摘 要
本文基于国内高等教育所面临的“重科研,轻教学;重专业、轻基础”的双重现状,以本科大学物理教学为切入点,分析了大学物理教师参与教学研究和教学改革的积极性不足;大学物理基础课的教学地位长期得不到足够的重视;学生对大学物理的学习积极性不高等基本现状;提出了有关物理教学的若干改革与创新的路径:加强基层教学组织和制度建设,促进教师教学水平的提高;坚持课程思政,开展教材建设和 MOOC 建设,努力提高课堂教学质量;积极进行课程教学的制度建设;创新建设以学生发展为中心的学习评价体系;并持续多年进行了有益的教学改革实践,取得了显著成效,其中若干教改经验总结于本文,以飨同仁。
关键词 大学物理;课程体系建设;教师队伍建设
Abstract Based on the current situation of emphasizing scientific research over teaching, and specialization over foundation in domestic higher education, this paper analyzes the lack of enthusiasm of physics teachers to participate in teaching research and teaching reform, the lack of attention to the importance of University Physics as a foundation course, and the lack of motivation from students. As the same time, the approaches to conducting reform and innovation are also proposed in this article, namely, strengthening class organization and system construction to improve teaching quality for teachers; promoting teaching quality by incorporating the ideological and political theories, enhancing teaching materials construction and MOOC construction; actively carrying out the system construction of course teaching and building the student development-centered evaluation system. We have also carried out useful teaching reform for many years and achieved remarkable results. Therein some teaching-reform experiences are summarized to share with our colleagues.
1 问题的提出
伴随着改革开放的大潮,我国高等教育进入了快速发展的黄金时期,高等教育规模迅速扩大,在短短的几年内便实现了由精英高等教育步入大众化高等教育的转化。但是随之而来的却是高等学校面临的发展困境:“重科研、轻教学”“重专业、轻基础”。为此,世界各国高等学校特别是研究型大学纷纷发出改革本科人才培养思路的呼声。1998 年博耶本科教育委员会发表了《重构大学本科教育:美国研究型大学发展蓝图》报告。报告在美国及西方发达国家研究型大学中引起了积极回应,许多高校纷纷开始结合本校实际积极改进本科教育,掀起了研究型大学本科教育改革的浪潮。其中,最为突出的两项工作便是改变“重科研、轻教学”“重专业、轻基础”的倾向。
2 我国高校大学物理教学面临的主要问题
在我国的高等教育特别是在研究性大学中,由于过去在相当长的一段时间内长期存在着上述两种倾向,我校大学物理教学遭遇了许多严峻的挑战,主要体现在以下三个方面。
2.1 大学物理基础课的教学地位长期得不到足够的重视
大学物理是理工科学生最为重要的基础课,在本科人才培养中起着基础性、关键性作用,是学生今后能否具有持久创新力的关键所在和基本保障,没有坚实宽厚的大学物理的基本知识和基本训练,理工科的学生就很难成为国家栋梁,更不可能成为大师级人才。然而,在过去相当长的一段时间内,无论是学校还是各相关学院,都未能对这门如此重要的基础课程给予应有的重视,很多学院将大学物理课程的学分和学时数不断减少,有些学院将大学物理课程的学分数从早期的 8 学分降到了 6 学分,或从 6 学分降到了 4 学分,有的将大学物理课程性质由必修改为与选修,甚至直接取消本课程。
2.2 部分大学物理教师参与教学研究和教学改革的积极性不足
由于教学为主型教师的职务晋升通道狭窄,缺乏长期有效的激励机制,有些老教师也逐渐放松了对课堂的管理、对学生的要求,对教学质量和教学效果的追求,导致部分大物课堂的出勤率不高,教学效果不理想。部分新教师入职后由于科研压力巨大,通常直接上讲台,没有跟老教师随堂听课的经历,更没有助教经历,加上缺少有组织的教研活动,他们的教学方法、教学技能得不到有效指导,导致新教师的教学能力、教学质量无法快速提升。
2.3 学生对大学物理的学习积极性不高
在“重专业、轻基础”的长期影响下,我们发现很多学生、包括某些专业(学院)的教学主管并没有认识到大学物理作为公共基础课的重要性,导致了部分学生对这门课程的学习积极性不高,缺乏强有力的学习动机。这些都直接导致许多学生平时不努力,考前临时抱佛脚,考试结果两极分化的现象长期存在且得不到有效缓解。
上述问题,不仅影响了大学物理课程本身的教学质量,也与学校的人才培养目标不匹配。
3 改革与创新的路径
针对上述问题,我们在物理学院和学校本科生院的大力支持下,从 2015 年开启了“大学物理课程体系的改革与实践”省级教学研究项目,以学生发展为中心,从课程建设、教学管理(制度建设)和学生的学习评价体系等三个方面进行了系统性改革和创新,经过多年的探索和实践,基本上解决了我校大学物理教学中长期困扰的问题,调动了教师和学生的“教”与“学”的积极性,努力打通提高课堂教学质量的“最后一公里”,使我校大学物理课程的教学质量得到了明显提高。
3.1 坚持课程思政,积极开展教材建设和 MOOC 建设,努力提高课堂教学质量
3.1.1 始终坚持课程思政 积极开展教材建设
为了提高学生的学习积极性和学习效率,我们重新编写并出版了一套立体化的“新形态”教材——《大学物理学》系列教材。该套教材的出版解决了新武汉大学自 2000 年成立以来一直没有一套适合武汉大学各专业、具有武汉大学特色的、高质量的大学物理通用教材。该教材从 2017 年开始被确定为武汉大学所有大学物理课程的指定专用教材,2019 年获批武汉大学规划核心教材,2021 年荣获武汉大学首届优秀教材奖。
该套教材与时俱进,亮点突出,是“手机+互联网”时代的立体化“新形态”教材,特别注重现代信息技术与教育教学的深度融合,通过二维码技术,我们将 140 多个微课视频、40 个演示实验视频、PPT 课件以及大量拓展阅读的材料等各类教学资源有机嵌入教材,极大地丰富了教学内容,拓展了教学的深度和广度,并融入了立德树人、价值塑造、爱国主义情怀等课程思政内容,有效提高了课程的思想性、趣味性和吸引力。
3.1.2 持续不断地修改并完善教学用 PPT 课件
我们持续不断地修改并完善教学用 PPT 课件,促使课件与“新形态”大学物理教材完全配套,并及时分享给所有教师使用。通过 PPT 课件的分享使用,彻底解决了我校大学物理教师一直没有统一的、与教材配套的 PPT 课件问题。既提高了教师的课堂教学效果,统一并规范了教学要求和教学内容,也为教师根据自身特点、或针对不同专业进行适当增减、调整、进行个性化教学提供了方便。
3.1.3 积极开展大学物理课程的 MOOC 建设
在 MOOC 建设方面,我们采取了统筹规划、分批建设、逐步推进的方式,完成了整个大学物理课程的 MOOC 建设,其中“大学物理光学、近代物理”“大学物理力学”“大学物理热学、电学” 3 门 MOOC 课程已经先后在中国大学 MOOC 平台上正式上线运行,“大学物理光学、近代物理”已经获批 2020 年度湖北省一流线上课程。在珞珈在线平台上,结合我校大学物理教学的实际情况,我们将所有的 MOOC 资源规整到“大学物理(上)”“大学物理(下)”和“大学物理 D”三门全校共享的 MOOC 课程中,服务于全校所有的大学物理课程。与此同时,我们还完成了在珞珈在线平台上对所有大学物理课程的标准化期中考试的题库建设,并实现了利用珞珈在线平台对全校所有大学物理课程进行统一的线上标准化单元测验和期中考试。
2021 年 6 月经武汉大学评审推荐,将“大学物理 A(上)”申报了国家级一流线下课程。
上述课程建设成果在实际应用中均取得了明显的成效,不仅使我校的广大师生受益,提高了我校大学物理课程的整体教学质量,在国内其他高校中也得到了推广使用,特别是我们的 PPT 课件,不仅在本校教师中得到了推广使用,在国内很多高校中也已流传多年,正在被越来越多的高校教师使用。
3.2 加强基层教学组织和制度建设,提高教师教学水平
教师的教学能力、业务水平、教学态度、教学理念和敬业精神直接影响了一个班甚至是一门学科、一个学校的整体教学质量。如何进行教师队伍建设,端正教师的教学态度,建立先进的教学理念,提高教师的敬业精神,提高教师、特别是年轻教师的教学水平和业务能力是摆在基层教学组织负责人面前的一个重大研究课题。为此,我们采取了以下一系列措施,取得了非常明显的效果。
3.2.1 积极开展基层教学组织建设,开展各种类型的大学物理教研活动
为了提高教师(特别是中青年教师)的教学能力、业务水平,推动现代信息技术在教学活动中的应用。我们十分重视基层教学组织建设,从 2015 年开始至今,大学物理教学中心每学期都要开展 3~5 次各种形式的教学活动,交流教学经验、教学方法。这类活动既有集体备课、也有老教师的教学展示,还有对年轻教师的定向帮扶。通过努力,我们不仅有效防止了在新老教师快速交替的过程中可能出现的教学质量滑坡问题,还使得全校大学物理的教学质量稳中有升;不仅让老教师的优良教学方法、传统得到了传承和发扬,推动了教学理念的改革与创新,确立了以学生为中心、产出为导向的教学理念,还使得现代化的信息教学技术(如微助教、雨课堂、学习通等)在新老教师中得到了普遍应用。
3.2.2 积极进行课程教学的制度建设
在物理学院的大力支持下,基于课题组成员的努力和建议,学院相继出台了《公共基础课(物理)教学质量考核方案》(以下简称“教学质量考核方案”)、《关于大学物理课程期末考试网上集体阅卷卷面成绩处理规范》(以下简称“卷面成绩处理规范”)和《大学物理教学质量建设与提升工作方案》三个教学管理文件。
这三个政策性文件的出台,结合学校的各项规章制度,既确保了大学物理教研活动、教学质量监管实现了常态化和系统化,也确保了大学物理课程建设和教改成果将在今后可预期的时间内能够得到应用和固化。
在“卷面成绩处理规范”中,我们首先明确了我校所有大学物理课程一律采取期末考试统一命题、集体流水双评+仲裁的阅卷模式,确保了阅卷过程和阅卷结果的公平与公正。在“教学质量考核方案”中,我们明确提出向老师要课堂教学效果、要学生的平均成绩,要求老师自我进行横向与纵向比较(在同一院系内部以及在不同院系之间的比较),寻找差距,分析原因,并将课堂学生的平均成绩作为考核教师课堂教学质量的指标之一。
这种“统一命题、网上集体流水+双评阅卷”,并将课堂卷面平均成绩列入教学质量考核指标的期末考试阅卷管理办法,基本上解决了长期以来部分教师教学投入不足、教学过程随心所欲、教学质量不高、教学效果不理想的老大难问题,基本打通了提高我校大学物理课程课堂教学质量的“最后一公里”。
在《大学物理教学质量建设与提升工作方案》中,我们从学院层面通过政策引导,激励了一批高水平教师投身于大学物理教学,充实了大学物理课程的师资力量,同时还制定了大学物理专职教师和专业教师的轮换制度(每两年轮换 20%),有力地提高了大学物理教师的业务能力和理论水平。
3.3 创新建设以学生发展为中心的学习评价体系
3.3.1 制定了新的大学物理学习评价体系
我们通过推广在教学中使用学习通等信息化教学技术,指导教师利用学习通实时记录学生的平时学习情况(如线上单元测验、上课出勤率、各类线上线下教学活动的参与度等),适当提高了平时成绩在期末总评成绩中的比重,增加了平时成绩的考核内容、考核方式也更加灵活多样。这种新的学习评价体系充分激发了学生平时学习的自觉性和积极性,有效减少了部分学生平时比较放松、考前临时抱佛脚的现象。
3.3.2 创新考核制度,提高学生学业评价的科学性
我们从 2015 年起开始大力推动并正式实施了对于所有同类大学物理课程统一教学要求,期末考试统一命题、集体流水阅卷、现场统分的考试和阅卷管理方法。2019 年开始,我们全面开启了“网上集体、流水、双评+仲裁”的阅卷管理模式。这种网上阅卷管理模式,尽管阅卷工作量增大了一倍,但是对所有的教师和学生来说,均实现了真正意义上公平与公正,使得我们能够用一把统一的标尺去衡量教师的课堂教学质量和学生的学习效果。
同时,在实现期末考试统一命题、网上集体流水双评+仲裁阅卷的基础上,我们进一步推出并实施了用“赋分制”来记录学生的期末考试成绩。大学物理期末考试成绩的赋分公式为
其中“赋分系数”将根据全校所有同类课堂的整体卷面成绩分布来确定,且只能取正整数或半整数,使赋分后的整体不及格率约为 8%左右。
“赋分制”的实施使得命题教师能够在教学大纲规定的范围内,敢于提高统考试卷的难度、增加考试题量,能够有效增加尖子生、优秀生和中等生的成绩区分度,极大地提升了尖子生和优秀生的学习成就感,同时也有效保护了中等偏下学生的学习积极性和自信心。解决了长期以来在大学物理课程的期末考试中要么高分扎堆、没有区分度(考题太容易)、要么不及格率太高(试卷有难度时)的不稳定现象。
3.3.3 创新学业成绩显示形式
利用网上集体、流水、双评阅卷后对卷面成绩的统计分析结果,我们创造性地推出了多功能电子成绩报告单,如图 1 所示。这种电子成绩报告单除了给出学生的期末考试成绩外,还根据考生对试题的作答结果,给每一位学生生成了一份学习分析报告,以图表的形式给出了学生对各板块、各知识点的得分情况、掌握程度,学生在本课堂以及所在学院内的成绩排名情况,还给出了能力培养方面的达成度,后续的学习建议,努力方向等,帮助学生有针对性地进行查漏补缺。
4 结语
近年来,我校大学物理教师和学生“教”与“学”的积极性都得到了明显提升,大学物理课程的教学质量也得到了明显提高。大学物理的课堂平均出勤率从 5 年前的 70%、80%提高到现在的 95%以上(不含重修生)。近两年,尽管我们大大增加了大学物理期末考试的题量(和 5 年前相比增加了一倍以上)和试题难度,但总体卷面成绩没有出现明显下降,过去长期存在于大学物理期末考试中的两极分化现象也得到了有效控制。今后我们还将进一步加强大学物理课程思政建设,继续提升大学物理课程的教学质量。
作者简介:沈黄晋,男,武汉大学教授,大长期从事大学物理教学和研究工作,shenwhj@whu.edu.cn。
引文格式: 沈黄晋, 王建波, 乔豪学, 等. 树立以学生发展为中心的理念促进大学物理课程体系的改革与创新[J]. 物理与工程, 2022, 32(4): 96-100.
Cite this article: SHEN H J, WANG J B, QIAO H X, et al. Establishing student-centered development philosophy, promoting reform and innovation of the curriculum system of University Physics[J]. Physics and Engineering, 2022, 32( 4): 96-100. (in Chinese)
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