呂 露

習(xí)近平總書記在黨的十九大報(bào)告中提出：“創(chuàng)新是引領(lǐng)發(fā)展的第一動(dòng)力，是建設(shè)現(xiàn)代化經(jīng)濟(jì)體系的戰(zhàn)略支撐?！眲?chuàng)新、發(fā)展靠什么，那么人才培養(yǎng)就勢(shì)在必行[1]。大學(xué)物理是各高校工科類專業(yè)必修的公共課，對(duì)于各個(gè)工科專業(yè)的大學(xué)物理教學(xué)采用統(tǒng)一教學(xué)內(nèi)容，就很容易導(dǎo)致“一鍋端”的現(xiàn)象。為解決這一問題，不少高校引入“OBE”[2](Outcome Based Education，簡(jiǎn)稱OBE)教育理念。OBE 是一種成果導(dǎo)向理念，它由Spady 等美國(guó)教育家在20世紀(jì)80年代初提出的，其遵循教學(xué)的反向設(shè)計(jì)，先設(shè)定于該課程要達(dá)到的預(yù)期目標(biāo)，進(jìn)而由教學(xué)設(shè)計(jì)反向設(shè)計(jì)教學(xué)過(guò)程和教學(xué)模式。本研究基于OBE 理念，對(duì)土木工程專業(yè)《大學(xué)物理》課程進(jìn)行改革與建設(shè)，通過(guò)教學(xué)內(nèi)容更新、教學(xué)方法和評(píng)價(jià)改革，助力高校培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新性人才。

一、《大學(xué)物理》課程教學(xué)中存在的弊病

（一）教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊

教材選自21世紀(jì)高等學(xué)校規(guī)劃教材，由田永濤主編，其內(nèi)容分為四篇，分別為宏觀低速物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、熱學(xué)、電磁學(xué)和近代物理。教師結(jié)合學(xué)校辦學(xué)方式及學(xué)生學(xué)習(xí)特點(diǎn)制定了相關(guān)教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度、教案、講義和課件，其中各工科專業(yè)所學(xué)大學(xué)物理與教學(xué)大綱一致，并沒有凸顯專業(yè)性特點(diǎn)。并且在課時(shí)上由48個(gè)課時(shí)縮減為32個(gè)課時(shí)，進(jìn)一步限制了大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的伸展性及側(cè)重性。本教材內(nèi)容主要注重于知識(shí)的邏輯性、強(qiáng)調(diào)解題技巧，教師對(duì)教學(xué)內(nèi)容的知識(shí)并未做相應(yīng)的改革，因此教學(xué)內(nèi)容過(guò)于陳舊。

（二）教學(xué)模式缺乏創(chuàng)新

傳統(tǒng)的教學(xué)模式似乎根深蒂固于大部分教師的心中，對(duì)于教師來(lái)說(shuō)，機(jī)械式的教學(xué)似乎更容易在課堂中進(jìn)行發(fā)揮，或亦是教師最多借助多媒體及板書結(jié)合的形式進(jìn)行知識(shí)的傳輸，而在此種情勢(shì)下學(xué)生只能夠變?yōu)楸粍?dòng)地接受者。對(duì)于學(xué)生而言，經(jīng)過(guò)高中物理的磨煉，物理知識(shí)本身學(xué)起來(lái)就比較難，況且還需要應(yīng)用高等數(shù)學(xué)的微積分等知識(shí)去進(jìn)一步理解相關(guān)概念。如果大學(xué)物理課堂還是這么枯燥的話，那么必然會(huì)導(dǎo)致學(xué)生對(duì)物理失去興趣，對(duì)自己能學(xué)會(huì)物理知識(shí)失去信心，從而產(chǎn)生消極思想。這樣相對(duì)單一的教學(xué)模式就會(huì)使得大學(xué)物理課程達(dá)不到拓展學(xué)生知識(shí)領(lǐng)域以及培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力的目標(biāo)。

（三）教學(xué)評(píng)價(jià)相對(duì)單一

大學(xué)物理作為各工科專業(yè)的公共課，它可以為后續(xù)的專業(yè)課知識(shí)奠定基礎(chǔ)。所以根據(jù)其特點(diǎn)本校在大學(xué)物理課程考核中是以期末閉卷的考試為主，考查方法比較單一，而且通過(guò)期末考試成績(jī)很難反映學(xué)生知識(shí)掌握情況。而本校的大學(xué)物理教學(xué)評(píng)定主要由70%的期末卷面成績(jī)和30%的平時(shí)成績(jī)組成，其中30%的平時(shí)成績(jī)又劃分為70%的考勤、紀(jì)律、作業(yè)情況和30%的網(wǎng)絡(luò)視頻學(xué)習(xí)。教學(xué)評(píng)價(jià)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較單一，還是不能夠全面的反映學(xué)生掌握知識(shí)的情況以及是否培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力、科學(xué)素養(yǎng)。

二、基于OBE理念對(duì)《大學(xué)物理》課程的改進(jìn)方案

目前，各大高校都在為各大專業(yè)尋求更為合適的大學(xué)物理教學(xué)方案，只為進(jìn)一步提高學(xué)生的探索精神、科學(xué)素養(yǎng)和專業(yè)素養(yǎng)。為此需要適應(yīng)高校的教學(xué)軌道，以促進(jìn)大學(xué)物理課程與專業(yè)課相接軌，依據(jù)1981年Spady 提出的成果導(dǎo)向教育OBE，再結(jié)合《大學(xué)物理》課程的特點(diǎn)，將OBE 的反向教學(xué)理念與土木專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)應(yīng)用于大學(xué)物理教學(xué)中，以促進(jìn)公共課與專業(yè)課相聯(lián)系，改革內(nèi)容如圖1所示：

圖1 基于OBE教學(xué)模式在《大學(xué)物理》課程——以土木專業(yè)為例的改革內(nèi)容

（一）改革培養(yǎng)目標(biāo)

以江西科技學(xué)院為例，學(xué)校工科類專業(yè)有土木、機(jī)械、材料、汽服、計(jì)算機(jī)、通信、網(wǎng)絡(luò)、軟件專業(yè)。高校的工科類專業(yè)需要先學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程知識(shí)，并且將其作為學(xué)習(xí)專業(yè)課知識(shí)的基礎(chǔ)。本研究以“土木”專業(yè)為例，對(duì)《大學(xué)物理》課程的培養(yǎng)目標(biāo)進(jìn)行改革。根據(jù)土木專業(yè)的培養(yǎng)特點(diǎn)以及大學(xué)物理知識(shí)體系，可以將《大學(xué)物理》知識(shí)分為通識(shí)模塊、專業(yè)限選模塊和學(xué)生任選模塊，如下表1所示：

表1 基于OBE教學(xué)模式的《大學(xué)物理》知識(shí)體系的分類

根據(jù)知識(shí)模塊體系的分類，再依據(jù)土木專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)，了解土木專業(yè)對(duì)物理知識(shí)的需求，以及適當(dāng)?shù)貕嚎s與土木專業(yè)相關(guān)度小的知識(shí)的課時(shí)，增加與土木專業(yè)銜接度大的知識(shí)的課時(shí)，進(jìn)而拓展大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的廣度、深度、難度。最終使課堂突出土木專業(yè)的特色，達(dá)到最好的教學(xué)效果。

就比如本校土木專業(yè)的學(xué)生安排在大一下學(xué)期及大二上學(xué)期學(xué)習(xí)大學(xué)物理這門課程，學(xué)完本門課程后即在后續(xù)學(xué)習(xí)學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課程，這些課程主要有：工程力學(xué)、結(jié)構(gòu)力學(xué)、土木工程材料、土木工程測(cè)量、土力學(xué)與地基基礎(chǔ)、荷載與結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法等課程。從學(xué)科專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)必修課來(lái)看，對(duì)于土木專業(yè)學(xué)生的大學(xué)物理課程需要在知識(shí)體系中增加學(xué)習(xí)力學(xué)、光學(xué)知識(shí)的課時(shí)，特別是剛體的轉(zhuǎn)動(dòng)這塊知識(shí)點(diǎn)與專業(yè)課銜接非常緊密，這將對(duì)學(xué)生后續(xù)學(xué)習(xí)工程力學(xué)等專業(yè)知識(shí)打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)[4]。

（二）改革教學(xué)活動(dòng)

成果導(dǎo)向OBE教育理念強(qiáng)調(diào)學(xué)生作為教學(xué)活動(dòng)的主體，教師作為主導(dǎo)的課堂教學(xué)。而研究發(fā)現(xiàn)，現(xiàn)今的各類教學(xué)活動(dòng)仍然是傳統(tǒng)教學(xué)模式占主要地位。傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師作為整個(gè)課堂的引導(dǎo)者，全程給學(xué)生灌輸知識(shí)，過(guò)于重視教師的教，忽略學(xué)生的主體地位，學(xué)生只能一味地被動(dòng)地接受知識(shí)，這樣所培養(yǎng)出來(lái)的學(xué)生缺少靈動(dòng)性。所以高校大學(xué)物理課堂模式需要進(jìn)行改變，即轉(zhuǎn)變?yōu)榉D(zhuǎn)課堂教學(xué)模式。翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式（flipped classroom）是把傳統(tǒng)教學(xué)模式的課上課下教學(xué)內(nèi)容翻轉(zhuǎn)過(guò)來(lái)[3]，也就是學(xué)生通過(guò)自主學(xué)習(xí)的方式利用課余時(shí)間完成相關(guān)知識(shí)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，再者在課堂上與教師進(jìn)行互動(dòng)交流、解答疑惑、討論匯報(bào)，教師對(duì)學(xué)生的匯報(bào)再做出相應(yīng)的建議，從而使學(xué)生達(dá)到更好的學(xué)習(xí)效果。

針對(duì)于大學(xué)物理課程和土木專業(yè)的學(xué)生，基于OBE理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施方案主要分為三個(gè)階段：課前準(zhǔn)備階段、課中教學(xué)階段、課后評(píng)價(jià)階段。其中圍繞“土木”專業(yè)的學(xué)生，教師首先在課前準(zhǔn)備階段制作微課視頻以及分布相關(guān)課堂教學(xué)任務(wù)，要求學(xué)生在已建好的超星平臺(tái)課程中進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，其次在課中教學(xué)階段學(xué)生根據(jù)在教學(xué)內(nèi)容中所遇見的教學(xué)疑點(diǎn)進(jìn)行探討，并且匯報(bào)探討結(jié)果，任課教師在此基礎(chǔ)上對(duì)學(xué)生的質(zhì)疑問題進(jìn)行指點(diǎn)教學(xué)，最后教師在課后評(píng)價(jià)階段根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況布置相應(yīng)的測(cè)評(píng)，并且對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)教學(xué)中存在的問題，然后再進(jìn)一步對(duì)教學(xué)進(jìn)行改進(jìn)，從而達(dá)到最好的教學(xué)效果。那么具體的基于OBE理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施如圖2所示：

圖2 基于OBE理念的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)施方案

（三）改革評(píng)價(jià)方式

根據(jù)OBE 理念，課程評(píng)價(jià)應(yīng)該貫穿于整個(gè)教學(xué)過(guò)程中，本校大學(xué)物理課程教學(xué)評(píng)價(jià)僅僅根據(jù)期末成績(jī)、考勤、作業(yè)、網(wǎng)課來(lái)進(jìn)行評(píng)定。教學(xué)評(píng)價(jià)體系還不夠完善，這樣會(huì)導(dǎo)致教師片面的了解學(xué)生知識(shí)的掌握情況。因此結(jié)合本校及大學(xué)物理課程的特點(diǎn)，擬具體部分內(nèi)容的課程評(píng)價(jià)方式如圖3所示：

圖3 基于OBE教學(xué)模式的《大學(xué)物理》課程評(píng)價(jià)方式

從以上課程評(píng)價(jià)方式中增加了對(duì)不同知識(shí)模塊進(jìn)行了不同的考查，對(duì)于通識(shí)模塊采用統(tǒng)一的閉卷考試和基礎(chǔ)作業(yè)來(lái)評(píng)定學(xué)生掌握知識(shí)的情況；對(duì)于專業(yè)限學(xué)模塊采用小組談?wù)撗芯繄?bào)告，這樣可以更加全面的學(xué)習(xí)大學(xué)物理知識(shí)，將物理知識(shí)與專業(yè)知識(shí)相接軌；對(duì)于學(xué)生任選模塊采取了專題小論文的形式，這樣做的目的是可以拓展及延伸物理知識(shí)，與生活實(shí)際相結(jié)合將其應(yīng)用于后續(xù)專業(yè)課學(xué)習(xí)，為其打下基墊。從而教師可以全面的了解大學(xué)物理課程是否讓學(xué)生在知識(shí)層面、能力層面、精神層面有更高的提升。