地方高校大学物理模块化教学改革的研究与实践
【摘要】文章通过分析当前大学物理教学存在的问题，以山东科技大学为例，研究地方高校大学物理模块化教学改革实践，以适应学分制改革，调动学生学习大学物理的积极性，使大学物理课真正成为各专业的基础，并为学生学习其他专业课提供帮助。
【关键词】大学物理;模块化;教学改革;学分制
一、引言
物理是自然科学中最基础的学科，是理工科学生学习和研究发展的基础，因此大学物理几乎是地方高校每位理工科大学生的必修课。大学物理在高中物理的基础上引入高等数学中的微积分思想，拓宽了学生的知识面，更加有助于学生分析问题、解决问题能力的培养。但近年来一些地方高校的大学物理教学出现学生学习积极性下降和专业贴合度不够等问题，导致教学效果不佳。在当前学分制改革的大背景下，如何提高学生学习大学物理的积极性，使大学物理课真正成为各专业的基础，并为学生学习其他专业课提供帮助，已成为当前大学物理及实验教学改革面临的重要课题。
二、当前大学物理教学存在的问题
（一）教学模式、教学方法和手段单一
大学物理为所有工科专业服务，因此一些工科院校对所有专业的大学物理课程都采用完全相同的教学模式，课时相同，讲授内容一样，这就形成了统考的条件，很多高校对大学物理实行分散教学、全校统一考试的模式。分散授课，统一考试，流水阅卷，能够体现公平，在一定程度上提高了师生对大学物理的重视程度和教学质量。但大学物理作为学科基础，为了满足所有工科专业的需要，统考教学内容必然非常广泛。随着工科高校应用型教学改革的推进，大学物理理论课学时受到压缩，但教学任务又不减少，这种情况下物理教师为了完成教学任务，就出现了“满堂灌”等教学方式，导致学生学习积极性下降。
（二）专业贴合度不够
基于学生学习积极性下降的状况，我们对一些专业进行了调研，发现大学物理所讲授的内容与专业贴合度不够是造成这种状况的重要原因。一些专业学生反映，与专业紧密相关的内容在大学物理课程中讲得不够细致，与专业相关度较小的内容在大学物理课程中讲得也不简略。甚至有一些学生萌生出大学物理与专业学习没有关系的想法。
（三）不能满足学分制改革的需要
学分制作为一种先进的教学管理制度，体现了以人为本的教育理念，注重因材施教，尊重学生个性发展，在世界范围内被广泛接受，山东省自2013年起也在具备条件的普通高校中开展学分制试点工作。公共基础课全校大统考的模式显然不能满足学分制改革的需要。为此，我们必须进行大学物理课程教学改革，按专业、分层次丰富大学物理课程体系，以满足不同专业学生对课程的不同需求。
三、地方高校大学物理模块化教学改革的研究与实践
基于上述背景，改进统考模式，提高大学物理教学与专业的贴合度，适应学分制改革的需求，已经成为地方高校大学物理教学改革面临的重要课题。我们在山东科技大学进行了大学物理模块化教学改革的研究与实践，取得了较好效果。
（一）按专业划分、分层次制定大学物理及实验公共基础课程的模块化教学体系
综合考虑大学物理公共课在各专业中的课程定位和教学对象的多样性，依照不同专业对课程的不同需求，将大学物理课程包含必修课和选修课的多层次、多模块的课程群，以贴合专业需求和适应学分制改革的需要。将大学物理必修课程分为A、B、C、D四个层次。A、B、C为理工科各专业所设，A层次对应与物理联系相对紧密的专业，共144学时;B层次对应一般理工科专业，共126学时;C层次则特别为希望能适当减少物理学时的少数专业开设，共108学时;D层次是文科物理，面向文科各专业开设，共72学时。另外，还设置了《建筑中的物理学》《电影中的物理学》《生活中的物理学》《物理与文化》《音乐中的物理学》等选修课，以更好地贴合专业需求，并激发學生对物理学习的兴趣，开阔视野，让学生了解物理在自然界各方面的应用。改革后的大学物理C类和D类选课较少，不进行统一考试，A类和B类按照类别进行统一考试，既保留了统考能够提高对教学质量的优势，又满足了学分制下学生对课程多样化的需求，能更好地贴合专业需求，达到了较好的效果。与此相适应，《大学物理实验》也将根据不同专业分为五大模块，分别为矿业-土建类模块、地科-测绘类模块、电气-信息学类模块、机械-材料类模块及理科类模块，各类实验项目又分认知型、基础型、综合型、设计型、应用型五个层次。
（二）基于互联网开发《大学物理》《大学物理实验》等网络课程资源
为解决教学模式单一问题，我们基于泛雅平台开发了与我校培养方案相适应的《大学物理》和《大学物理实验》在线开放课程，并适时调整和管理网络教学内容与教学管理平台，平台板块的划分与理论课程教学模块一致，达到虚实结合、相互补充的目的。目前网络教学平台已相对完善，学生可以实现网上选课、上课、答疑、提交作业等;大学物理实验项目可以实现数据实时现场采集。鼓励教师在教学中加入了移动设备的使用，通过关注微信中“课堂派”“蓝墨”“对分易”“雨课堂”等公众号，完成教师和学生的班级组成，教师在班级中发布公告、课件和习题等，还可以利用网络做到课堂签到、在线测试等功能，将师生的互动从课堂延伸到线上。鼓励教师通过QQ群、微信群等方式及时和学生进行沟通，答疑解惑。
（三）模块化教学改革背景下的教学团队和教学拔尖人才培养
提高教师队伍的素质和能力，需要教师自身的努力，也需要建设高水平的教学团队。大学物理课题体系模块化以后，教学模式不再单一，这为教学团队和教学能手的培养提供了新的机遇。第一，原来的大集体备课现在分组化。由于课程针对专业分为四类，集体备课根据任课教师的任教专业细分为几个大组。第二，模块化以后，经常出现一些新的问题需要研讨，促进了教研活动常态化，现在团队几乎每周二都要组织教研活动。第三，青年教师导航计划不断完善。在教学团队中以老带新，为每位新入职的青年教师配备指导教师对其教学过程进行全面指导。第四，不同课程实现“一人两课，两课三人”的不中断教学制度，即一门课由两个教师轮流带，两门课由三个教师轮流带，这样，在其中一位教师进行访学等活动时，课程可以安排另一位教师接续，而不影响教学进度。第五，设置的选修课程在课程准备时要花大量的时间和人力，但这个过程恰恰也培养了教师的教学能力，培养出一批教学拔尖人才。近年来，物理教学团队多次因教学改革得到学校的肯定，张鲁殷老师被评为校“十大教书育人楷模”，徐岩老师两次被评为校教学名师，梁敏老师在山东省第二届青年教师讲课比赛中获二等奖，在全国高校物理基础课程讲课比赛中获总决赛一等奖，陈达、宋宏伟、王鹏、王璟璟、李照鑫、张进娟等多位教师在校讲课比赛中获得一、二等奖，张玉萍、梁敏分别被评选为第一届和第二届校青年教师教学拔尖人才。
四、模块化教学改革的效果分析
大学物理和物理实验模块化教学改革得到了学校的大力支持，召开了现场会向全校推广经验，不同模块、不同课程群的选课得到学校教务系统和学分管理系统的支持;模块化教学改革也得到兄弟院系的大力支持，他们积极与物理教学团队商讨教学内容以及专业适选模块;模块化教学改革使大学物理课程更贴近专业，对我校土木工程、采矿工程、安全工程、测绘工程等专业的工程教育认证给予了有力的支撑。调研发现，模块化教学改革后，学生对大学物理的学习兴趣普遍提升，多数学生认为大学物理课程真正成为他们专业的基础，更有利于学生独立解决问题能力的培养。与之配套的《大学物理》《大学物理实验》等网络课程资源的建设也丰富了互联网平台的教学内容，为学生课前预习、课后复习和答疑解惑提供了渠道。在这一背景下的教学团队和教学拔尖人才培养更是取得了丰硕的成果。
五、结束语
在国家建设“双一流”高校的大背景下，学分制改革已成为“一流本科教学”的必然要求。我们为适应学分制改革而进行的大学物理模块化教学改革的研究与实践已经实施了三年，逐步改变了大学物理及实验在教学过程中教学内容不够贴合专业、教学方法和手段单一、网络课程资源建设不足的缺点，取得了良好成效。这一改革覆盖我校所有理工科以及部分文科学生，受众面广，改革模式可复制，方法可向其他地方高校推广，具有较大的实用价值。
【參考文献】
[1]黄玉梅.大学物理教学的现状及改革初探[J].内江科技，2017（10）：86.
[2]赵福伟，赵翠莲，孙楠楠，等.应用型本科院校大学物理教学改革浅析[J].内江科技，2017，38（10）：158.
[3]陈杰.服务应用型人才培养的大学物理教学改革初探[J].中国教育技术装备，2017（16）：105-106.
[4]林欣悦，周志凤，覃芗莹.大学物理实验教学改革的探索与思考[J].科技展望，2017（16）.
[5]刘毅，王振力.应用型本科院校大学物理课程模块化教学改革研究[J].职业技术，2017（10）.
[6]崔云康，刘扬正，唐曙光，等.工科院校大学物理分层次模块教学的研究与实践[J].南京工程学院学报（社会科学版），2017（02）：73-77.
[7]林智群.多层面分层的大学物理教学改革思考[J].高教学刊，2016（05）：165-166.