摘 要 為加強教育數(shù)字化迅速發(fā)展背景下的大學(xué)物理教學(xué)，本文針對目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的問題，全面分析與整合了課程可用的各種虛擬與現(xiàn)實資源，形成虛擬、現(xiàn)實共耦的大學(xué)物理課程體系。在此基礎(chǔ)上，創(chuàng)建并推進(jìn)大學(xué)物理“強創(chuàng)拔優(yōu)”階躍式教學(xué)設(shè)計，提升學(xué)生創(chuàng)新能力;開展“一核三融四位六協(xié)同”思政教學(xué)，強化課程思政功能;嘗試“二環(huán)一心”競賽指導(dǎo)法，開辟“三全育人”新途徑;實踐“三結(jié)合、二引入、一堅持”的“三二一”新型教學(xué)方法，發(fā)掘教學(xué)效率的新增長點;設(shè)計并探究“三線五階段”教學(xué)模式，強化教學(xué)效果。教學(xué)改革促進(jìn)了學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，堅持并發(fā)展了新工科背景下物理的基礎(chǔ)作用。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理;虛實共耦;課程思政;綜合訓(xùn)練;教學(xué)設(shè)計

大學(xué)物理是理工科院校的重要公共基礎(chǔ)課[1]，為其他學(xué)科提供基本研究方法和理論，引導(dǎo)學(xué)生建立正確的三觀[2-4]。此外，課程還可幫助學(xué)生認(rèn)識物質(zhì)最基本、最普遍的運動規(guī)律和形式，通過嚴(yán)格的實驗?zāi)M、理論計算及抽象思維訓(xùn)練提升自身的創(chuàng)新能力[5-7]。經(jīng)過多年的發(fā)展，大學(xué)物理教學(xué)在各方面都取得了較大進(jìn)步，但目前仍存在以下問題。

（1） 不成熟的學(xué)科認(rèn)識使學(xué)生失去學(xué)習(xí)興趣和動力。通過對學(xué)生的調(diào)查發(fā)現(xiàn)，很多學(xué)生對物理的印象是“理論抽象、公式繁多”，認(rèn)為只要記住公式，然后利用公式解題就可以在考試中拿高分，也就可以學(xué)好物理。由于這種偏見的存在，物理很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣，極易形成學(xué)生的厭學(xué)、抵觸情緒。對于學(xué)習(xí)、自律能力較差的學(xué)生，很容易在學(xué)習(xí)中掉隊，從而導(dǎo)致大學(xué)物理學(xué)習(xí)兩極分化現(xiàn)象日益嚴(yán)重。

（2） 大學(xué)和中學(xué)物理教學(xué)的內(nèi)容重復(fù)易使學(xué)生失去新鮮感。學(xué)生從初中、高中就開始學(xué)習(xí)物理，多年的學(xué)習(xí)使自律、學(xué)習(xí)能力較強的學(xué)生對物理的整體框架和具體知識非常熟悉。當(dāng)看到大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容還是按照他們熟悉的框架與陳列順序進(jìn)行安排后，這部分同學(xué)會認(rèn)為大學(xué)物理講授的全是“舊知識”，因此喪失了學(xué)習(xí)興趣和激情。

（3） 傳統(tǒng)教學(xué)模式易使學(xué)生形成被動學(xué)習(xí)的習(xí)慣。在初中、高中的學(xué)習(xí)中，學(xué)生的首要任務(wù)是面對升學(xué)考試。多年來的主要過程是考試考什么，教師就教什么，學(xué)生就被動地學(xué)習(xí)什么。由于長時間處于被動接受知識的地位，所以學(xué)生學(xué)習(xí)主動性較差。

（4） 物理知識應(yīng)用效果出現(xiàn)較晚且不明顯易導(dǎo)致學(xué)生的輕慢情緒。作為基礎(chǔ)課，大學(xué)物理的作用通常是在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課時，默默無聲地幫助學(xué)生理解專業(yè)知識，此過程需在學(xué)生學(xué)習(xí)專業(yè)課時才能感受到。但該過程往往在物理學(xué)習(xí)結(jié)束一段時間之后才發(fā)生，又是不明顯的。如此極易使學(xué)生形成物理課無明顯作用的印象，從而導(dǎo)致學(xué)生產(chǎn)生輕慢情緒，不愿學(xué)習(xí)大學(xué)物理。

以上問題的前三條均起源于中學(xué)階段，因此必須吸納中學(xué)教師進(jìn)入團(tuán)隊，通過中學(xué)、大學(xué)教師的共同分析、聯(lián)合研討才能保證從根本上有效解決。

目前，教育數(shù)字化已成為國家重要的戰(zhàn)略發(fā)展目標(biāo)，隨著線上教育的迅速推進(jìn)，以學(xué)生發(fā)展為中心，通過新媒體信息技術(shù)建立虛擬課程或其他虛擬教學(xué)資源，然后通過各種資源的共同發(fā)力、耦合促進(jìn)，實現(xiàn)學(xué)生的高效學(xué)習(xí)，已成為高等教育的重要時代命題。在這種背景下，清醒地分析課程可用的各種虛擬、現(xiàn)實資源，然后將各種教學(xué)資源相結(jié)合，形成虛擬現(xiàn)實共同發(fā)力、耦合促進(jìn)（共耦）的新型課程體系、教學(xué)設(shè)計、教學(xué)策略、教學(xué)方法與教學(xué)模式，是新時代背景下高校教師的歷史使命。

1 教學(xué)理念與教學(xué)目標(biāo)

1.1 教學(xué)理念

本文提出的教學(xué)理念為：順應(yīng)認(rèn)知規(guī)律，從知識與能力角度形成問題，由問題激起學(xué)生好奇心，由好奇心形成興趣，由興趣引導(dǎo)學(xué)習(xí)，由成果與獲獎維持興趣，形成附加的學(xué)習(xí)動力;以學(xué)生發(fā)展為中心，以產(chǎn)出為導(dǎo)向，以需求為引領(lǐng)，堅持與發(fā)揮物理學(xué)在新工科背景下人才培養(yǎng)的基礎(chǔ)性作用。

教學(xué)理念的核心思想是以學(xué)生發(fā)展為中心，以興趣引導(dǎo)學(xué)習(xí)。學(xué)習(xí)的興趣引領(lǐng)是一直以來的共識[8-13]。課程組通過多年的工作經(jīng)驗總結(jié)發(fā)現(xiàn)，激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣并不難，難的是能夠使學(xué)生長期保持興趣，一直堅持學(xué)習(xí)。通過競賽獲獎使學(xué)生可短時間內(nèi)得到實際收獲，以此形成附加動力，達(dá)到維持學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的目的。

1.2 教學(xué)目標(biāo)

（1） 以課程思政落實情感價值觀目標(biāo)，使學(xué)生具有愛國情懷、社會責(zé)任感，訓(xùn)練學(xué)生形成堅毅頑強、百折不撓的性格，積極在工程實踐中履行責(zé)任，遵守工程中的職業(yè)道德、規(guī)范。

（2） 以虛/實教學(xué)落實知識目標(biāo)，使學(xué)生在較高層次上系統(tǒng)理解、正確認(rèn)識物理學(xué)的基本概念、基礎(chǔ)知識、基本方法和基本理論。

（3） 以綜合訓(xùn)練和學(xué)科競賽落實能力培養(yǎng)目標(biāo)，使學(xué)生具備知識綜合應(yīng)用能力、邏輯思維能力及分析解決問題能力，能應(yīng)用已掌握或查閱到的各種知識解決具體工程問題，并通過文獻(xiàn)研究分析復(fù)雜工程問題，獲得有效結(jié)論。

為創(chuàng)造性解決當(dāng)前大學(xué)物理課程教學(xué)中存在的各種問題，使課程能夠充分發(fā)揮其在新工科背景下的基礎(chǔ)性作用，課程組遵照提出的教學(xué)理念，圍繞總結(jié)的教學(xué)目標(biāo)，構(gòu)建了新型教學(xué)設(shè)計、教學(xué)策略和競賽指導(dǎo)方法等諸多創(chuàng)新舉措，并在實際教學(xué)中進(jìn)行了全面實踐。實踐結(jié)果證明，這些舉措可很好地提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，培養(yǎng)學(xué)生愛國情懷、合作意識、創(chuàng)新能力，進(jìn)而解決目前大學(xué)物理教學(xué)中存在的各種問題。主要創(chuàng)新舉措如下。

2 主要創(chuàng)新舉措

2.1 提出了大學(xué)物理“強創(chuàng)拔優(yōu)”階躍式教學(xué)設(shè)計及“一核三融四位六協(xié)同”的思政教學(xué)策略

“強—創(chuàng)—拔—優(yōu)”階躍式教學(xué)具體指：學(xué)生通過課堂教學(xué)，進(jìn)行基礎(chǔ)知識的學(xué)習(xí)和基本技能的訓(xùn)練，完成“強化基礎(chǔ)（強）”的任務(wù);學(xué)生通過課內(nèi)綜合訓(xùn)練經(jīng)歷完整的科研過程，形成可獨立面對簡單科研創(chuàng)新的能力，完成“創(chuàng)新訓(xùn)練（創(chuàng)）”的任務(wù);學(xué)生將綜合訓(xùn)練作品加以打磨、完善，參加學(xué)科競賽，以此提升自身的創(chuàng)新能力，完成“拔高提升（拔）”的任務(wù);學(xué)生將競賽作品加以總結(jié)、提煉、補充、潤色，形成優(yōu)質(zhì)論文、專利等實際科技產(chǎn)出，完成“優(yōu)質(zhì)產(chǎn)出（優(yōu)）”的任務(wù)?！皬姟獎?chuàng)—拔—優(yōu)”教學(xué)可使學(xué)生不斷經(jīng)歷從一個臺階到另一個臺階的具體進(jìn)步，真正感受到知識的學(xué)習(xí)和創(chuàng)新能力不斷提升帶來的收獲，從而真正形成實踐綜合訓(xùn)練的興趣。在興趣引導(dǎo)下，學(xué)生將樂于參加接下來專業(yè)課學(xué)習(xí)涉及到的各種綜合訓(xùn)練和學(xué)科競賽，并通過競賽過程訓(xùn)練自己的科研素質(zhì)和創(chuàng)新能力?！皬姟獎?chuàng)—拔—優(yōu)”各環(huán)節(jié)聯(lián)合作用、多維并舉，高效解決目前物理教學(xué)中存在的問題、痛點，真正做到痛點不痛?！皬姟獎?chuàng)—拔—優(yōu)”物理學(xué)習(xí)將形成學(xué)生未來學(xué)習(xí)的一個重要階梯，在此基礎(chǔ)上學(xué)生可繼續(xù)完成從專業(yè)訓(xùn)練到工作創(chuàng)新等所有階段的階躍提升，進(jìn)而形成終身學(xué)習(xí)習(xí)慣，從而將大學(xué)物理的基礎(chǔ)課作用延伸至學(xué)生的一生，具體如圖1所示。

基于“強創(chuàng)拔優(yōu)”階躍式物理學(xué)習(xí)特點，結(jié)合我?！疤厣r明的國內(nèi)高水平研究應(yīng)用型大學(xué)”的辦學(xué)定位和“樸實無華、堅韌頑強、無私奉獻(xiàn)”的太陽石精神，深挖思政元素，重構(gòu)課程內(nèi)容，建立了“一核三融四位六協(xié)同”思政教學(xué)策略，即以立德樹人為核心，將知識傳授、能力培養(yǎng)與價值引領(lǐng)三者相融合，打造“課程教師+思政教師+行業(yè)導(dǎo)師+輔導(dǎo)員”四位一體結(jié)構(gòu)化教師團(tuán)隊，實施“校企協(xié)同、資源協(xié)同、強創(chuàng)拔優(yōu)協(xié)同、理實協(xié)同、雙線協(xié)同、師資協(xié)同”六協(xié)同課程思政教學(xué)。具體如圖2。

2.2 創(chuàng)建了“二環(huán)一心”競賽指導(dǎo)法，開辟了“三全育人”新途徑

通過綜合訓(xùn)練在課程教學(xué)與學(xué)科競賽之間架起一座橋梁，實現(xiàn)強、創(chuàng)、拔、優(yōu)互通，彼此促進(jìn)。依托學(xué)科優(yōu)勢與課程特點，發(fā)動課程團(tuán)隊全體教師參與教學(xué)改革，全程指導(dǎo)學(xué)生綜合訓(xùn)練項目研究與學(xué)科競賽，真正實踐“全員、全過程、全方位育人”的三全育人。為保障競賽參賽數(shù)量與質(zhì)量，提升教師教學(xué)水平，課程組制定了“四個一”制度。要求每一位任課教師，每一年，至少認(rèn)領(lǐng)一個競賽題目，至少指導(dǎo)一支參賽隊伍。三全育人與四個一制度的具體環(huán)繞關(guān)系如圖3所示，利用大環(huán)驅(qū)動小環(huán)，小環(huán)圍繞中心的方式完成教學(xué)相長、師生共贏。

2.3 實踐了“三結(jié)合、二引入、一堅持”的“三二一”新型教學(xué)方法，發(fā)掘教學(xué)效率的新增長點

“三結(jié)合”指校內(nèi)校外相結(jié)合、線上線下相結(jié)合、理論實踐相結(jié)合。校內(nèi)校外相結(jié)合使學(xué)生既可完成本校教學(xué)內(nèi)容，又可接觸名校教師對本學(xué)科相應(yīng)知識的講解，利用不同教學(xué)風(fēng)格的多重作用，加深學(xué)生印象。線上線下相結(jié)合，使教學(xué)過程突破時間空間限制，增加靈活性。理論實踐相結(jié)合，使學(xué)生可及時通過實驗驗證理論，通過理論指導(dǎo)實踐，二者相得益彰，互相促進(jìn)。“二引入”指引入競賽相關(guān)知識、引入名校大學(xué)物理拔高知識。在綜合訓(xùn)練指導(dǎo)過程中，引導(dǎo)學(xué)生在興趣激勵下，高效學(xué)習(xí)競賽所需的軟件和物理工程交叉領(lǐng)域知識，使學(xué)生在實踐中擴(kuò)大知識面。這些知識不僅是學(xué)生進(jìn)行綜合訓(xùn)練和學(xué)科競賽所必需的，也是學(xué)生學(xué)習(xí)本專業(yè)相關(guān)知識的重要基礎(chǔ)。因此在擴(kuò)大物理教學(xué)知識范圍的同時，也在擴(kuò)大物理教學(xué)的基礎(chǔ)性作用。通過跨校修讀課程的推廣，引入拔高物理知識教學(xué)，使學(xué)生接觸知名度、抽象程度及難度高于一般課堂知識的內(nèi)容，以此拓寬學(xué)生的視野，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情與興趣，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)效率?！岸搿笨捎行嵘n程的兩性一度。“一堅持”指堅持本校教學(xué)大綱。在教學(xué)改革中，無論添加多少教學(xué)內(nèi)容，都必須牢記本校原有的教學(xué)內(nèi)容，以本校教學(xué)大綱內(nèi)容為中心。“三二一”新型教學(xué)方法的具體運作過程如圖4所示。

3 具體改革內(nèi)容

3.1 強化課程思政，提升育人功能

1） 校企協(xié)同，明確多維度教學(xué)目標(biāo)

緊貼學(xué)生專業(yè)相關(guān)行業(yè)企業(yè)人才需求和崗位技能要求，與公司企業(yè)聯(lián)合建立校企實踐基地，校企共建課程思政體系，明確德才并修、協(xié)同育人課程思政教學(xué)目標(biāo)。學(xué)生通過課程學(xué)習(xí)形成精益求精、為國奉獻(xiàn)、勇于創(chuàng)新、愛崗敬業(yè)等職業(yè)素養(yǎng)，實現(xiàn)學(xué)校育人與企業(yè)用人高度統(tǒng)一，形成協(xié)同育人共同體。

2） 資源協(xié)同，搭建“互聯(lián)網(wǎng)+思政”育人平臺

融入物理學(xué)家的科學(xué)精神、地礦特色的吃苦耐勞精神、堅韌不拔的意志品質(zhì)，建設(shè)課程思政元素庫，將思政元素以案例、圖片、動畫、短視頻等形式在互聯(lián)網(wǎng)平臺上呈現(xiàn)，支持電腦、手機等多種方式線上學(xué)習(xí);運用大數(shù)據(jù)、云存儲等技術(shù)營造思政育人環(huán)境，潛移默化地提升學(xué)生政治素質(zhì)。

3） 強創(chuàng)拔優(yōu)協(xié)同，多維并進(jìn)優(yōu)化教學(xué)

開展“強創(chuàng)拔優(yōu)”階躍式教學(xué)改革研究與實踐，充分發(fā)掘各環(huán)節(jié)的思政功能。從課程學(xué)習(xí)、綜合訓(xùn)練到學(xué)科競賽有序銜接，彼此促進(jìn)，既實現(xiàn)學(xué)生知識、能力、素質(zhì)階躍式攀升，踐行課程“兩性一度”，又實現(xiàn)學(xué)生情感、態(tài)度、價值觀水平的不斷進(jìn)步。

4） 理實協(xié)同，促進(jìn)理論實踐相結(jié)合

加強理論教學(xué)和實驗教學(xué)的有機結(jié)合，促進(jìn)綜合訓(xùn)練與學(xué)科競賽互融互動。學(xué)生在理論和實踐相結(jié)合的過程中完成知識到能力的轉(zhuǎn)化，在綜合訓(xùn)練、參賽作品創(chuàng)作和論文撰寫過程中逐漸產(chǎn)生合作意識、科研意識和競爭意識，培養(yǎng)學(xué)生團(tuán)結(jié)協(xié)作精神、科學(xué)探索精神和創(chuàng)新精神。

5） 雙線協(xié)同，推進(jìn)混合式教學(xué)

依托微信群、超星泛雅、雨課堂等網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺，充分利用線上形式靈活、資源豐富的特點，完成課前思政案例引入、課中學(xué)情分析、課后答疑解惑。結(jié)合線下精準(zhǔn)指導(dǎo)、師生互動等特點在課堂中完成價值觀塑造、知識傳授和技能培訓(xùn)。線上線下雙線協(xié)同，實現(xiàn)課堂教學(xué)和思政育人有機融合。

6） 師資協(xié)同，打造結(jié)構(gòu)化教學(xué)團(tuán)隊

拓寬師資渠道，邀請行業(yè)專家擔(dān)任課程導(dǎo)師，定期開展行業(yè)前沿講座;課程教師積極參加課程思政師資培訓(xùn)，提高課程思政建設(shè)意識和能力;打破學(xué)科界限，吸納思政教師加入團(tuán)隊，協(xié)同指導(dǎo)課程思政建設(shè);充分發(fā)揮輔導(dǎo)員作用，引導(dǎo)學(xué)生樹立正確理想信念，打造“課程教師+思政教師+行業(yè)導(dǎo)師+輔導(dǎo)員”四位一體的結(jié)構(gòu)化課程思政教學(xué)團(tuán)隊，提升課程思政育人實效。

3.2 整合教學(xué)資源，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容

通過前期的研究與總結(jié)發(fā)現(xiàn)，目前的大學(xué)物理教學(xué)資源可劃分為虛擬資源和現(xiàn)實資源兩大類。虛擬資源包括：跨校修讀課程（校外虛擬課程）、校內(nèi)超星泛雅課程（校內(nèi)虛擬課程）、校內(nèi)虛擬仿真實驗平臺、本校自建的虛擬教研室?，F(xiàn)實教學(xué)資源主要包括本校的線下大學(xué)物理課程、大學(xué)物理教材、大學(xué)物理實驗教材、創(chuàng)新實驗室和大學(xué)物理實驗室。為保證“強創(chuàng)拔優(yōu)”階躍式教學(xué)有效實施，需將以上的虛擬和現(xiàn)實教學(xué)資源與平臺進(jìn)行整合，使它們能夠形成耦合作用，達(dá)到“1+1gt;2”的目的，高效完成新工科背景下的人才培養(yǎng)，如圖5所示。

為配合教學(xué)改革，課程團(tuán)隊編寫了新形態(tài)大學(xué)物理教材和大學(xué)物理實驗教材。教材以文字、公式和圖形等傳統(tǒng)表述方式為主體。在結(jié)合“新媒體”教學(xué)手段和團(tuán)隊經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，形成了章節(jié)語音導(dǎo)讀、知識講解視頻、實驗演示視頻、動畫演示視頻、章節(jié)內(nèi)容提要和習(xí)題講解等模塊。學(xué)生可通過掃描二維碼觀看各個模塊內(nèi)容。通過各模塊的學(xué)習(xí)，學(xué)生可形成對各部分內(nèi)容的總體認(rèn)識，提升預(yù)習(xí)效率。另外，在教材中還通過各種手段引入了課程思政內(nèi)容，增強了教材德育功能。有別于傳統(tǒng)教學(xué)，此時教材已不再是學(xué)生學(xué)習(xí)的核心，而是作為一種可吸引學(xué)生興趣的重要學(xué)習(xí)資源存在，為學(xué)生的發(fā)展而服務(wù)。

本校課程與跨校修讀課程在內(nèi)容上有重合的部分，但所選取的跨校修讀課程內(nèi)容要覆蓋并多于本校，這是選擇跨校修讀課程的主要依據(jù)之一。通過本校的大學(xué)物理課堂教學(xué)，完成教學(xué)大綱要求的全部內(nèi)容。通過跨校修讀課程的學(xué)習(xí)，使學(xué)生增加學(xué)習(xí)內(nèi)容與難度，進(jìn)行拔高學(xué)習(xí)。

3.3 改革教學(xué)方法，提升教學(xué)效率

1） 以O(shè)BE（Outcomes-Based Education）理念為指導(dǎo)，由需求確定培養(yǎng)目標(biāo)

以反向設(shè)計為指導(dǎo)原則，盡可能做到教育最終目標(biāo)與需求、結(jié)果保持一致。依照圖6所示流程開展教學(xué)，在教學(xué)目標(biāo)制定工作中邀請其他專業(yè)教師和企業(yè)參與。在教學(xué)中不以教師教學(xué)為中心，而以學(xué)生需求和發(fā)展為中心。在圖6中，實線箭頭表示大學(xué)物理教師參與決策，短劃線箭頭表示不同專業(yè)教師和企業(yè)參與決策。

2） 模塊化教學(xué)、適應(yīng)專業(yè)差異

大學(xué)物理是理工類學(xué)生的公共必修課，學(xué)生專業(yè)差異大，不同專業(yè)學(xué)生的知識背景不同，對教學(xué)內(nèi)容及掌握程度的要求也不同，因此不同專業(yè)學(xué)生對課程內(nèi)容的興趣、需求及目標(biāo)也不同。為兼顧不同專業(yè)的差異，同時不增加教學(xué)成本和工作量，從跨校修讀課程中改變學(xué)習(xí)要求，模塊化處理教學(xué)內(nèi)容，針對不同專業(yè)的學(xué)生提出不同的要求，形成差異，不同專業(yè)學(xué)生可選擇性地完成不同的模塊，達(dá)到不同的教學(xué)目標(biāo)和要求。

3） 引入綜合訓(xùn)練、強化學(xué)生能力培養(yǎng)

將學(xué)科競賽題目作為綜合訓(xùn)練項目引入大學(xué)物理課程教學(xué)中，以此強化學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性。在綜合訓(xùn)練中，學(xué)生根據(jù)興趣選題與分組，根據(jù)題目制訂研究方案，經(jīng)歷研究過程，得到研究結(jié)果，并將研究結(jié)果提交到學(xué)科競賽參加評獎。學(xué)科競賽并不是綜合訓(xùn)練的終點，學(xué)生還要將研究結(jié)果進(jìn)行整理與總結(jié)，形成論文或?qū)＠戎R產(chǎn)出。在整個綜合訓(xùn)練過程中，一方面學(xué)生經(jīng)歷了一個完整的科研過程，因而訓(xùn)練了分析、解決問題的能力，另一方面也引導(dǎo)學(xué)生養(yǎng)成鉆研、探究的心態(tài)，投入到專業(yè)課的學(xué)習(xí)過程中，開啟新的學(xué)習(xí)與探究過程。

3.4 優(yōu)化教學(xué)模式，提升教學(xué)質(zhì)量

在“強創(chuàng)拔優(yōu)”“六協(xié)同”“二環(huán)一心”和“三二一”等教學(xué)設(shè)計、策略與方法的指導(dǎo)下，課程組創(chuàng)建并實踐了“三線五階段”教學(xué)模式，具體如圖7所示。該模式有3條主線和5個階段。3條主線分別是數(shù)字工具、教學(xué)活動和思政任務(wù)。5個階段分別是課前預(yù)習(xí)、課始導(dǎo)入、課中學(xué)習(xí)、課尾討論和課后復(fù)習(xí)。學(xué)生在課前需通過虛擬、現(xiàn)實教學(xué)資源預(yù)習(xí)本節(jié)課相關(guān)的基本知識和拔高知識。課始，教師拋出競賽賽題作為討論主題，引導(dǎo)學(xué)生思考與討論，由此引出本節(jié)課要解決的問題，導(dǎo)入本節(jié)課知識點。當(dāng)然不是每節(jié)課都適合通過競賽圖8 教學(xué)實施過程賽題引入，當(dāng)未找到合適的競賽賽題時，也可選擇其他主題引入，但優(yōu)先考慮競賽賽題。課中，學(xué)生帶著問題聽課，此時學(xué)生的學(xué)習(xí)目標(biāo)明確、方向清晰、興趣濃厚。課尾，教師引導(dǎo)學(xué)生再次進(jìn)入討論環(huán)節(jié)，讓各位學(xué)生在剛學(xué)知識的基礎(chǔ)上重新審視課始提出的問題，重新發(fā)表自己的意見與觀點。使學(xué)生在輕松愉悅的氛圍中完成知識的碰撞、融合、建構(gòu)與統(tǒng)一。課后，學(xué)生借助虛擬、現(xiàn)實教學(xué)資源分別復(fù)習(xí)本節(jié)課的基礎(chǔ)知識和拔高知識，并開展綜合訓(xùn)練、學(xué)科競賽、撰寫論文和專利等活動。課后學(xué)生必定有實驗需求，教師會帶領(lǐng)學(xué)生進(jìn)入實驗室進(jìn)行探究。對于有些現(xiàn)實實驗室中無法進(jìn)行的實驗，比如近代物理方面的實驗，教師可引導(dǎo)學(xué)生在虛擬仿真實驗室進(jìn)行探究。在學(xué)生的所有實驗活動中，一定有教師的陪同和指導(dǎo)。在教學(xué)活動進(jìn)行到不同階段時可分別使用相應(yīng)的數(shù)字工具，并完成相應(yīng)的思政任務(wù)。

4 改革推進(jìn)路線

教學(xué)改革的具體推進(jìn)路線如圖8所示，首先組建課程團(tuán)隊，確定好團(tuán)隊人員工作分工。團(tuán)隊需反復(fù)討論研究，確定教學(xué)過程推進(jìn)中的所有細(xì)節(jié)，然后按照具體步驟推進(jìn)教學(xué)改革。在課前準(zhǔn)備階段，須在以往超星泛雅平臺上添加本年度的學(xué)科競賽題目和競賽所需各種知識。在跨校修讀課程方面，本次改革選擇大連理工大學(xué)的大學(xué)物理跨校修讀課程作為校外虛擬課程。修訂教學(xué)大綱，根據(jù)教學(xué)大綱修改教材。發(fā)掘思政元素，建設(shè)課程思政。將德育目標(biāo)納入教學(xué)目標(biāo)，并強化德育目標(biāo)的地位。在課程開展階段，將傳統(tǒng)講授式和發(fā)現(xiàn)式教學(xué)相結(jié)合，引入雨課堂輔助教學(xué)系統(tǒng)開展課堂教學(xué)。增設(shè)綜合訓(xùn)練+PBL（Problem-Based Learning）環(huán)節(jié)開展綜合訓(xùn)練。利用學(xué)習(xí)通、雨課堂和微信群等數(shù)字平臺與學(xué)生進(jìn)行多元化溝通與交流開展課后輔導(dǎo)。在課程開展后期，要引導(dǎo)學(xué)生完善自己的綜合訓(xùn)練作品參加學(xué)科競賽，對競賽成績較好的作品，鼓勵與引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)自己的研究成果，撰寫優(yōu)質(zhì)論文或申請發(fā)明專利。在課程即將結(jié)束時，還要引導(dǎo)學(xué)生使用正確的學(xué)習(xí)方法較好地完成期末考試。最后還需對整個教改過程進(jìn)行總結(jié)與反思。

5 課程成績評定

本次教學(xué)改革中采取過程性評價和結(jié)果性考核相結(jié)合的方式進(jìn)行評價，其中過程性評價包括小組綜合訓(xùn)練項目、課程測驗等，占比40%，結(jié)果性考核采用試卷考試，占比60%，如表1所示。成績評定還保留了一定的靈活性，若學(xué)生綜合訓(xùn)練作品在學(xué)科競賽中獲省三等獎以上獎項，綜合訓(xùn)練直接給滿分。若學(xué)生撰寫的論文、專利被錄用、受理，則平時成績直接滿分。

6 總結(jié)與反思

虛實結(jié)合教學(xué)課程體系，強化了物理在本科人才培養(yǎng)中的地位與作用。加強了學(xué)生對物理學(xué)前沿的了解和實際動手能力的訓(xùn)練。這種將知識傳授和問題解決與探索相結(jié)合的研究型教學(xué)模式，在全校本科生中引起了強烈反響，極大地調(diào)動了學(xué)生對物理學(xué)習(xí)的興趣，激發(fā)了學(xué)生自主求知欲和創(chuàng)造性。創(chuàng)新改革成果首先使我校學(xué)生受益。課程先后舉辦了七屆校級物理競賽，全校40多個專業(yè)，5000多名學(xué)生參加，有近900名學(xué)生獲獎。校賽選拔的優(yōu)秀學(xué)生參加更高級別學(xué)科競賽，近四屆獲省級以上獎項100余項。對畢業(yè)生就業(yè)統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，這些經(jīng)過實踐訓(xùn)練并在競賽中獲獎的學(xué)生大都有較好的發(fā)展。此外，課程與教師也在改革中受益。大學(xué)物理課程于2021年被評為遼寧省一流本科課程，2023年被評為國家級一流本科課程。2024年被評為遼寧省課程思政示范課。2023年獲批省級虛擬教研室。2022年被評為教育部“拓金計劃”示范課。課程組1名教師獲評遼寧省教學(xué)名師、煤炭行業(yè)教學(xué)名師。2名教師分別獲講課比賽省級一等獎和東北賽區(qū)二等獎。課程獲批遼寧省教學(xué)改革項目1項，教育部產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目5項，其中2項被評為首屆遼寧省高質(zhì)量產(chǎn)學(xué)合作協(xié)同育人項目。近5年授權(quán)發(fā)明專利6項。

總體看來，改革是成功的，改革成果也是豐富的。但其中也涉及不完善的地方。首先，綜合訓(xùn)練題目范圍具有一定的局限性。目前綜合訓(xùn)練題目主要以國家和省級物理競賽賽題為主，相對于目前學(xué)校的128學(xué)時大學(xué)物理課來說，題目數(shù)量略顯不足。接下來的一項主要工作是調(diào)研與梳理國內(nèi)外各種競賽，總結(jié)出與物理相關(guān)性較強、包含物理元素較明顯的賽題，從中選取賽題來擴(kuò)大綜合訓(xùn)練選題范圍。擴(kuò)大選題數(shù)量既可增加學(xué)生選題范圍，又可增加學(xué)生參賽范圍，可更好地發(fā)揮學(xué)生特長，提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。其次，校內(nèi)競賽獎項種類過于單一。目前的校內(nèi)競賽僅按物理競賽要求，從物理創(chuàng)新性角度評獎。改革中發(fā)現(xiàn)，有的作品物理創(chuàng)新性確實不足，但組員間關(guān)系融洽且配合很好，綜合訓(xùn)練過程中大家都在盡全力。這樣的組其實也應(yīng)頒發(fā)最佳配合獎之類的獎項。挖掘新的校內(nèi)競賽評價維度與評獎種類，將課程思政建設(shè)內(nèi)容納入競賽評獎范圍，是課程組接下來工作的另一重點。

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