工程教育专业认证驱动下大学物理课程教学改革的探索_管越.pdf

第 36 卷第 1 期大学物理实验Vol36 No12023 年 2 月PHYSICAL EXPEIMENT OF COLLEGEFeb2023收稿日期:2022-10-28基金项目:北华大学教育教学改革研究课题(XJQN2021051，XJYB20220024);吉林省教育科学“十四五”规划课题“科教融合协同育人体系研究”(GH22326);吉林省教育科学“十四五”规划课题“师范专业认证背景下“三位一体”的光学课程教学改革与实践”(GH22312);吉林省高教学会高教科研课题“高校学生自主学习问题研究”(JGJX2020D181);吉林省高教学会高教科研课题“高校学生就业问题研究”(JGJX2020D183);北华大学国家级大学生创新创业训练计划项目(202210201044)*通讯联系人文章编号:1007-2934(2023)01-0153-04工程教育专业认证驱动下大学物理课程教学改革的探索管越，王思妍，朱丽丽，李佳，牟佳佳*(北华大学 理学院，吉林 吉林132013)摘要:在工程教育专业认证的驱动下，大学物理课程改革势在必行。对大学物理课程教学现状的分析，通过修订课程大纲、改变教学方法、激发学生的学习兴趣，培养学生的自主学习能力，以满足工程教育专业认证对工科学生的要求。关键词:工程教育专业认证;大学物理;自主学习能力中图分类号:G 642文献标志码:ADOI:1014139/jcnkicn22-1228202301033大学物理实验 投稿网址:http:/dawushiyanjlicteducn工程教育专业认证是指由专业认证机构为高等学校工程专业提供的认证，目的是为工程人才进入行业领域提供质量保证。工程教育专业认证的宗旨就是确保工程专业毕业生达到行业认可的质量标准，它是一种面向培养目标和出口要求的资格评估 1。大学物理是工科专业必修的非常重要的一门公共基础课程，其主要内容包括质点力学、刚体力学、振动与波、电磁学、光学、热学等。通过这门课程的学习，不仅为学生提供了丰富的物理知识储备，而且使学生分析问题和解决问题的思维能力得到了提高，也为之后面临的专业课的学习提供了强有力的支撑。大学物理课程的内容、解题方法有利于建立学生科学的思想方法，有利于培养学生的创新能力，所以说，大学物理课程对于工科学生至关重要2。由此可见，在工程教育专业认证的驱动下，学生能否学好大学物理以及大学物理课程教学如何改革就显得尤为重要。1大学物理课程教学现状11课程体系陈旧，无法满足工程教育专业认证的要求在工程教育专业认证的一般标准中，规定了工程教育专业的毕业生应该具备专业基本理论知识、创新态度和意识、终身学习能力等十项基本能力和素质3。这不仅充分反映了现代工程实践对工程师基本素质的需要，而且体现了学生作为个体的发展要求，但是现在的大学物理课程更加注重理论知识的全面性、公式推导的严谨性，强调知识的掌握程度，并不注重培养学生的物理思维方式。传统的教学也是以课程为导向的，只要教师把课程内容讲完，学生只要考试及格，就能顺利毕业。在这种教学模式中，不能满足工程教育专业认证对学生发展要求。12教学模式老套，学生学习兴趣不足在大学物理课程的实际教学过程中，最常见的问题是学生对本课程的学习兴趣不高，只是为了应付期末考试，为了学习而学习。而学生对学习不感兴趣也正是源于教学过程中存在的问题。现阶段大学物理课程的主要问题有如下几点:(1)课程具有较高的理论性，难度较大，有些内容难于理解和掌握，使得学生学习起来缺少自信心。(2)课程的部分内容与实际生活缺少关联性，所以学生学习起来难免会感觉比较抽象、难于理解。(3)讲授过程过于注重公式和定理的推导过程，所以导致学生无法体会到物理世界的真与美，使得学生的学习兴趣降低4。(4)课程内容多，涉及知识面广，而大学物理教师较少，使得大学物理这门课程多数采用合班的教学方式，这样教学效果会在一定程度上受到影响。以上这几点问题使学生对大学物理这门课程的学习兴趣缺乏。13教学方法单调，不注重学生能力培养教学过程更注重教师的讲授，而轻视学生的自主学习。在教学过程中，主要围绕考试的范围进行，重点讲解计算方法和解题技巧5。在这种环境下，学生学习物理的主要目的是在物理考试中取得优异的成绩，获得学分。学校为物理教学配备的现代化教学设备在教学中使用较少，使学生难以理解物理知识6。同时，传统的教学方法使学生忽视了物理的实践性，进而放松了对物理知识的学习，降低了学习的自律性。另一方面，大学物理教师的教学任务十分繁重，面对的学生人数又相对较多，所以对学生管理难免会有所松懈，导致部分学生旷课，学习成绩差，无法顺利完成学习任务。2大学物理课程教学改革的措施21修订课程大纲，满足工程教育专业认证对人才培养的需求在工程教育专业认证的大环境下，大学物理课程的教学大纲的修订是依据各专业人才培养方案来实行的。以本校电气工程及其自动化专业认证为例，依据该专业培养方案要求，大学物理课程设立的课程目标需要支撑毕业要求 1 工程知识、毕业要求 2 问题分析、毕业要求 12 终身学习。大学物理课程大纲修订后加入了 3 个课程目标，分别对应 3 个毕业要求指标点，3 个课程目标分别为:课程目标 1(理解应用能力)，支撑毕业要求指标点 11;课程目标 2(分析问题能力)，(支撑毕业要求指标点 21);课程目标 3(自主学习能力)，(支撑毕业要求指标点 121)。大学物理课程讲授学时为 96 学时，分大一(下)和大二(上)两个学期进行，每学期为 48 学时。按照教学内容来看，分为力学、振动和波、电磁学、光学四块内容。将这些内容拆分成若干个知识点，再依据课程目标的设立，将这些知识点匹配到相应的课程目标里。这样，教师在讲授某个知识点的时候，就可以侧重于某个课程目标的达成。同时要求教师在教学过程中在教授好基础知识的基础上，注重培养学生的能力。如“位矢、位移、速度和加速度”的知识点对应于课程目标 1，所以侧重于对物理学知识的基本概念的认识和正确理解，培养学生的理解应用能力。22激发学生学习兴趣，培养学生的主观能动性教学模式的创新是培养学生学习兴趣的关键所在。因此，必须要改变课程上以教师为主体的传统教学观念，以“互动式”的教学模式代替传统的“教师满堂灌”的教学模式7。通过课前布置预习、课堂上进行分组讨论及课堂小测验、课后布置作业等方法，提高学生学习的积极性，培养学生的科学的物理思想，不断地开拓学生的物理思维，提高学生的学习兴趣，并在工程认证大背景下，应用于解决实际工程问题8。许多学生发现大学物理课程抽象，难以学习，主要是因为物理学的理论比较晦涩难懂，公式比较多，单纯靠记忆、背诵无法深刻地理解所学的知识，而且仅仅通过教师在课堂上的讲授往往效果不理想。因此，配套的大学物理实验课程有助于对所学的知识进行消化吸收。例如，在讲解光的干涉现象时，通常采用公式和数学分析来判断干涉条件，在教授这个知识点的时候，可以将其与大学物理实验课程结合起来，学生亲手对实验仪器操作可以有助于学生对物理知识的理解，同时实验现象的观察会更直观、更清晰，这都有助于对理论知识的学习。其次，一些课堂演示实验也可以帮助学生更好地理解所学的知识。通过演示实验，学生可以直观地观察物理现象，同时还可以极大程度地吸引学生的注意力，提高学生学习的积极性，帮助学生更好地掌握物理概念和定理。例如，在讲到质点系的动量守恒规律的时候，可以展示弹性碰撞球演示仪，在进行抽象的刚体力学内容讲解的时候，可以演示“回转仪”的演示实验。这样，理论与实践相结合，将知识融会贯通，提高451大学物理实验2023 年大学物理教学效果，提高学生对大学物理课程的兴趣9。23以学生为中心，注重培养学生的能力以学生为中心的教育理念指的是，教学思想要体现学生能力培养，教学过程要注重学生的能力培养，教学方法要以学生为中心，教学资源要满足学生学习效果的达成，教学评价要注重过程性，教师在其间起到引导的作用，引导学生自主学习。231学期开始讲授的是质点运动学的内容，应把对基础知识的掌握作为侧重点。在后续的课程中，把“启发式”教学方法运用到其中，引导学生运用已掌握的知识分析新的研究对象。例如，在讲授质点系的动量定理时，学生可根据中学时学过的单个质点的动量定理来进行推导，建立质点系的动量定理的方程。最后当学生具有分析问题能力之后，训练学生自主思考能力就变成了教学中的侧重点10。232在明确了教学思想以后，就需要选择合适的教学方法。在课堂上，通过多媒体课件的辅助作用将知识形象地传递给学生11。此外，对于一些较简单的内容，可以对学生进行分组讨论，引导学生自主学习。每一个小组可以设立一个小组长，将讨论后的内容进行展示，其他的同学也可以提出相应的问题让其来解答。对于重点课程内容，在课前老师要提出一些问题，让学生进行课前预习，在讲课时老师适时地引出问题并予以解答，课后老师把教学课件、教学计划、教学视频等上传到班级的 QQ 群、并在雨课堂或学习通等教学平台与学生沟通交流，进行答疑解惑12，13。233 进行合理有效的评价体系。以电气专业为例，平时成绩占比由 20%提高到 40%，考试成绩占比由 80%降为 60%。平时成绩包括学生出勤情况、课堂表现、课堂测验以及课后作业等。其中课后作业要求学生在课后完成，上交后老师进行认真批改给出分数，并下发给学生，对于作业中普遍存在的一些错误给予及时的纠正。课堂测验随堂随机的进行，以选择、填空题为主，计算题等大题为辅，既能考查学生对于知识点的掌握情况，又保证不会占用太多的课堂时间。与以往的评价体系相比，它降低了期末考试成绩的比重，提高了平时成绩的比重，更加注重过程。3结语工程教育专业认证为相关工程技术人才进入工业界从业提供质量保证，体现“以学生为中心”，“产出结果”为导向。而大学物理课程面临课程体系陈旧，教学模式老套，教学方法单调等问题，所以在工程教育专业认证的驱动之下，进行教学改革势在必行。文章中通过修订课程教学大纲，改变教学方法，激发学生学习兴趣，培养学生科学的思维方式和创新意识，使学生的质量标准符合工程教育专业认证的要求。参考文献:1 董耐婷，韩燕工程教育认证标准对大学外语教育的启示 J 外语界，2015(4):58-65 2 瞿佰华工科专业大学物理教学现状与改革方向研究 J 教育教学论坛，2018(04):129-130 3 王国强，郑中团，张居丽基于工程教育专业认证的高等数学教学改革探索与实践C/Proceedingsof 2018 3rd International Conference on Education andManagement Science(ICEMS 2018)，2018:411-415 4 朱丽丽师范类物理专业教学能力培养模式的探究 J 大学物理实验，2021(6):131-133 5 于一，叶柳浅议大学物理教学现状与课程改革方向 J 高教学刊，2016(2):57-58 6 原凤英关于提高学生学习大学物理兴趣的探讨 J 中国轻工教育，2014(3):84-86 7 马明远，邵志伟，董银丽工程认证下的大学数学课程实施 J 科技风，2021(8):14-15 8 朱家昆，周中汉，吴维宁，等大学物理课程的教学内容构建与教学模式创新 J 科教导刊(中旬刊)，2020(32):103-104 9 陈靓瑜，周昱，杨宏宇，等工程教育专业认证背景下大学物理课程改革研究J 科技视界，2020(18):27-28 10 张蕾，田晓，任俊鹏基于大学物理教学现状及改革的探讨 J 高教论坛，2021(31):275 11 张雷，黄志敏，张荣，等发挥物理基础课程优势聚551第 1 期管越，等:工程教育专业认证驱动下大学物理课程教学改革的探索焦科学思维能力培养J 教育教学论坛，2020(30):245-246 12 牟佳佳，姜一平，管越大学生自主创新能力培养-以大学物理教学为例 J 创新创业理论研究与实践，2021(11):108-109，118 13 刘文彦，王显德针对大学生创新能力培养的物理实验教学模式改革的探讨J 大学物理实验，2019，32(2):