黃興奎
[摘 要] 為提高地方院校量子力學(xué)課程的教學(xué)質(zhì)量,通過分析重點大學(xué)與地方院校量子力學(xué)精品課程“五個一流”標(biāo)準(zhǔn)的內(nèi)涵差異,提出建設(shè)地方院校量子力學(xué)精品課程的對策,并在教學(xué)實踐中取得了不錯的效果,研究成果可供地方院校的同行教學(xué)時參考。
[關(guān)鍵詞] 地方院校;量子力學(xué);精品課程建設(shè)
[中圖分類號] G642.3 [文獻標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-4634(2014)01-0057-04
0 引言
我國本科高校按隸屬對象不同,分為部委屬和省屬兩大類別,省屬高校又分為省屬國家“211”重點高校、省部共建高校、地方性直屬高校三類,本文“地方院?!敝甘俑咝V械牡胤叫灾睂俦究聘咝#@些院校大多采取省市共建、以市為主的管理體制,多數(shù)建校時間短或由??粕?。
隨著我國高等教育大眾化進程的不斷深入,生源質(zhì)量降低,教學(xué)資源日趨緊張,高等院校的教學(xué)壓力逐漸加大,引發(fā)了社會對高等教育質(zhì)量的擔(dān)憂。2003年4月《教育部關(guān)于啟動高等學(xué)校教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)改革工程精品課程建設(shè)工作的通知》(教高[2003]1號)發(fā)布,引起了全國范圍內(nèi)建設(shè)國家、省、校三級精品課程的熱潮。量子力學(xué)精品課程也同其他課程一樣,經(jīng)歷了精品課程建設(shè)的熱潮,截至2013年9月,共有四校建成國家精品課程,分別是蘭州大學(xué)(2004年)、復(fù)旦大學(xué)(2004年)、清華大學(xué)(2007年)、北京大學(xué)(2008年);兩校建成湖北省精品課程,分別是華中師范大學(xué)(2003年)和湖北大學(xué)(2003年);兩校建成湖北省地方院校校級精品課程,分別是黃岡師范學(xué)院(2007年)、湖北師范學(xué)院(2011年)??梢?,量子力學(xué)國家精品課程全部由985重點大學(xué)建設(shè),湖北省精品課程也由211重點大學(xué)和省屬重點大學(xué)建設(shè),地方院校只有兩校建成校級精品課程,只占湖北省27所地方院校的7.4%,大多數(shù)地方院校并未開展量子力學(xué)精品課程建設(shè),這與量子力學(xué)課程的重要地位極不相稱。量子力學(xué)是近代物理學(xué)的兩大支柱之一,也是現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)的重要理論基礎(chǔ),其教學(xué)質(zhì)量的重要性不言而喻,但量子力學(xué)又是一門高度抽象的理論物理課程,遠離日常經(jīng)驗,教與學(xué)都有一定的難度。地方院校由于師資力量薄弱,學(xué)術(shù)資源匱乏,生源素質(zhì)不理想,教學(xué)與科研脫節(jié),導(dǎo)致這些院校的量子力學(xué)精品課程大多處于有心無力、舉步維艱的狀態(tài)。
地方院校占我國高??倲?shù)的90%左右,擔(dān)負(fù)著服務(wù)地方社會經(jīng)濟建設(shè)、培養(yǎng)千百萬專門人才的重任。地方院校是我國高等教育金字塔的塔基,塔基不穩(wěn),必然影響我國高等教育的健康發(fā)展,因此研究地方院校量子力學(xué)精品課程建設(shè),提高人才培養(yǎng)質(zhì)量是迫在眉睫的重要問題,令人惋惜的是這方面的研究成果太少,難以指導(dǎo)地方院校量子力學(xué)精品課程的建設(shè)。
1 地方院校視角下量子力學(xué)精品課程建設(shè) 的內(nèi)涵
精品課程的評價標(biāo)準(zhǔn)是“五個一流”,即一流教師隊伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理。精品課程建設(shè)研究大多圍繞“五個一流”展開,但精品課程建設(shè)應(yīng)該是分層次的,不同類型的高校應(yīng)有不同的標(biāo)準(zhǔn)。每個學(xué)校都是在自己的層次上、自己的類型上來辦出最高水平的課程,各個學(xué)校是不一樣的,精品課定位不一樣,尋找精品課群體也不一樣[1]。地方高校應(yīng)從自己的辦學(xué)定位、培養(yǎng)規(guī)格和生源情況來考慮量子力學(xué)精品課程建設(shè),基于地方院校視角來理解“五個一流”,揚長避短,不盲目攀比,也不妄自菲薄。
1.1 一流教師隊伍
地方院校普遍存在教師整體水平不高的問題,教師的學(xué)歷、職稱、學(xué)術(shù)水平和重點大學(xué)相比有較大差距,教學(xué)任務(wù)重,技術(shù)應(yīng)用能力不強。重點大學(xué)承擔(dān)培養(yǎng)拔尖人才的任務(wù),必然要求教師具有較高的學(xué)術(shù)水平和科研能力,地方院校承擔(dān)培養(yǎng)千百萬專門人才,即應(yīng)用型技能型人才的任務(wù),對教師的學(xué)術(shù)水平要求不是太高,但要求教師具有較強的技術(shù)應(yīng)用能力。地方院校教師不宜與重點大學(xué)的教師比學(xué)術(shù)水平,但要關(guān)注學(xué)科前沿,盡快掌握與本學(xué)科相關(guān)的最新技術(shù),提高重點大學(xué)教師并不擅長的技術(shù)應(yīng)用能力,體現(xiàn)地方院校“雙師”型師資的鮮明特色。
地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教師隊伍,就是要建設(shè)一支與應(yīng)用型人才培養(yǎng)相適應(yīng)的,具有一定的學(xué)術(shù)水平、較高的教學(xué)水平、較強的技術(shù)應(yīng)用能力的“雙師型”教師隊伍。
1.2 一流教學(xué)內(nèi)容
應(yīng)用型人才培養(yǎng)的定位,決定了量子力學(xué)精品課程的教學(xué)內(nèi)容有別于重點大學(xué),教學(xué)內(nèi)容的核心是量子力學(xué)的基本理論、基本知識、基本技能,不求教學(xué)內(nèi)容的高度完整性,適當(dāng)降低內(nèi)容的深度和應(yīng)用數(shù)學(xué)解題的難度,保持教學(xué)內(nèi)容的前沿性和時代性,滿足學(xué)生了解學(xué)科發(fā)展前沿及其技術(shù)應(yīng)用的強烈愿望。前沿知識不僅可以開闊學(xué)生的眼界,而且能夠潛移默化地影響學(xué)生未來的發(fā)展。
地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教學(xué)內(nèi)容可以理解為,量子力學(xué)基本理論、基本知識、基本技能等學(xué)科有效知識與專業(yè)發(fā)展密切相關(guān)的前沿知識及其技術(shù)應(yīng)用的有機整合。有效知識,就是今后能對在該領(lǐng)域繼續(xù)學(xué)習(xí)、繼續(xù)研究、開辟新的領(lǐng)域、學(xué)習(xí)新的知識發(fā)揮作用的、最關(guān)鍵、最基礎(chǔ)性的東西[1]。
1.3 一流教學(xué)方法
重點大學(xué)普遍重視討論式、研究式教學(xué)方法,基于量子力學(xué)學(xué)科特點和地方院校學(xué)生水平,討論式和研究式的教學(xué)方法要慎重使用,如果準(zhǔn)備不充分,極有可能出現(xiàn)學(xué)生討論時言之無物和研究時無從著手的難堪局面,反而挫傷學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。采用討論式和研究式教學(xué)方法,一要內(nèi)容難度適宜,二要前期準(zhǔn)備充分,三要教師循循善誘。量子力學(xué)內(nèi)容高度抽象,學(xué)生自學(xué)困難較大,因此對教學(xué)方法和手段的要求較高。無論選擇什么樣的教學(xué)方法,采用什么樣的教學(xué)手段,都是為了學(xué)生能夠更好地理解和掌握知識,都要適合學(xué)生的實際認(rèn)知水平,不能為了討論而討論,為了研究而研究,應(yīng)以實際教學(xué)效果來評價教學(xué)方法的優(yōu)劣。
地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教學(xué)方法,即以啟發(fā)式講授為主,結(jié)合課程內(nèi)容適當(dāng)采取討論式和研究式教學(xué),傳統(tǒng)教學(xué)手段與多媒體技術(shù)手段有機結(jié)合,集多種方法與手段于一體的教學(xué)方法體系。
1.4 一流教材
量子力學(xué)教材的選用,國內(nèi)一般主要選用曾謹(jǐn)言版(重點大學(xué))和周世勛版(地方院校),另有蘇汝鏗版、張永德版、錢伯初版、關(guān)洪版等多種教材,也有多種國外優(yōu)秀教材。鑒于量子力學(xué)的某些基本問題至今仍有爭議,甚至國內(nèi)權(quán)威教材中的部分內(nèi)容仍受質(zhì)疑,地方院校不宜盲目自編教材,避免對某些問題的不當(dāng)闡述誤導(dǎo)學(xué)生,宜選用國內(nèi)經(jīng)典的簡明教材,輔以優(yōu)秀教材作為參考書,以滿足不同學(xué)生的學(xué)習(xí)要求,通過立體化、一體化教材建設(shè),補充量子力學(xué)的最新進展和實際應(yīng)用,更好地為地方院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才服務(wù)。
地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教材,即在選用國內(nèi)經(jīng)典簡明教材的基礎(chǔ)上,選擇國內(nèi)外優(yōu)秀教材作參考書,著力打造包括電子教案、PPT、習(xí)題答案、試題庫、仿真實驗、網(wǎng)絡(luò)課堂等資源在內(nèi)的立體化、一體化教材。
1.5 一流教學(xué)管理
精品課程需要通過科學(xué)的管理為其提供制度保證??茖W(xué)的教學(xué)管理和規(guī)范的管理機制,是精品課程的重要條件。精品課程的教學(xué)管理既包括對課堂教學(xué)的組織、實踐教學(xué)的安排、學(xué)習(xí)成績的評定等教學(xué)環(huán)節(jié)的管理,還包括師資隊伍的配備、課程建設(shè)過程的管理、教學(xué)保證條件的建設(shè)等[2]。
地方院校作為教學(xué)型大學(xué),科研上處于劣勢,教學(xué)管理上更應(yīng)加強,應(yīng)將一流教學(xué)管理作為量子力學(xué)精品課程的重要特色來建設(shè)。
地方院校量子力學(xué)精品課程的一流教學(xué)管理,即建立健全與應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)相適應(yīng)的教學(xué)管理制度,包括編、備、教、輔、改、考各教學(xué)環(huán)節(jié)的管理制度,以及經(jīng)費投入、師資配備、用人機制和激勵機制、課程評價等教學(xué)質(zhì)量保障制度,認(rèn)真落實各項教學(xué)管理制度并切實做好教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控,保證課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
2 地方院校視角下量子力學(xué)精品課程建設(shè) 的對策
2.1 建設(shè)一支與應(yīng)用型人才培養(yǎng)適應(yīng)的師資隊伍
地方院校培養(yǎng)應(yīng)用型人才的定位,客觀上要求教師應(yīng)具有教師和工程師(或技能師)的雙重身份。量子力學(xué)精品課程的師資隊伍建設(shè),除引進高層次人才、抓好現(xiàn)有教師的轉(zhuǎn)型提升、開展與課程相關(guān)的教研和科研等常規(guī)措施之外,尤其要重視師資隊伍的技術(shù)水平和能力的培養(yǎng),通過產(chǎn)學(xué)研用結(jié)合切實提高教師的技術(shù)操作能力、應(yīng)用能力和轉(zhuǎn)化能力。加強學(xué)校與科研機構(gòu)、企業(yè)的合作,聘請經(jīng)驗豐富的科研人員和工程師作為兼職教師,提高教師隊伍整體的科研水平和技術(shù)實力。
2.2 精選課程有效知識構(gòu)建學(xué)科基礎(chǔ),實現(xiàn)理論 與應(yīng)用、基礎(chǔ)與前沿的完美結(jié)合
夯實基礎(chǔ)、關(guān)注前沿、了解應(yīng)用、激發(fā)興趣是一流教學(xué)內(nèi)容的必然要求。在教學(xué)內(nèi)容的選擇和安排上,要注意與知識的實際應(yīng)用相聯(lián)系,找準(zhǔn)最佳結(jié)合點,融入學(xué)科前沿的理論知識和學(xué)科發(fā)展的最新成果。
量子力學(xué)的有效知識包括量子力學(xué)的發(fā)展歷史、量子力學(xué)的五大公設(shè)、定態(tài)問題求解、表象變換理論、微擾理論、電子自旋等,有效知識構(gòu)成課程的核心知識;學(xué)科前沿知識、量子力學(xué)在現(xiàn)代科技和其它學(xué)科中的應(yīng)用等內(nèi)容構(gòu)成課程的補充知識;散射等相對困難的內(nèi)容構(gòu)成課程的外圍知識。核心知識具有相對穩(wěn)定性,要求熟練掌握;補充知識具有時代性,要求學(xué)生了解而不求掌握;外圍知識具有可選性,建議有能力的學(xué)生選學(xué)。核心知識和補充知識屬于第一層次的教學(xué)內(nèi)容,面向全體學(xué)生;外圍知識屬第二層次的教學(xué)內(nèi)容,面向部分學(xué)生。教學(xué)內(nèi)容的分類既有利于實現(xiàn)教學(xué)的層次化,又有利于實現(xiàn)理論與應(yīng)用、基礎(chǔ)與前沿的有機結(jié)合。
2.3 構(gòu)建教學(xué)理念先進、與學(xué)生水平相適應(yīng)的教 學(xué)方法體系
以教師為主導(dǎo),以學(xué)生為主體。變單一教學(xué)方式為多樣化教學(xué)方式構(gòu)成的有機體系,變以教為主為以學(xué)為主或?qū)W教并重,變傳統(tǒng)課堂教學(xué)為傳統(tǒng)課堂教學(xué)和網(wǎng)絡(luò)課堂教學(xué)相結(jié)合?;诹孔恿W(xué)的抽象性,講授仍是主要的教學(xué)方法,但應(yīng)注重啟發(fā)學(xué)生積極思考,采取課內(nèi)、課外、網(wǎng)絡(luò)等多種形式增強師生互動,結(jié)合適當(dāng)?shù)膬?nèi)容開展討論和研究。
可以組織學(xué)生討論如量子力學(xué)相關(guān)實驗的解釋、量子力學(xué)基本原理的各種理解、一維定態(tài)問題的求解方法等;也可討論量子力學(xué)的某些新進展和新的技術(shù)應(yīng)用,要求學(xué)生就“量子糾纏”、“EPR佯謬”、“量子計算機原理”等內(nèi)容展開調(diào)研,撰寫文獻綜述報告,將討論和初步的研究結(jié)合起來,培養(yǎng)學(xué)生從事科學(xué)研究的基本素質(zhì);也可建議能力較強的學(xué)生對“密度矩陣表示量子態(tài)”、“路徑積分量子化”、“自由粒子的狄拉克方程”等較新的內(nèi)容進行一些初級的理論探討,通過寫小論文的方式總結(jié)研究結(jié)果等。
討論和探究的關(guān)鍵在于培養(yǎng)學(xué)生的參與意識、問題意識和批判意識,不奢望畢其功于一役,長期堅持一定會有收獲。
2.4 選擇適宜的教材和教學(xué)參考書,建設(shè)立體化、 一體化教材
選擇周世勛版《量子力學(xué)教程》作為教材,因為它比較簡明,適合初學(xué)者和地方院校生源的實際水平;選擇曾謹(jǐn)言版《量子力學(xué)教程》作為主要參考書,因為它是全國大多數(shù)高校指定的考研參考用書,要照顧部分考研學(xué)生的需要;還可選擇其他國內(nèi)外優(yōu)秀教材作為參考書,以兼收并蓄、博采眾長。
教材是教學(xué)內(nèi)容的載體,一流教材必然要展現(xiàn)一流教學(xué)內(nèi)容。立體化、一體化教材不是簡單的教材和教參搬家,應(yīng)將學(xué)科最新的研究成果、成功的教改經(jīng)驗和教師自己的教科研成果及時地反映出來。一流教材除電子教案、PPT、全程教學(xué)錄像、習(xí)題解答、試題庫、網(wǎng)絡(luò)互動答疑、在線測試等內(nèi)容外,還要自編學(xué)習(xí)輔導(dǎo)用書,內(nèi)容大致可包括學(xué)習(xí)內(nèi)容輔導(dǎo)、考研輔導(dǎo)、閱讀材料三大部分。學(xué)習(xí)內(nèi)容輔導(dǎo)應(yīng)梳理各章知識點及聯(lián)系、重點難點的學(xué)習(xí)經(jīng)驗,補充典型習(xí)題;考研輔導(dǎo)可提供各類院校近年來的量子力學(xué)考研試卷,分析考試內(nèi)容涵蓋的知識點和相關(guān)的考核要求;閱讀材料可介紹量子力學(xué)的最新進展、與量子力學(xué)有關(guān)的各交叉學(xué)科、量子力學(xué)的發(fā)展歷史以及逸聞趣事等。
2.5 抓緊抓實全方位全過程的教學(xué)管理
精品課程建設(shè)是一個綜合系統(tǒng)工程,只有扎扎實實、認(rèn)認(rèn)真真、持之以恒地努力工作,才能把事情做好[3]。一流教學(xué)管理是精品課程建設(shè)的重要方面,建章立制是基礎(chǔ),教學(xué)各環(huán)節(jié)的過程管理是縱線,教學(xué)保障條件建設(shè)管理是橫線,教學(xué)質(zhì)量監(jiān)控、反饋和改進是保障。教學(xué)管理不必標(biāo)新立異,抓緊、抓實、抓細(xì)、抓出成效,就是教學(xué)管理的最大特色。
教學(xué)各環(huán)節(jié)的管理制度中,重點要改變學(xué)業(yè)成績評價標(biāo)準(zhǔn),變結(jié)果評價為過程評價,正確把握考試導(dǎo)向,降低期末考試比重,加大平時考核比重,將考勤、作業(yè)、提問、小論文、課程設(shè)計納入平時考核。
教學(xué)質(zhì)量保障制度的建設(shè)和落實要抓好以下幾個方面:學(xué)校要加大對精品課程建設(shè)的經(jīng)費投入;選擇學(xué)術(shù)水平較高、教學(xué)效果得到師生公認(rèn)的優(yōu)秀教師擔(dān)任課程負(fù)責(zé)人,組建由課程負(fù)責(zé)人負(fù)總責(zé)、主講教師分工與合作的教學(xué)隊伍;對參與精品課程建設(shè)的教師,在評優(yōu)評先、晉升職稱等方面優(yōu)先考慮;抓實教學(xué)過程的質(zhì)量監(jiān)控,完善同行評教、學(xué)生評教、畢業(yè)生評教和評教意見的及時反饋及改進制度;抓住一切校內(nèi)外的交流機會,博采眾長,不斷更新充實網(wǎng)上資源,確保精品課程建設(shè)的可持續(xù)發(fā)展。
3 地方院校視角下量子力學(xué)精品課程建設(shè) 的初步成果
2011年起,荊楚理工學(xué)院應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)開設(shè)量子力學(xué)課程。三年來,量子力學(xué)教學(xué)團隊堅持以建設(shè)校級精品課程為目標(biāo),始終追求精品境界,目前量子力學(xué)精品課程的基本資料已準(zhǔn)備就緒,擬申報校級精品課程,并計劃在校級精品課程基礎(chǔ)上,力爭申報省級及以上精品課程,最終轉(zhuǎn)型升級成為精品資源共享課。
教學(xué)團隊堅持教學(xué)和科研相結(jié)合,重視研究解決教學(xué)過程中存在的突出問題,以教科研水平的提高帶動教學(xué)水平的提高。三年共主持完成湖北省教育科學(xué)“十一五”規(guī)劃課題“理工類本科生物理學(xué)習(xí)障礙歸因及對策研究”一項,此課題于2013年5月被湖北省教科規(guī)劃辦批準(zhǔn)結(jié)題,鑒定結(jié)論為:課題研究整體設(shè)計規(guī)范,研究路線科學(xué),課題組成員分工合理,研究成果豐富且有實效;正主持湖北省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題一項:“地方院校應(yīng)用物理學(xué)專業(yè)人才培養(yǎng)模式研究”。在學(xué)術(shù)研究方面,教學(xué)團隊圍繞量子糾纏態(tài)、量子點、反應(yīng)微分截面等方向進行了比較深入地研究,取得了一些成果,近幾年在國外英文期刊和國際學(xué)術(shù)會議上發(fā)表了6篇英文學(xué)術(shù)論文,其中4篇被EI收錄,2篇被INSPECT收錄,并在原子與分子物理學(xué)報、重慶大學(xué)學(xué)報、量子光學(xué)學(xué)報等中文核心期刊上發(fā)表了8篇學(xué)術(shù)論文。
科學(xué)研究提高了教師的學(xué)術(shù)水平,加深了對量子力學(xué)課程內(nèi)容的深刻理解,促進了教學(xué)的深入淺出,實現(xiàn)了理論與應(yīng)用、基礎(chǔ)與前沿的有機結(jié)合,量子力學(xué)課程教學(xué)質(zhì)量逐年穩(wěn)步提高:三年來師生評教均分都在95分以上,教學(xué)效果得到師生認(rèn)可;學(xué)生學(xué)習(xí)量子力學(xué)的積極性明顯提高,學(xué)業(yè)成績的統(tǒng)計結(jié)果表明,大部分學(xué)生較好地掌握了量子力學(xué)的基本理論、基本知識和基本技能,并對量子力學(xué)知識的有關(guān)應(yīng)用和學(xué)科發(fā)展前沿產(chǎn)生了濃厚興趣,越來越多的學(xué)生開始選擇以量子力學(xué)的有關(guān)研究作為畢業(yè)論文選題,其中2009級兩名學(xué)生的畢業(yè)論文榮獲學(xué)校優(yōu)秀畢業(yè)論文;不少學(xué)生考研時量子力學(xué)科目也取得了135分以上的較好成績。荊楚理工學(xué)院量子力學(xué)精品課程建設(shè)取得的初步成效,從理論和實踐兩方面證明了建設(shè)具有地方院校特色的量子力學(xué)精品課程是可行的。
4 結(jié)束語
精品課程不應(yīng)千課一面,不同類型的院校應(yīng)該有不同類型的精品課程,量子力學(xué)精品課程建設(shè)也不應(yīng)該成為重點大學(xué)的專利,地方院校完全可以根據(jù)自己的培養(yǎng)目標(biāo)、培養(yǎng)規(guī)格、生源狀況,正確地理解“一流教師隊伍、一流教學(xué)內(nèi)容、一流教學(xué)方法、一流教材、一流教學(xué)管理”,建設(shè)具有應(yīng)用型人才培養(yǎng)特色的量子力學(xué)精品課程,在精品課程建設(shè)上實現(xiàn)與重點大學(xué)的錯位發(fā)展。
參考文獻
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