“新工科”建設(shè)背景下“大學(xué)物理”課程改革研究

董文澤

摘 要：新工科是國家高等教學(xué)設(shè)計(jì)者就培養(yǎng)新時(shí)代人才創(chuàng)建的教育改革，高等院校必需根據(jù)教育改革進(jìn)行教育模式更新，盡快適應(yīng)改革模式，為國家培養(yǎng)更多技術(shù)性人才。就傳統(tǒng)教育模式與新工科教學(xué)模式的脫節(jié)問題，培養(yǎng)適合新工科教學(xué)模式的教學(xué)人才，根據(jù)相關(guān)的管理規(guī)則，就“大學(xué)物理”課程改革如何適應(yīng)“新工科”建設(shè)進(jìn)行探討。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；課程改革；新工科

“新工科”是高等教育中，教育工作者根據(jù)目前社會的新局勢、新需求、新目標(biāo)制定的高校工科生新式教育改革，是對工科學(xué)科的優(yōu)化改革以及對新時(shí)代人才培養(yǎng)目標(biāo)的探索模式。“新工科”作為當(dāng)前社會人才培養(yǎng)的重要管理機(jī)制，必須為新技術(shù)、新研究、新行業(yè)、新業(yè)態(tài)等新時(shí)代產(chǎn)物鋪墊。工科是以物理為基礎(chǔ)學(xué)科的科系，工科學(xué)子以物理課為基礎(chǔ)課，每一位高校工科學(xué)生都會進(jìn)行物理學(xué)科學(xué)習(xí)，這是所有工科工作的理論知識起源，學(xué)好“大學(xué)物理”有助于工科學(xué)生在學(xué)習(xí)與實(shí)驗(yàn)中達(dá)到承上啟下的效果。當(dāng)前，社會發(fā)展速度飛快，事物更新速度也隨之加快，在中國教育領(lǐng)域卻沒有快速更新，這表現(xiàn)在近些年素質(zhì)教育依舊無法完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的應(yīng)試教育，而當(dāng)前殘留的應(yīng)試教育模式導(dǎo)致工科大學(xué)生在進(jìn)行“大學(xué)物理”“新工科”式學(xué)習(xí)時(shí)產(chǎn)生銜接斷裂，學(xué)生獲取知識的效率降低。本研究就此類問題做出探討并提出應(yīng)對策略。

1 “大學(xué)物理”傳統(tǒng)教學(xué)與“新工科”教學(xué)模式間的矛盾

在傳統(tǒng)物理教學(xué)模式中，教師更偏重于向?qū)W生傳授提高考試成績的知識，“新工科”建設(shè)改革則更加注重對學(xué)生操作能力、實(shí)踐能力的培養(yǎng)。但是，在操作實(shí)踐前需要對物理教材上的基礎(chǔ)知識有足夠的認(rèn)識和理解，而傳統(tǒng)與“新工科”教育的理念差異巨大，導(dǎo)致教學(xué)過程中存在多角度的學(xué)習(xí)脫節(jié)。

1.1 “大學(xué)物理”傳統(tǒng)教學(xué)與“新工科”教學(xué)存在建設(shè)要求上的脫節(jié)

“大學(xué)物理”的傳統(tǒng)教學(xué)偏向于應(yīng)試教育的教學(xué)模式，向來更加偏重理論知識教學(xué)，對學(xué)生的考試成績關(guān)注過多，而單純的物理理論知識學(xué)習(xí)枯燥無味，常常導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)心理，學(xué)生進(jìn)入工作環(huán)境中沒有足夠的知識支撐工作，在該時(shí)期產(chǎn)生厭學(xué)心理是中國人才培養(yǎng)的極大損失。“新工科”教學(xué)模式建設(shè)更加重視課程的實(shí)用性以及通識性，以減少厭學(xué)情況的發(fā)生，提高我國人才培養(yǎng)的質(zhì)量。兩種教學(xué)模式的建設(shè)要求完全不同，對學(xué)生學(xué)習(xí)造成了負(fù)面影響[1]。

1.2 “大學(xué)物理”傳統(tǒng)教學(xué)與“新工科”教學(xué)存在要求上的脫節(jié)

近年來，“大學(xué)物理”經(jīng)歷了多次改革，但此類改革多是基于新技術(shù)對教學(xué)方式的創(chuàng)新和改革、對學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及創(chuàng)新性能力的培養(yǎng)。這類改革與“新工科”改革建設(shè)相差甚遠(yuǎn)。在“新工科”理論提出前，改變整個(gè)工科教學(xué)系統(tǒng)是教育學(xué)者不敢想象的。這類改革造成了教學(xué)要求上的脫節(jié)。由于“新工科”建設(shè)改革更加重視實(shí)踐操作能力，改變了我國幾十年來的“灌輸式應(yīng)試教學(xué)”，對傳統(tǒng)“大學(xué)物理”教學(xué)模式中的重視理論知識教學(xué)造成了打擊，導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生“物理無用論”的錯(cuò)誤想法。

1.3 “大學(xué)物理”傳統(tǒng)教學(xué)與“新工科”教學(xué)存在評價(jià)體系上的脫節(jié)

我國最傳統(tǒng)的教學(xué)評價(jià)體系是“分?jǐn)?shù)體系”，這是應(yīng)試教育幾十年實(shí)行下來留下的根基。目前，我國推行素質(zhì)教育改革，“分?jǐn)?shù)體系”不能繼續(xù)作為衡量人才的標(biāo)準(zhǔn)。自素質(zhì)教育改革推動以來，我國教育學(xué)者在不斷尋找更加完善的教學(xué)評價(jià)體系，但目前除大學(xué)外，其余階段的學(xué)生評價(jià)體系依舊沒有擺脫“分?jǐn)?shù)體系”的影響。大學(xué)在經(jīng)歷過“新工科”建設(shè)改革后，評價(jià)體系轉(zhuǎn)為“創(chuàng)意-創(chuàng)新-創(chuàng)業(yè)”的模式，鼓勵(lì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐性學(xué)習(xí)，提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，有助于增強(qiáng)學(xué)生的工作能力等。但受到我國“分?jǐn)?shù)體系”評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)的影響，許多學(xué)生無法適應(yīng)突然的改變，造成大學(xué)傳統(tǒng)教學(xué)與“新工科”教學(xué)產(chǎn)生體系上的脫節(jié)。

2 “大學(xué)物理”為適應(yīng)“新工科”建設(shè)進(jìn)行的教學(xué)調(diào)整

“新工科”建設(shè)是指我國教育部根據(jù)社會現(xiàn)狀，對大學(xué)工科院校進(jìn)行整體改革，以適應(yīng)我國社會的發(fā)展需求。改革開始推行后，工科院校的基礎(chǔ)教學(xué)課程也做出了相應(yīng)的改動。目前，對“大學(xué)物理”教育影響最大的是需要思考如何平衡“大學(xué)物理”教學(xué)理論知識與實(shí)踐的比重。根據(jù)當(dāng)前情況，還可以進(jìn)行教學(xué)方法上的改變。

2.1 設(shè)計(jì)“大學(xué)物理”教學(xué)層次，提高本科物理教學(xué)有效性

教育模式改革后，我國高考模式也進(jìn)行了相應(yīng)的改革，如當(dāng)前高考實(shí)行“選考”模式，將9門科目分為必考和選考，有助于提高我國人才選拔的公平性、提高了人才培養(yǎng)的多樣性。但“選考”模式啟動后，工科院系中常出現(xiàn)高考未選考物理專業(yè)的學(xué)生，這類學(xué)生物理基礎(chǔ)知識極為薄弱，在學(xué)習(xí)過程中常常無法理解知識點(diǎn)。這時(shí)，貿(mào)然進(jìn)行“大學(xué)物理”理論知識教學(xué)會造成學(xué)生知識鏈斷裂。所以，大學(xué)院?？稍凇按髮W(xué)物理”理論知識課程前，設(shè)定選修課，為物理知識薄弱的新生進(jìn)行知識補(bǔ)充教學(xué)，幫助未選考物理學(xué)生補(bǔ)齊知識斷層。在完成補(bǔ)充選修課程后，再進(jìn)行“大學(xué)物理”理論知識教學(xué)。同時(shí)，設(shè)置必修課程，為后續(xù)工科實(shí)踐奠定基礎(chǔ)。在“大學(xué)物理”基礎(chǔ)理論課程完成后，學(xué)?？梢蚤_設(shè)“大學(xué)物理”與新式技術(shù)的聯(lián)系課程，銜接物理理論知識與實(shí)踐課程，可以將課程設(shè)計(jì)為選修，給基礎(chǔ)知識扎實(shí)的學(xué)生提供了創(chuàng)造性學(xué)習(xí)的自由[2]。

2.2 以教學(xué)內(nèi)容的時(shí)代性實(shí)現(xiàn)理論基礎(chǔ)課程對“新工科”專業(yè)課的理論支持

在當(dāng)前的社會科技發(fā)展中可以發(fā)現(xiàn)，新型產(chǎn)業(yè)往往是結(jié)合了物理、化學(xué)、生物等技術(shù)的成果，也就是說，在未來的科技發(fā)展中，會出現(xiàn)理論與工程高效結(jié)合的現(xiàn)象。大學(xué)“新工科”理論建設(shè)啟動后，應(yīng)將創(chuàng)新設(shè)為課堂的主要方向。所以，在物理基礎(chǔ)理論課堂中，不但要講“理”，而且要講“工”，最重要的是“合”，即理工結(jié)合。在教學(xué)過程中，教材常常是固定的，無法進(jìn)行大幅度更改。所以，“大學(xué)物理”中理論知識教學(xué)常常是固定的，而“新工科”提倡創(chuàng)新，在這種情況下教師不應(yīng)局限于課本教材，要及時(shí)根據(jù)科技發(fā)展進(jìn)行教學(xué)更新。

2.3 互動式教學(xué)，增加學(xué)生學(xué)習(xí)主動性

“大學(xué)物理”基礎(chǔ)理論課程比較生澀、死板，早在幾年前就有學(xué)者提出增加課程互動性，結(jié)果卻是教師努力與學(xué)生進(jìn)行交流互動，但學(xué)生無動于衷，始終無法形成互動的氛圍。所以，在教學(xué)過程中，教師要注意增強(qiáng)學(xué)生的互動興趣，不能只是教師在進(jìn)行教學(xué)，學(xué)生也可以進(jìn)行教學(xué)，例如在課堂中給學(xué)生自習(xí)時(shí)間，將該篇目理論知識中比較簡單的內(nèi)容抽調(diào)出來，讓學(xué)生講解，提高學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，同時(shí)，有助于提高學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)主動性。在理論課堂中，最能提高學(xué)生互動興趣的內(nèi)容就是實(shí)驗(yàn)，例如在講解某實(shí)驗(yàn)理論時(shí)，將實(shí)驗(yàn)器材展示給學(xué)生并進(jìn)行操作演練，學(xué)生的理解能力會得到質(zhì)的飛躍，有助于提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性，同時(shí)，將實(shí)驗(yàn)引入基礎(chǔ)理論知識課程還可以為“新工科”建設(shè)改革后期的實(shí)踐階段奠定基礎(chǔ)，縮小脫節(jié)距離，有助于提高學(xué)生所學(xué)知識的連貫性，對國家人才培養(yǎng)有較大的推動作用[3]。

3 “大學(xué)物理”為適應(yīng)“新工科”建設(shè)做出的教學(xué)改革具體措施

3.1 創(chuàng)建更適用于“新工科”建設(shè)改革后的物理課程體系

當(dāng)前，“大學(xué)物理”不僅受到“新工科”建設(shè)改革影響，還受到素質(zhì)教育改革下的高考制度改革影響。在當(dāng)前的選考模式下，如何對學(xué)生高中階段所選學(xué)內(nèi)容與大學(xué)階段相互串聯(lián)是一大難題。只有明確高中物理課程的變化與規(guī)律，才能建設(shè)出具有針對性與實(shí)用性的課程體系?！按髮W(xué)物理”當(dāng)前所制定的標(biāo)準(zhǔn)為“物理教學(xué)緊跟國際水平”、為建設(shè)科技化強(qiáng)國作出努力、推動物理教學(xué)創(chuàng)新文化建設(shè)。建設(shè)“理論與實(shí)踐相互嵌入”的課程體系，展現(xiàn)課程體系的運(yùn)用性、交叉性、合理性、開放性等特點(diǎn)[4]。

3.2 探索“新工科”建設(shè)下“大學(xué)物理”的教學(xué)方法

在當(dāng)前的教育領(lǐng)域，最受關(guān)注的就是教學(xué)方法的改革?！按髮W(xué)物理”的教學(xué)方法相比于過去已經(jīng)有一定的改善，但過于死板的教學(xué)內(nèi)容一直是教師無法帶動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的原因。教師可以改革教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)其學(xué)習(xí)積極性。例如在課堂中與學(xué)生進(jìn)行角色互換，將學(xué)生置于真正的“主導(dǎo)地位”，通過引導(dǎo)學(xué)生理解完成知識點(diǎn)的教學(xué)，增強(qiáng)學(xué)生記憶。在教學(xué)過程中，可增加教學(xué)活動，如進(jìn)行課堂實(shí)驗(yàn)、課外物理知識學(xué)習(xí)。課堂實(shí)驗(yàn)前文已有提及，課外物理知識學(xué)習(xí)是指走出課堂，在生活中學(xué)習(xí)物理知識、物理現(xiàn)象，加強(qiáng)學(xué)生理解，有助于培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.3 進(jìn)行教育資源整合

“大學(xué)物理”是一門基礎(chǔ)性課程，但其內(nèi)容是所有工科學(xué)生未來工作所需要的。所以，在教學(xué)過程中，要將教學(xué)資源整合。過去，物理教學(xué)中能夠共享的資源只有教材，導(dǎo)致不同院校的工科教學(xué)程度也有所不同，步入工作崗位后無法充分發(fā)揮所學(xué)知識的作用。在“新工科”建設(shè)推動下，各大工科院?？晒蚕斫虒W(xué)資源，在不妨礙本校教育建設(shè)的前提下，為教育建設(shè)困難的院校提供幫助，推動社會整體發(fā)展。教育部門需要進(jìn)行整體統(tǒng)籌規(guī)劃，根據(jù)院校的具體情況進(jìn)行資源分配[5]。

4 結(jié)語

“新工科”建設(shè)的核心就是“新”，其不僅指教育模式的更新，還是對創(chuàng)新能力教育的重視。工科物理教學(xué)的創(chuàng)新體現(xiàn)于工程專業(yè)的相容，在“大學(xué)物理”基礎(chǔ)理論教學(xué)中，要確保學(xué)生摒棄“物理無用論”思想，進(jìn)而為培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣以及后期實(shí)踐性學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。在教學(xué)中，要加強(qiáng)師生間的互動性，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性，使“大學(xué)物理”教學(xué)獲得持續(xù)的發(fā)展。

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