知识、能力、素质三位一体课程改革研究——以应用型地方本科院校大学物理为例.pdf

知识、能力、素质三位一体课程改革研究以应用型地方本科院校大学物理为例贺叶露（重庆三峡学院教师教育学院，重庆万州404120）摘要：结合应用型地方本科院校办学定位，制定大学物理课程目标，提出教学改革需要解决主要问题：一是立德树人的教学根本任务；二是实现以学生为中心的知能转化。通过构建课程思政体系、课程内容分层化、教学模式多样化以及考核方式多元化和过程化等多个维度提出教学改革建议，努力打造系统知识传授、职业能力养成以及价值体系三位一体一流课程体系。关键字：课程体系；知能转化；课程思政根据教育部 关于一流本科课程建设的实施意见教高 2019 8号，以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，贯彻落实党的十九大精神，深入挖掘各类课程和教学方式中蕴含的思想政治教育元素，建设适应新时代要求的一流本科课程1。教育部颁发 高等学校课程思政建设指导纲要 提出，课程思政建设是提高人才培养质量的首要任务，并明确了建设目标内容以及分专业的内容重点。大学物理课程是理工科专业必修公共基础课，旨在传授物理知识方法、阐述基本原理、传递物理思想过程中培养学生分析解决问题能力、实践动手能力和探索创新能力等多种能力，它独特的学科魅力是其它任何学科不能替代的。因此，构建系统知识传授、职业能力养成以及价值体系三位一体大学物理一流课程体系，对全面建设一流人才培养模式，落实立德树人根本任务起到非常重要的作用。一、教学改革要解决的主要问题1.立德树人的教学根本任务物理学拥有深邃厚重的历史底蕴、实事求是的科学精神、洞悉万物的科学思维、唯物辩证的研究方法、潜移默化的人文价值和引领科技的基础作用，为大学物理课程提供了丰富多彩的思政教育元素与资源3。同时，大学物理属于自然学科，显性的思政教育内容并不多，需要教师结合其独特学科特点进行深入挖掘4。大学物理受众群体主要为在校低年级学生，大学阶段初期是建立正确人生观、价值观和世界观的关键时期。充分发挥大学物理课程“育人主渠道”功能，结合其课程特色进行思政建设，培养专业素养过硬、具有强烈社会责任感的新时代人才是课程改革需要解决的首要问题。2.实现知能转化的课程设计基于问卷调查进行学情分析，我校学生对物理学科认识大都停留在中学阶段时记公式、找套路、刷试作者简介：贺叶露（1986-），女，重庆云阳人，理学硕士，重庆三峡学院教师教育学院，副教授，主要从事物理学科教学研究。基金项目：新时代视域下“1+3+5”一流课程建设思路探索与实践以大学物理为例，重庆市高等教育教学研究项目（213277），重庆市教委2021.9。三 峡 高 教 研 究Sanxia Higher Education Researches2023年6月Jun.2023第2期 总第68期No.2 Sum No.68知识、能力、素质三位一体课程改革研究以应用型地方本科院校大学物理为例2023年第2期题。对学生发现问题、分析问题和解决问题的能力以及科学思维、科学精神培养基本没有体现，根本无法达成课程能力目标和素质目标，更不能支撑专业毕业要求。对于学生而言没有实现知识与能力转化，对于课程而言没有体现低阶向高阶转变。主要表现在1.教学模式单一。一般教师仍然只采用纯讲授教学模式，课上缺少学生的有效参与和互动。讲台上教师滔滔不绝，讲台下学生鸦雀无声，死气沉沉。表面看似和谐，教学也有条不紊地进行。2.教学内容不能成功吸引学生的注意力。一节课从头到尾全是纯理论知识的密集输出，知识内容陈旧，不能及时与科学发展、社会发展紧密结合。学生体会不到知识的应用性和创新性，自然兴趣降低，很难保持长时间高度关注。3.教学设计脱离学情。主要表现为内容层次安排不符合学生的能力水平。有些教师要求过高，学生觉得太难，失去学习积极性，采取放任消极态度。有些教师要求过低，学生觉得上课就是划水，毫无挑战性。二、教学改革主要内容1.制定课程目标，支撑毕业要求大学物理课程目标设立必须支撑专业人才培养方案的毕业要求，我校作为应用型地方本科院校，在新工科背景下，大学物理 作为理工科专业重要基础课，主要为学生专业知识、应用实践能力以及科学素养的培养打下坚实基础。设立的课程目标必须具有可操作性和可评价性。知识目标为学生掌握普通物理学的基本概念、理论和方法，了解科学前沿与工程技术应用，为学习专业课程和职业技能打下基础。能力目标为学生通过分析、综合、归纳、科学抽象等方法以及讨论、小组任务、第二课堂等方式具备发现问题并运用物理学原理分析、解决工程实际问题能力和动手实践能力。素质目标为结合课程思政，培养不畏艰难、热爱科学的态度，启迪创造性思维和创新意识，塑造家国情怀和人文情怀，树立辩证唯物主义世界观，培育并践行社会主义核心价值观。2.构建全方位沉浸式课程思政教育体系以教师队伍“主力军”，课程建设“主战场”，课堂教学“主渠道”为三大抓手，积极开展大物理课程思政教育改革，构建符合本校学情的专业与思政融合、理论与实践结合、线上与线下混合的全方位沉浸式课程思政教育体系。具体如下：（1）提升教师政治理论素养，提高课程思政教育教学能力。教师是课程思政实施的关键，教师的思政意识、思政能力、言行举止、人格魅力都决定了课程思政的高度和效果。通过加强政治理论学习，定期开展主题教研活动，鼓励教师参加教学竞赛，支持教师参加各类教学培训，开展“传帮带”活动，组成“一对一”帮扶小组等措施增强教师思政意识，提升政治理论素养，提高课程思政教育教学能力。（2）优化内容供给，丰富课程资源。根据各专业人才培养方案重新修订专业大类课程大纲，重新制定课程目标。将课程思政思想、目标、途径、方法、评价等重要内容融入到教案、教材、课件等线上线下教学资料中，并实施于教学各环节。注重教学内容中经典与前沿、系统与交叉、理论与应用，保证教学内容的科学性和时代性，教学方法的有效性和合理性。（3）理论和实验结合，培养科学精神、实践能力和团队意识。抓住物理是实验科学的学科特点，理论课上引入演示实验、虚拟仿真实验，实验现象和实验结果使理论内容直观化、具体化，帮助学生更好理解新知。鼓励学生参与教师团队科研课题、实践创新项目、物理竞赛和创新实验等，让学生初步参与科学研究的全过程，体会“实践是检验真理唯一标准”。（4）精选专业知识内容，建立思政教学案例库。从物理学中知识的来源与发展（物理学史与科学研究前沿）、知识点的时代背景（物理学家的故事）、物理科学技术与应用（世界先进技术、中国骄傲等）、生活中物理（物理现象、社会热点等）、知识背后的辩证思维和方法论（科学思维、科学方法）5个维度来挖掘思政素材，建立思政教学案例库。以案例为载体传递社会主义核心价值观、中国优秀传统文化教育，中国特色社会主义“四个自信”等，既可以吸引学生学习兴趣突出教学重点突破教学难点，还可以达到人生观和价值观教育以及科学素养的培养目的，最终达成价值塑造、知识传递、能力培养三位一体课程目标。（5）创新3阶2线递进式育人模式，打造沉浸式育人环境。将传统课堂教学延伸至课前、课中和课后3个教学阶段。课前预学，课中共学，课后拓学，对学生学习的要求随阶段改变递进，教学模式也从传统的线29三 峡 高 教 研 究总第68期下扩展为线下为主，线上为辅。通过这种方法扩展了思政教育的时间和空间，为学生创造良好的沉浸式育人环境。具体实施为：课前以周为单位提前下发一周学习任务，包括设置了思政目标的自主预习任务单，让学生对一周需要完成哪些内容，达到怎样的学习效果做到心中有数。通过学习通推送优质线上视频以及对应的自测题，对照自己的预习情况开展主动思考，这个过程不仅为下个阶段课中共学打下知识基础，还可以培养学生养成自主学习习惯继而提高自学能力，保持持续学习的专业发展能力。课中主要分为基础知识、拓展应用、能力提升三大内容。不同思政目标设计不同教学方法，培养学生科学研究方法和创新思维时设计情景演绎法、讨论法，培养学生政治认同、家国情怀、民族自豪以及工匠精神等体现社会主义核心价值观时设计案例分析法。思政元素有机融入其中，潜移默化地传递人生观、价值观、世界观。课后教师在学习通发送作业，讨论、拓展资料等。学生及时完成作业，参与讨论，通过文献资料撰写论文。通过这些环节学生在知识层面可以达到巩固新知识，查漏补缺。能力层面可以理论联系实际应用，学会应用多种手段和方法更新个人知识库。素质层面培养严谨学习态度、科学思维和方法等。3.细分课程内容，教学要求分层化将课程内容按照教学目标进行层次划分，主要分为基础理论、拓展应用和创新思维三个层次。（1）基础理论涵盖教学大纲要求的基础知识点，为纯知识性输出。主要内容为基本理论、原理以及相关例题讲解。此部分主要培养学生对基础知识理论的了解、理解和掌握，教学目标为记忆、理解层次。（2）拓展应用是将基础理论和专业知识相结合，将实际问题转化为理论分析。教学目标为分析、应用层次，培养学生从理论层面发现问题，分析问题并利用物理思维方法解决问题的能力。以专业人才培养方案为根据充分考虑学生的专业方向和今后工作中对物理相关知识的需求情况，对教学内容做不同侧重点调整，使内容与专业需求相契合，为不同专业毕业要求提供强有力的支撑作用。必要时可结合地方产业实际补充应用性内容。（3）创新思维是将理论与科学前沿，科学研究相结合，鼓励学生大胆将所学知识应用到生产实践、科学研究中。教学目标为评价、创造、设计层次。及时把最新科研教学成果或学科最新发展成果反哺于教学，突出内容专业应用性、创新性，提升内容高阶性。三个板块层层递进，最终实现知识向能力的转化。同时这种分层化教学也为学生的分层化学习，个性化学习提供了有效途径。4.丰富教学模式，突出学生为中心针对分层教学内容，设计对应的教学模式。基础理论部分因为知识比较固化，相对比较容易做到各专业共性。挑选教学经验丰富、教学能力突出且深受学生喜爱的课程组教师录制适合本校普遍学生学情的上课视频并借助超星平台线上运行，针对个别能力比较突出的学生推荐优质国家精品在线课程，以此满足不同层次学生的需求。基础理论部分充分保证教学内容的系统性、基础性，利于学生搭建一套完整的大学物理知识结构体系。拓展应用部分教学模式形式多样，教学方法突出学生为中心。例如：选择合适内容，能着重体现科学素养的特点，引入科研思维带动探究式学习模式5，主要环节为发现问题-提出假设-建立模型-理论分析-验证结果-修正反馈。例如在学习光电效应时，首先让学生观察实验现象，发现一定频率的光照射到金属板上面瞬间产生电子，电流计指针发生偏转。引导学生提出电子产生与入射光有关假设，将光看成是电磁波，回顾电磁波内容并利用波动理论尝试分析实验现象出现矛盾，必须放弃原理的假设重新将光看成是光子，根据能量关系写出光电效应方程，修正原来结果发现理论与实验吻合。还可以问题为导向、任务为驱动、师生和生生讨论为形式的BOPPPS教学模式。其中参与式学习部分除传统师生、生生讨论、问答形式穿插课堂演示实验、互动游戏、课后创新实验等，突显教学内容理论与实际结合的实践性。教学模式的多样化可以让课堂活起来，让学生忙起来，不断提升学生学习投入度、参与度和创新度。通过鼓励学生在第二课堂参与教师科研课题、实践创新实验项目、以赛促学的方式，培训和组织学生参加中国大学生学术物理竞赛、大学生创新创业实训、大学生物理创新实验等比赛培养学生的创新思维，初步了解并参与科学研究全过程。提高学生的兴趣，提升课程的广度、深度和30知识、能力、素质三位一体课程改革研究以应用型地方本科院校大学物理为例2023年第2期创新度，让学生体验“跳一跳才能够得着”的学习挑战。5.多元化考核方式，注重过程评价考核方式加大过程评价在课程总评价中的比重，注重培养学生平时学习习惯养成和考察，促进学生自主性、过程性和体验式学习，增强学生经过刻苦学习收获能力和素质提高的成就感。现代信息技术手段辅助，方便课前预习，课中讨论，课后作业。对学习全过程实施动态化、数据化、科学化管理，最终实现教学评价和学生考核动态交互，为教学反思提供重要依据，反馈给备课环节，形成闭环持续改进最终成绩由诊断性成绩 60%加上过程性成绩40%。诊断性成绩来自期末卷面成绩，过程性成绩评价维度由原来仅有的出勤、作业增设了学习态度、线上学习、课堂表现、小组任务。小组任务设计遵循了学生对知识接受过程，从最低阶的记忆到理解再到应用，任务难度系数逐渐递增。小组任务形式主要有：小组为单位的知识点接龙游戏。将章节、整个物理学部分以及与其他学科交叉用思维导图联系起来，自主构建知识框架，发散思维。以实物或者研究论文形式呈现并以报告、汇报方式进行分享交流。其中涉及考核维度主要有团队协作、基础知识掌握、理论与应用、科学探究。三、课程教学评价1.成绩评价通过提升师资队伍素质与能力、重构课程内容，创新教学模式与方法，加重多元化过程化评价等方式，学生对基础知识掌握良好，分析解决问题的能力明显提升，科学精神和创新意识得到培养。课堂效果优秀,同行评价优秀。学生对授课教师满意度较高。近2学期大学物理试验班高分率均超过30%，呈上升趋势。及格率均大于95%，学习效果远超传统班。学生获省市级以上比赛奖项100余项，其中国家级20余项。授课班级荣获五四红旗团支部，中国大学生自强之星等多项荣誉称号。2.学生反馈与教学评价从学校教学质量监控与评估处公布的近一学期学生网上教师评教情况来看大学物理任课教师优秀率为100%，对部分试点班级学生做问卷调查，共发放200份，收回173份，学生对大学物理课程整体满意度为97.11%。很多同学表示通过大学物理课程学习视野开阔了，知识丰富了，思维灵活了、能解决实际问题了。在价值塑造方面绝大部分同学表示通过大学物理课程学习除知识的收获外，更多是科学方法、科学思维、科学精神以及正确人生观和价值观。图1学生在大学物理课堂最大收获（节选）四、总结单纯只强调知识传授的课堂，培养的学生只有理论基础没有实践应用能力，不符合应用型人才培养定位。而缺失价值引领的课堂又是一个没有温度的课堂，无法达到育人效果。以知识传授为手段，能力培养为过程，价值塑造为核心，将三者和谐统一起来，打造31三 峡 高 教 研 究总第68期系统知识传授、职业能力养成以及价值体系三位一体一流课程体系，才能最终落实立德树人的根本任务。参考文献：1http:/