摘 要：為契合“新工科”對多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才的培養(yǎng)需求，讓學生能夠從容應對新技術和新產業(yè)工作，必須充分挖掘“大學物理”課程的基礎性、前瞻性、銜接性作用。這就要求對“大學物理”課程開展全方位改革，強化理論與實踐的有機融合，培養(yǎng)學生的綜合素質和創(chuàng)新意識，探索與其相適應的教學模式。本文分別從教學內容、教學模式、評價方式三個維度，深入剖析并提出了一系列適合新工科培養(yǎng)需求的“大學物理”課程改革措施。通過這些舉措，全力塑造一門緊跟時代發(fā)展的“大學物理”課程，助力培育擁有綜合素養(yǎng)和創(chuàng)新思維的新工科應用型人才。

關鍵詞：新工科；應用型；大學物理

2017年，在教育部的大力推動下，新工科建設取得了重要進展，發(fā)布了“復旦共識”“天大行動”“北京指南”這三個具有歷史性意義的文件，被合稱為新工科建設“三部曲”［1］。同年，教育部高等教育司發(fā)布《關于開展新工科研究與實踐的通知》，正式拉開了新工科研究與實踐的改革帷幕。2018年3月，《教育部辦公廳關于公布首批“新工科”研究與實踐項目的通知》，這些首批項目已于2020年順利結題，而第二批項目目前也陸續(xù)進入結題階段。這些全力推動了新工科人才培養(yǎng)的研究與實踐探索工作。

新工科建設對高等工程教育提出了全方位的革新要求，涵蓋辦學定位、學科專業(yè)建設、教育理念、知識體系、教學手段以及教學質量等多個關鍵方面。新工科視域下，需要的應用型人才不僅要擁有解決涉及多學科交叉和多技術融合復雜工程問題的能力，還需要具備突出的創(chuàng)新能力和優(yōu)秀的組織協(xié)調能力，以滿足新時代對工程人才的多元化需求。

課程建設是新工科建設的核心，也是培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型工程人才的關鍵。“大學物理”作為工科專業(yè)重要的公共基礎課，在自然科學和工程技術應用中處于先導地位，與哲學、社會科學聯(lián)系緊密，對創(chuàng)新人才培養(yǎng)作用獨特［2］?！靶鹿た啤苯ㄔO的新理念、新途徑、新要求也為“大學物理”課程建設提出新要求和期待。“新工科”以培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型卓越工程人才為目標，重視前沿知識以及學科交叉知識體系的構建，同時也關注實踐創(chuàng)新課程體系的建設，這使得“大學物理”課程面臨新的挑戰(zhàn)與變革。其知識體系不能再局限于傳統(tǒng)架構，而需朝著更加系統(tǒng)化、交叉化與創(chuàng)新化的方向發(fā)展，不斷融合前沿知識，打破學科壁壘，融入創(chuàng)新實踐元素，才能為新工科人才培養(yǎng)筑牢根基，滿足新時代對工程人才知識儲備與實踐能力的多元需求。因此，對“大學物理”課程進行全面改革，最大限度發(fā)揮其基礎性、前瞻性、銜接性作用，對培養(yǎng)新工科應用型人才具有重要意義。

1 “大學物理”教學現(xiàn)狀及存在的問題

1.1 教學內容較為傳統(tǒng)

物理學作為一門基礎學科，其許多原理和理論都是工程實踐的基石，工程實踐則是物理知識應用的平臺。當前的物理課程內容存在較為突出的問題，即整體呈現(xiàn)出一種較為傳統(tǒng)的模式，這種傳統(tǒng)性限制了課程內容的時效性和實用性，不能有效反映物理學科最新的科研進展，學生在課堂上所學的知識與當下物理領域前沿研究存在脫節(jié)現(xiàn)象。而且，課程內容與工程實踐聯(lián)系不夠緊密，學生難以將所學知識與實際應用相結合，限制了學生解決實際問題的能力。

1.2 教學模式較為單一

當前教學過度依賴教師講授，學生實踐參與不足、學習能動性較低。課堂以“填鴨式”教學為主，學生被動聽講、機械記筆記，缺乏主動思考與探究空間。雖然這種模式能保證知識傳授的系統(tǒng)性，但教學內容重理論輕實踐，學生多以觀摩實驗演示代替動手操作，既難以內化知識，也無法將理論轉化為解決實際問題的能力。長期被動學習導致學生形成依賴心理，自主學習意識薄弱，嚴重制約其綜合素質發(fā)展［3］。

1.3 評價方式不夠全面

現(xiàn)有教育評價體系呈現(xiàn)重理論輕實踐的失衡傾向，考試、作業(yè)評定多圍繞教材概念與公式，學生在實驗操作、項目實踐中的表現(xiàn)未納入考核范疇，導致實踐成果無法獲得有效激勵。同時，評價標準過度固化，對學生創(chuàng)新思維與個性化見解關注不足，且忽視價值觀、社會責任感等非認知能力的培養(yǎng)。這種單一化評價模式與課程培養(yǎng)目標嚴重脫節(jié)，既無法為教師提供教學改進方向，也使學生難以全面認知自身能力短板，最終影響人才培養(yǎng)質量與教育目標達成。

2 “大學物理”課程改革舉措

2.1 構建面向新工科應用型人才培養(yǎng)目標的“大學物理”課程知識體系與內容

（1）立德樹人，將課程思政融入教學內容。挖掘思政案例，建設《大學物理案例資源教學資源庫》，通過系統(tǒng)地收集、整理和分類與大學物理知識緊密相關的思政案例，構建一個豐富多元、易于檢索和使用的教學資源平臺。學生不僅能夠學習到專業(yè)的物理知識，更能在潛移默化中受到思政教育的熏陶，實現(xiàn)品德修養(yǎng)的提升和綜合素養(yǎng)的全面發(fā)展，從而真正達成立德樹人的教育目標，為社會培養(yǎng)出更多德才兼?zhèn)?、全面發(fā)展的高素質人才。

（2）將理論知識與工程實踐深度融合，巧妙整合經典物理與現(xiàn)代物理知識，融入前沿科學成果、工程實際案例以及其他相關學科知識，將物理學原理在工程技術中的應用全面融入教學，拓寬學生的知識邊界，激發(fā)他們的學習熱情和創(chuàng)新動力。

（3）強化“實踐教學”環(huán)節(jié)，積極與企業(yè)和科研機構合作，讓學生參與真實的工程項目和實驗室研究，注重培養(yǎng)學生的實驗能力和實踐動手能力［4］。引入創(chuàng)新性項目和工程實踐，讓學生參與真實的工程項目和實驗室研究，提升學生的實踐能力和創(chuàng)新能力。

（4）做好“跨學科融合”與“專業(yè)銜接”。將大學物理與其他工科學科進行有機融合，加強與相關專業(yè)的交叉。從“基礎知識、技術方法、應用”三個層次，梳理并凝練《大學物理》理論知識體系，采取“分模塊”、突出“基礎性、針對性、銜接性”的特點對教學內容進行優(yōu)化和調整［5］。

（5）鑒于不同專業(yè)的特性與需求，對教學重難點以及內容側重點做出相應調整。通過打破學科之間存在的壁壘，促進各學科形成協(xié)同合作，融合發(fā)展，運用靈活且合理的教學模式，充分發(fā)揮學科間的互補性優(yōu)勢，以此契合新工科專業(yè)所提出的要求，助力培養(yǎng)適應新時代發(fā)展的復合型工科人才［6］。

2.2 構建“課程思政、項目驅動、工程案例、賽教融合”的混合式教學模式

（1）思政融入課堂，引領學生價值。結合物理教學特點深度挖掘與之契合的思政元素，精心組建思政案例庫，將思政教育巧妙且潛移默化地滲透于教學的各個環(huán)節(jié)，助力學生在物理學習過程中，實現(xiàn)形成物理認知模型的構建（如何思考）、物理方法的訓練（如何做事）、物理精神（如何做人）的養(yǎng)成。

構建“以趣激思、以疑引思、以實證思”的課程思政模式。教學中加強新課引入、知識點講解等環(huán)節(jié)的趣味性，以趣激思；團隊教師善于運用問題引發(fā)學生的積極思維，引導學生展開主動探究以解決心中的困惑，以疑引思；通過理論推導、實驗、實踐等方式證實自己的猜想或理論，以實證思，實現(xiàn)思政教育與物理教學的深度融合。

（2）項目驅動教學，培養(yǎng)創(chuàng)新能力。通過“項目驅動教學”，將抽象的理論知識與生動鮮活的實際項目緊密融合。學生參與小組項目、大型綜合項目或科研項目，進行實踐性的學習和研究。通過項目的設計、實施和評估，能夠鍛煉學生解決實際問題的能力，培養(yǎng)創(chuàng)新和團隊合作的能力。

在教師的專業(yè)引領下，積極開展“小組討論、課題辯論、前沿拓展”等多元化教學活動，充分發(fā)揮學生的主觀能動性，對物理知識的理解不斷深化。全方位開拓學生思路、顯著提升學生學科綜合能力，為物理高階思維的發(fā)展提供堅實支撐［7］。

（3）實施工程實例教學，助力工程教育認證。圍繞大學物理知識，廣泛搜集與之緊密聯(lián)系的工程實例，著重聚焦當今最新、最熱門的科技前沿領域，深入挖掘體現(xiàn)“中國驕傲”的標志性事件，持續(xù)關注工程實例的實踐背景，密切跟蹤相關領域的技術發(fā)展動態(tài)和實際應用情況，適時調整教學內容，及時將最新的研究成果和實踐經驗融入教學，不斷完善工程實例庫，助力新工科人才培養(yǎng)［8］。

采用案例分析、項目研究和工程實例等方法，幫助學生理解物理原理和工程實踐的內在聯(lián)系，認識物理知識在實際工程中的運用邏輯，激發(fā)他們對工程領域的興趣。巧妙創(chuàng)設問題情境，借助工程實例讓學生重新整合知識，做到學以致用。用案例啟發(fā)學生，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新精神和解決復雜工程問題的能力。

（4）聚焦實踐，推行賽教融合，助力卓越應用型高階人才的培養(yǎng)。為了扭轉理論與實踐彼此割裂的現(xiàn)象，在“大學物理”課程中秉持理論與實踐融合的教學思路，通過設定教學任務和教學目標，豐富課堂教學和實踐教學環(huán)節(jié)，將理論教學、課外實踐與物理競賽、科研項目相結合。

以指導大學生物理學術競賽、大學生物理實驗大賽、學生參與科研項目促進理論教學與課外實踐、物理理論與應用學科交叉問題的解決，提高物理教學的高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，體現(xiàn)應用型本科院校的培養(yǎng)理念和培養(yǎng)要求，提升教育教學質量。

（5）引入現(xiàn)代化教學手段，拓寬學習渠道，激發(fā)學習主動性。融入前沿教育科技與多元教學方式開展混合式教學。深度挖掘雨課堂、學習通等各類數(shù)字化技術與網絡教學平臺的優(yōu)勢，打造在線課程資源、創(chuàng)設模擬實驗場景以及搭建虛擬實踐環(huán)境，拓寬學生獲取知識的途徑，豐富學習資源。借助翻轉課堂、線上線下協(xié)同教學、AI賦能教學等創(chuàng)新教學模式，激發(fā)學生主動學習的意識，培育自主探索能力。

學生在課余時間自主觀看課程視頻，完成線上作業(yè)和測試，線下課堂側重于對重點難點知識的深入講解、答疑解惑以及組織小組討論。教師根據(jù)學生線上學習的反饋數(shù)據(jù)，有針對性地調整教學內容和方法，提高教學效果。例如，在講解熱力學第二定律時，先讓學生在線上學習相關概念和理論，課堂上組織學生討論生活中常見的熵增現(xiàn)象，加深學生對該定律的理解。

2.3 基于“產出導向”，構建“復合型、多元化”的課程考核評價體系

（1）深入梳理“大學物理”課程與人才培養(yǎng)目標之間的支撐關系，通過全面且細致地分析人才培養(yǎng)目標所涵蓋的知識、能力以及素質等各個維度，明確“大學物理”課程在其中所扮演的關鍵角色，精準確定培養(yǎng)目標。

（2）系統(tǒng)梳理課程內容、教學方案與課程目標間的支撐關系，針對“大學物理”豐富的課程內容，厘清各教學環(huán)節(jié)在知識、能力、素質培養(yǎng)等方面的目標要求，精心設計各環(huán)節(jié)考核方法。構建以學生為主體、教師為主導的“復合型、多元化”的考核評價體系，強調學生在學習過程中的主動參與，教師引導、監(jiān)督與評價的關鍵作用，促使學生在知識學習、能力提升與素質養(yǎng)成等多方面實現(xiàn)全面發(fā)展。

（3）突出學生創(chuàng)新精神和應用能力方面的評價。過程性評價加大具有挑戰(zhàn)性的，如創(chuàng)新設計、項目參與、課堂研討、學科競賽等的加分；終結性評價中融入課程思政、工程應用案例考核，全方位落實以學生為中心的理念，致力于完善學生知識體系，提升學生能力素養(yǎng)。

結語

在當今科技飛速發(fā)展、社會不斷變革的時代背景下，通過深入且全面的改革舉措，全力打造一門能夠緊密契合時代需求的“大學物理”課程，具有極為重要的戰(zhàn)略意義，其旨在為培育具備全面素質及卓越創(chuàng)新能力的新工科應用型人才奉獻關鍵的力量。通過“思政融入”“分模塊”“分層次”對“大學物理”課程理論體系梳理，將物理前沿進展與工程實踐相融合、經典物理與現(xiàn)代物理相融合、理論教學與實驗教學相融合，構建“面向新工科應用型人才培養(yǎng)”的“大學物理”課程知識體系與內容；構建“課程思政、項目驅動、工程案例、賽教融合”混合教學模式，引入前沿教學方式，激發(fā)學生主動求知與自主鉆研的能力。建立能夠支撐教學內容與混合式教學模式的教學資源：分模塊大綱、授課計劃、教案、思政案例庫、工程案例庫、教學過程評價體系、線上教學資源；研究培養(yǎng)目標、課程目標、教學環(huán)節(jié)間的支撐、分解關系，基于“產出導向”，構建“復合型、多元化”的課程考核評價體系。通過改革，精心構筑契合時代發(fā)展的“大學物理”課程體系，培育更多兼具綜合素養(yǎng)與創(chuàng)新能力的新工科應用型人才。

參考文獻：

［1］鐘登華.新工科建設的內涵與行動［J］.高等工程教育研究，2017（03）：16.

［2］王曉鷗，張伶莉，袁承勛，等.新工科背景下的《大學物理》課程建設與實踐［J］.大學物理，2021（20）：4549.

［3］張建祥，王倩，羅積軍，等.“新工科”和“工程教育認證”雙重背景下大學物理實驗教學改革與探索［J］.科技風，2022（29）：7476.

［4］管越，王思妍，朱麗麗，等.工程教育專業(yè)認證驅動下大學物理課程教學改革的探索［J］.大學物理實驗，2023，36（01）：153156.

［5］胡啟昌，吳義炳，陳美香.新工科、新高考背景下大學物理課程教學模式改革分析：大學物理課程“模塊化”教學改革［J］.物理與工程，2022，32（03）：6770.

［6］黎琪，羅愛忠.新工科理念下大學物理課程改革探索［J］.貴州工程應用技術學院學報，2023，41（03）：116120.

［7］施盛威，錢磊，孫曉燕，等.新工科視域下應用型人才培養(yǎng)模式的研究與實踐：以大學物理及相關課程為例［J］.創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)理論研究與實踐，2023，6（08）：137142.

［8］姜宇，劉艷磊，趙言誠，等.新工科背景下大學物理案例教學的探索［J］.高教學刊，2019（20）：102104.

項目基金：陜西高等教育教學改革研究項目（編號：23BY165）；西安航空學院高等教育教學改革研究項目（編號：23JXGG2027）；西安航空學院《大學物理》線下一流課程；西安航空學院高等教育教學改革研究項目（編號：23JXGG2026）

作者簡介：王小梅（1983— ），女，漢族，陜西西安人，博士研究生，副教授，主要從事大學物理教育教學研究、應用超聲研究。

*通信作者：劉孟蕊（2005— ），女，漢族，河北衡水人，本科在讀，研究方向：光電信息科學與工程。