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线上线下混合式《大学物理课程》金课建设方案设计与探索
摘要:根据普通高校在“双一流”建设背景下对培养高素质创新人才的定位和要求,基于各专业对大学物理人才培养需求和工程认证需求,结合线上线下教学模式,建立完善的学习资源库,对课程内容、教学方式和考核方式进行重新构建。通过探索理论和实践一体化教学,构建基于“创新实验、学科竞赛、创新课题”的“三驱协同”的创新人才培养模式,提高学生参加学科竞赛的兴趣,从而实现创新能力的个性化培养。建立线上课程思政库,持续开展课程思政建设,促进“科学教育”与“人文教育”的融合,引入我国的科技发展和前沿研究成果,增强同学们的自信心和民族自豪感,建立一套能适应创新人才培养的混合式课程教学体系,全面提高课程教学质量,培养具有家国情怀的高素质的理工科人才。
关键词:金课、三驱协同、混合式、一流课程
随着互联网技术的飞速发展,传统的课堂学习已经不再满足当下教学要求,教育学家开始思考与探索,同时混合式教学不断在国外各个高校被实施。“互联网+教育”为教学开辟了一条新途径,借助互联网技术进行教学改革已经是国内外教育教学改革的趋势。
我国2018 年教育部印发了《教育信息化2.0 行动计划》,指出教育信息化的积极作用与发展趋势。以教育信息化带动教育现代化是推进我国教育事业改革发展的战略选择。
2020 年疫情的暴发强制性地推动了线上教学的进程,对我国高校传统线下教学模式产生了强大的冲击。教育部要求高校教师充分利用优质在线课程及教学资源,积极开展线上授课和学习等在线教学活动,一时间,线上课程教学成了当今的“主流”教学模式。所谓“金课”就是具有“高阶性、创新性、挑战度”的大学本科课程,它要求课程具有前沿性的学习内容、互动性的教学形式以及训练学生发现问题、解决问题的能力。
线上线下混合式教学是大数据时代背景下的必然趋势,实现了以教师的“教”向学生的“学”为中心的成功转换, 提升了学生学习的兴趣, 调动了学习的主动性。我校针对专业人才培养和工程认证需求开设了不同教学内容的大学物理课程,同时基于超星平台建立了大学物理线上资源和自助学习资源库,线上线下教育处于探索阶段,可针对不同专业展开分专业大学物理教学,全面提高课程教学质量,防止“水课”出现,培养出高素质的理工科人才。
1 《大学物理》课程混合式金课的建设出发点
1.1 基于线上线下教学方式对现有的教学内容进行重构
根据我校不同专业的人才培养需求和工程认证需求,基于线上线下教学方式对现有的教学内容进行重构,建立可供各专业选择的学习模块,优化教学资源和教学内容。课题适应时代发展和信息化社会的要求,体现了较高的规范性、科学性和创新性,为运用现代教育技术优化当代大学生自主创新能力的培养提供了理论总结,对促进现代教育技术在现代教育中的应用,为转变教育观念、教育思想,提高和改进教育方法、教育质量、教育环境提供了强有力支撑。
根据我校不同专业人才培养和工程认证需求,重构大学物理教学内容,通过优化线上教学资源,强化线下教学环节,结合专业特点,探索分专业实施混合式教学,根据我校在“双一流”建设背景下对培养高素质创新人才的定位和要求,对大学物理课程的教学内容、教学模式和考核方式进行改革,探索建立一套能适应创新人才培养的混合式课程教学体系,全面提高课程教学质量,培养出高素质的理工科人才。
1.2 以打造混合式金课为目标,着力于培养学生的创造思维和创新精神
根据我校“双一流”建设目标,利用初步建立的超星平台和SOTS平台线上教学平台,以打造基于线上线下混合式教学金课为目标,全面提升教学质量,着力于培养学生的创造思维和创新精神。由于互联网技术具有及其丰富的表现形式,正确引入“互联网+”等混合式教学方法可以更有力的提高学生的自主创新能力。
通过线上线下教学模式将将理论和实践有机结合,引领学生参与创新实验,精心设计基础探索性实验项目,供全体学生自主学习完成,参加各种学科竞赛。对教学内容进行了精心选取和设计,寻找思政教育与课程的结合点,搜集思政素材,设计开展思政教育的教学环节,组建思政案例库。激发学生的学习兴趣和爱国情怀,学好知识报效国家,为实现中华民族的伟大复兴贡献自己的力量。
2 《大学物理》课程金课建设方案设计与探索
2.1 课程金课的四个建设维度
(1)结合专业培养需求,重构优化教学内容
按照保证经典、加强现代、拓宽应用的原则,重组教学内容,实现教学内容的现代化。采用模块化教学方式安排教学内容,不同专业的学生可以选择相应的模块。大学物理主要内容体系由力学、热学、电磁学、振动与波、波动光学和近代物理六部分构成。我们将打破原有课程体系,按模块要求重新整合课程体系,即不搞传统的“压缩式”而是采取“删减式”。根据各专业大类自身的特点和工程认证的要求,选择其中的4-5个模块学习。另外,加强大学物理课程教学与我校现有省级一流学科(材料、环境、控制、信息)相关专业的结合度,突出其在现代科学和工程技术中的应用。同时注意结合各专业特点,增加物理知识在工程技术中的应用的学时比例,充分利用线上资源教学处理好课程体系的完整性和应用性的关系。
(2)探索理论与实践一体化教学,“三驱协同”培养创新型人才
通过探索理论和实践一体化教学,构建“三驱协同”(“创新实验、学科竞赛、创新课题”为三驱)的创新人才培养模式。引领学生参与创新实验,精心设计基础探索性实验项目,供全体学生自主学习完成;将学科竞赛如大学生物理学术竞赛、四川省平台物理知识竞赛和大学生物理实验竞赛中往届题目,融入课程教学,基于“问题导向性”设计,让学有余力的学生自己设计实验方案提出设备需求,并解决相关物理问题。通过三驱协同,实现创新能力的个性化培养,从而实现人才的全方位培养。
(3)改革考核方式,加强过程化考核
构建以学生为主体、教师为主导的连续性、层次化的“1+1+N”考核体系,充分体现混合式教学的特点。探索大学物理课程实行教考分离制度,以课程组为基础,对同一层次的学生采用统一命题,统一考试,统一阅卷,并在考试结束后及时进行全面细致的试卷分析工作。通过课前课后对在线课程资源的使用,巩固学生的学习效果,作业采用线上提交、互评的方式有效考察学生掌握情况。“1+1+N”考核体系即成绩由期末考试成绩(50%)+线上学习成绩(30%)+N项线下平时成绩(20%)组成,其中线上学习成绩包括单元测验、课后作业、在线讨论等。线下平时成绩又分为两大类,一类体现基本盘,如线下出勤和课堂互动表现等,一类体现“挑战度”,如创新设计、课堂研讨、学科竞赛加分等,全面贯彻以学生为本的思想,重点考核对学生知识结构的优化以及能力素质的培养。
(4)持续开展课程思政建设,促进“科学教育”与“人文教育”的融合
课程组将积极挖掘教学内容,对教学内容进行了精心选取和设计,寻找思政教育与课程的结合点,搜集思政素材,设计开展思政教育的教学环节,组建思政案例库。对一些基本的物理定律以及科学技术与生活中的道理、道德等相结合,做到寓道于教,从而在传授知识的同时融入思政教育。充分介绍我国的科技发展和前沿研究成果,增强同学们的自信心和民族自豪感,从而进一步激发学生们的学习兴趣和伟大的爱国热情,学好知识报效国家,为实现中华民族的伟大复兴贡献自己的力量。
2.2 课程金课的研究方法探索
(1)多措并举打造线上线下教学新生态
根据不同专业培养需求和学生基础情况,结合OBE理念,融入课程思政元素,分专业大类构建不同线上线下学时比例和内容模块的混合式教学体系。
(2)多元化考核驱动课程教学出实效
通过线上线下,拟采用多种方式进行课堂管理和课程考核,构建以学生为主体、教师为主导的连续性、层次化的“1+1+N”考核体系。将学习效果的检验贯穿在整个学习过程中,课堂上有不定时的课堂提问、随堂测试,每个单元学习结束后会进行单元测验,期末再进行总测验,单元测验和总测验可以通过题库组题给学生多次练习机会。另外,探索将普通物理知识竞赛和物理学术竞赛的模式和题目作为应用目标融入大学物理学中,培养学生的创新能力和实践能力,参加竞赛的同学计入平时成绩的考核。
(3)案例研究课程思政融入教学
“课程思政”的设计,和大学物理的文化背景联系起来,围绕“国家与民族”、“职业理想与职业道德”、“担当与奋斗”等案例进行内容设计。用物理学发展中的物理学家,激励学生刻苦学习、不断创新;也可选择知名的国内物理学家,报效国家的家国情怀为内容,从科学上升到哲学,提炼方法论,折射人生观、价值观与世界观。
(4)对比改进不断提升混合式教学效果
根据传统教学和线上线下教学的成绩、后期在专业课学习的后劲、在工作之后的职业发展等方面,对比传统教学模式与线上线下教学在学生掌握物理学知识方面的优缺点。
3 结语
课程金课建设,不能千篇一律,要突出自己的特色,本校大学物理课程金课建设过程中,主要从以下三方面来体现。(1)建设完善分专业混合式大学物理课程教学体系:充分考虑各专业大类人才培养需求差异,重构教学内容,基于线上资源开展混合式教学,线下实践创新环节也充分考虑专业差异设计不同内容题目,比如,信息专业以电磁学为主,环境、化工倾向于热力学的相关知识,土木工程和机械工程应以力学知识为主。另外,成熟的线下实践设计案例和学科竞赛案例内容又反哺线上资源的更新迭代,进而提升在线课程的质量。(2)实现多元化课程考核方式:注重过程性考核,在引入混合式教学后,形成了“1+1+N”成绩评价体系,既体现课程要求“基本盘”,又体现高阶性“挑战度”,全面贯彻以学生为本的思想,全面体现对学生知识结构的优化以及能力素质的培养和考察。(3)理论结合实践培养创新性人才:鼓励学生积极参加与大学物理相关的竞赛活动(如四川省大学生物理知识竞赛、全国大学生物理实验竞赛、全国大学生物理学术竞赛),培养和考察学生理论联系实际和分析并解决实际问题的能力,提升并锻炼学生在理论、实践、表达、竞争、交流、团队、合作和创新等多方面的综合素质,是实践教学中的重要环节,也是培养高素质创新性人才的重要途径。
参考文献:
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[3]王祖源,张睿,张志华.混合式教学策略研究——以疫情期间教学现状为例[J].大学物理,2020,39(09):1-5+22.
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[5]谭维智.在“后疫情时代”如何进行知识教学变革?[J].现代教育技术,2020,30(05):5-10.
基金项目:西南科技大学教育教学改革与研究项目(22xn0028,22xn0030);教育部大学物理教指委教改项目(项目编号:DWJZW202138xn);四川省高等教育人才培养质量和教学改革项目(项目编号:JG2021-864);教育部大物教指委大中物理教育衔接委教学研究课题(WX202205);西南科技大学新工科新文科新农科研究与实践专项(23xsxy10)。


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