàng)新精神、增強(qiáng)適應(yīng)能力和提高人才科學(xué)素質(zhì)具有重要意義。

綜上所述，OBE的教學(xué)原則是教學(xué)要以學(xué)生為主體，教學(xué)目的在于是激發(fā)學(xué)生“樂學(xué)”、“會學(xué)”、最終達(dá)到“學(xué)會”。教學(xué)評價要放棄傳統(tǒng)的“以教論教”，堅(jiān)持“以學(xué)論教”評價原則。也就是說，“教得怎么樣”要通過“學(xué)得怎么樣”來評價?；贠BE理念的大學(xué)物理課程的教學(xué)改革任重而道遠(yuǎn)，要真正實(shí)現(xiàn)學(xué)生即樂學(xué)，主動學(xué)，最終達(dá)到學(xué)會的教學(xué)效果，還需要在實(shí)際的教學(xué)改革中不斷積累經(jīng)驗(yàn)。

參考文獻(xiàn)：

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