鄒丹 樊英杰

[摘? 要]在我國兩千多所普通高等學校中，有二百多所是獨立院校，占比近10%。物理是獨立學院工科學生的必修課程。當前，在教育部開展新工科大背景下，如何讓物理教學適應新工科的要求，是每一位一線教師面臨的課題。本文根據(jù)獨立學院物理課程的特點，結合新工科的要求，提出了物理教學中的“五新”，以適應新環(huán)境下的教學要求。

[關鍵詞]獨立學院? 新工科? 大學物理

自2017年2月以來，教育部積極推進新工科建設，發(fā)布了《關于開展新工科研究與實踐的通知》，希望各地高校開展新工科的研究實踐活動，從而深化工程教育改革，推進新工科的建設與發(fā)展。新工科的“五新”為：新理念、新質(zhì)量、新結構、新模式、新體系。與老工科相比，新工科更強調(diào)學科的實用性、交叉性與綜合性。

在新工科背景下，培養(yǎng)新經(jīng)濟急需的緊缺人才，培養(yǎng)引領未來技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才，已經(jīng)成為獨立學院培養(yǎng)學生的方向。高校培養(yǎng)新工科專業(yè)學生的思路從原來的單一專業(yè)知識學習及單一專業(yè)技能掌握，轉(zhuǎn)換為既具備本專業(yè)知識及技能，又具有學習新知識和新技術的能力，具備進入交叉學科的學習能力。在學生培養(yǎng)方面，除了進行理論知識傳授之外，還加強了實踐教學，讓學生明白理論學習對實踐的指導作用。

傳統(tǒng)物理教學的弊端

1.教學目標不明確。對于工科專業(yè)的學生而言，在傳統(tǒng)的物理教學中，教學目標較模糊，缺少一個學習物理的有力理由，會讓他們產(chǎn)生學習無用之感。

2.教學內(nèi)容結構及課程考核結構不合理。在傳統(tǒng)的物理授課中，所有工科專業(yè)教授的內(nèi)容及占比都是統(tǒng)一的，沒有相應的針對性;課程考核的方式及結構也不是特別合理。傳統(tǒng)的考核方式一般為閉卷考試，考試內(nèi)容以教學大綱為藍本，學生最終成績?yōu)槠綍r成績與期末卷面成績的加權組成。這種考核模式只是對所學內(nèi)容進行機械式的考核，無法體現(xiàn)學生真實的學習情況及其對知識的應用能力。

3.教學方法較落后。在傳統(tǒng)的物理教學中，教師為主體，學生的參與度低，這種灌輸式講授的課堂效率比較低。有些教師甚至在課堂中完全照搬PPT，出現(xiàn)了所謂的“水課”現(xiàn)象。

4.缺乏“交叉”理念。傳統(tǒng)物理教學模式主要是教師將基礎物理知識傳授給學生，并沒有考慮物理與各專業(yè)之間的關聯(lián)性及交叉性。

“五新”理念融入新工科教學的措施

1.建立明確的課程教學“新理念”。作為物理教師，應該明確教學的目的是什么，是授人以魚還是授人以漁？在教學理念上，應從傳統(tǒng)的物理知識灌輸轉(zhuǎn)變成物理教學是為“工”提供理論支撐的。課程教材的選取應以學生為本，教材內(nèi)容及難易程度要適應所面向的學生群體。以筆者所在的學校為例，學生都是通過獨立學院二本層次錄取入校，涉及的專業(yè)有：計算機科學與技術、通信工程、物聯(lián)網(wǎng)工程、電子信息工程、數(shù)據(jù)科學與大數(shù)據(jù)技術、電子科學與技術、自動化、機械電子工程、飛行器制造工程、自動化、電氣工程及其自動化、測控技術與儀器等，因此選用的教材為《工科物理教程》。該教材的內(nèi)容緊貼本校理工科學生專業(yè)，深度與廣度都與學生能力相匹配，教材中引入的相關應用具有前沿性及實用性，也有一定的學科交叉性。此外，這套教材還配有二維碼，學生可以通過掃描二維碼獲得相應的知識講解或者實驗演示。教師應明確，講課不是單一地為了傳授物理知識，而應將理論知識與學生專業(yè)相結合，將理論與現(xiàn)代應用相結合，讓學生深刻感受到學習物理的必要性。

2.建立課程“新結構”?！靶陆Y構”分兩個方面：一個是教學內(nèi)容，二是考核方式。首先，教學內(nèi)容要按照“新理論”的要求進行調(diào)整，不同專業(yè)側(cè)重點不同，注重物理與專業(yè)的滲透，注重理論與實際應用的聯(lián)系。比如，針對通信工程專業(yè)，在電磁學篇章中應注重物理知識在專業(yè)課程體系中的地位;在講解電磁場理論基礎時，可引入電磁場與電磁波的前沿研究，為學生學習專業(yè)課打下堅實基礎，使其建立建模思想，激發(fā)學習興趣;為飛行器制造工程專業(yè)學生授課時，可以在牛頓力學、能量守恒及剛體這幾部分增加知識的深度和寬度，以適應專業(yè)課程的需求。其次，要對物理課程的考核方式進行改革。在新工科背景下，倡導學科交叉，以及理論對實踐的指導作用，可將物理理論課程的考核分為理論知識考核及相關應用的實踐考核。理論知識考核涵蓋物理的基本知識、概念，以及與學生所學專業(yè)交叉的相關理論知識。應用考核方式一：讓學生將物理原理與生活現(xiàn)象相結合，或者是將物理原理與前沿科技、與所學專業(yè)相結合，撰寫科技小論文;方式二：讓學生將物理與自己所學專業(yè)相結合，制作科技作品。最終成績按照理論55%、應用45%進行加權。這樣既能體現(xiàn)學生對理論知識的掌握程度，又能體現(xiàn)學生的實際應用能力。

3.打造課程教學“新模式”。要達到物理課程教學“新質(zhì)量”，教學模式和教學方法應以新工科為背景進行改進。隨著全國高校各學科教學改革的發(fā)展，教師可以在物理課堂教學上引用國外先進的教學模式和方法，如物理工作室、翻轉(zhuǎn)課堂、同伴教學法等。當前，這些教學模式在我國一些高校中獲得了較好的效果，極大地提高了學生的學習效率及學習主動性，將傳統(tǒng)的灌輸式教學變?yōu)閷W生主動學習，有效提高了教學質(zhì)量。除了在教學方法上加以改進外，教師還可以將實驗搬進課堂，讓相關知識更加具體及形象化。學校物理教研室配有演示及探索實驗室，該實驗室目前可實踐力、熱、光、電磁等近代實驗項目約70余項，能很好地配合理論課堂，讓學生在動手、動腦中內(nèi)化知識，使其全心地投入物理學習中。

4.明確物理教學“新質(zhì)量”。在新工科背景下，需要重新定義物理課程教學質(zhì)量，這個“新質(zhì)量”不是分數(shù)，而是能力。

新工科的人才培養(yǎng)方向為經(jīng)濟發(fā)展急需的緊缺人才、能夠引領未來技術和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的人才，因此，物理教學質(zhì)量的評估要根據(jù)工科發(fā)展要求進行調(diào)整。教學質(zhì)量可以由以下幾方面構成：（1）物理基礎知識的掌握能力;（2）對研究對象進行建模的能力;（3）物理學習過程中的自主學習能力及思維拓展能力;（4）物理知識與專業(yè)知識的交叉滲透能力。

5.架構物理教學“新體系”。根據(jù)學校所屬層次及人才培養(yǎng)體系，將教學結構進行優(yōu)化，使學校教育辦出特色。物理教學應服務于工科各專業(yè)，根據(jù)各二級學院培養(yǎng)目標建立相應的教學目標，因材施教。為了勝任新工科背景下的物理教學，教師除了具有物理知識外，還應了解工科各專業(yè)的知識背景。在獨立學院，物理為基礎課程，面授對象為全校理工科學生;在組織體系上，物理學科除了有自己的物理基礎教研室以外，還要與各專業(yè)分別建立交叉機構，使物理教學與其他專業(yè)教學相互促進。

總之，獨立學院培養(yǎng)理工科人才時應以社會需求為導向，學生不僅要具備良好的理論基礎、實踐能力，更要具有一定的自主學習能力。物理作為理工科課程的基礎及新興行業(yè)的奠基石，在教學中應以“五新”為指導，讓物理教學為新工科建設服務，進一步提高人才質(zhì)量，培養(yǎng)出更多具有綜合能力的復合型人才。

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