应用型本科高校的大学物理“金课”建设与实践

冯友君 

（四川旅游学院信息与工程学院，四川 成都 610100）

[摘  要]基于“金课”的“两性一度”的指导思想，依托应用型本科高校的大学物理课程，持续开展教学改革与实践。既让课程内容与专业有机结合，提高课程的高阶性与创新性，又利用信息技术平台进行教学形式的改革。同时，课后要求学生调研相关课程内容并在后续课堂中讲授，提高课程的挑战度，课程成绩也打破任课教师是唯一评判员的考核方式。通过这一系列的教学改革与实践，有效促进学生主动学习，学习效果达到预期。文中所述教学改革方法，具有很强的可复制性，可为应用型本科高校的其他公共课或部分专业课的“金课”建设提供有益参考。

[关键词]教学改革；“金课”建设；大学物理；应用型本科

[基金项目] 2018年四川旅游学院校级质量工程项目——“旅院金课”建设课程大学物理（82-0054）；2021年四川旅游学院校级教学团队项目——大学物理课程教学团队（ZL20210060）。

[作者介绍]冯友君（1980-），女，四川营山人，博士，四川旅游学院信息与工程学院副教授，主要从事先进光学制造及检测技术、大学物理的研究。

[中图分类号] G642  [文献标识码] A  [文章编号] 1674-9324（2021） 

全面深化高等教育改革的过程中，核心在课程建设。2018年，在改革开放以来第一次新时代中国高等学校本科教育工作会议上，时任教育部部长陈宝生首次提出了“金课”的概念。同年，教育部印发了《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》（教高函〔2018〕8号），第一次正式使用“金课”的概念。并于2018年11月24日，教育部高教司吴岩司长在第11届中国大学教学论坛上，阐明了“金课”的“两性一度”标准：高阶性、创新性和挑战性^[1]，并指明了其深刻内涵。为各门课程的金课建设指明了方向。

大学物理作为理工科各专业的一门重要基础课程，在培养学生科学素质和创新能力方面具有其他课程所不能替代的作用^[2]，在应用型人才培养上具有举足轻重的地位。而各个应用型专业都有各自的特点与要求，各专业的学生物理学基础也各不相同，这就需要大学物理课程在教学内容、教学方法、教学模式、考核方式等方面与专业特点相呼应，为学生后期的专业课学习奠定坚实基础。

国内多所高校都在尝试进行“金课”的建设^[3-7]，但大多教学改革模式不易复制。笔者所在大学物理课程团队，近年来，一直围绕“金课”建设的“两性一度”标准，对大学物理课程的教学进行了深入的思考和不断地改革，建设了本校的大学物理教学改革方法。

一、大学物理“金课”建设的内容

（一）大学物理课程内容的改革

表1 大学物理开设的情况

第一，将大学物理课程内容的教学顺序进行改革。目前，我校的大学物理课程开设的情况如表1所示。由于不同专业的大学物理课程的学时不同，所开设的教学内容不同。同时，对于大一新生，高等数学知识的不足，让大学物理课程学习更加吃力。针对此问题，我们调研了多所相关专业的兄弟院校，针对开设两学期大学物理课程的专业，对该课程教学内容的顺序进行了适当调整，以便于学生恰当应用高等数学知识解决大学物理中的问题。具体情况如图1所示。

目前，市面上绝大多数物理教材上册的内容有：力学、电磁学，下册内容有：光学、热学、近现代物理等内容。针对这样的教材实际情况，由图1可知，笔者所在团队结合学生的实际情况，对上、下册教材内容的授课顺序进行了调整，将需要较少高数知识的力学、光学调整在第一学期学习，而将需要更多高等数学知识的电磁学、热学及近现代物理等知识调整在第二学期开设，让学生更恰当的应用高等数学知识解决物理问题。

图1 教学内容的顺序调整情况

第二，将大学物理课程内容与专业内容相结合。大学物理是基础课，具有更广的适应性。因此，很多应用型高校的大学物理课程教学内容并没有根据专业特点及所需物理学基础有针对性地设置，造成教学内容缺乏实用性和趣味性。针对此情况，笔者所在团队要求教师认真学习专业课内容，比如：食品相关专业，老师需泛读《物理化学》、《食品工程原理》等课程；建筑电气与智能化专业，教师需泛读《电路理论》、《建筑电气控制技术》等专业课程，了解专业课中究竟需要物理学的哪些内容，用物理学知识来解决什么问题等。同时，教师还需要了解本专业的人才培养方案，对学生在校学什么、毕业后做什么，做到对专业特点“心中有数”再来设置教学内容。增加了更多与专业贴近的物理学内容与前沿内容，将物理知识有机地与专业课程结合，让学生觉得大学物理课程是与本专业紧密相连的实用性课程。

（二）大学物理课程授课模式的改革

第一，授课形式多样化。当前，授课的模式有多种，比如：翻转式、对分式、混合式等。实质都是以学生为主体的参与式学习方式。这种学习模式的理论基础源于学习成效的“金字塔”模型^[8]。该模型的具体内容如图2所示，它是指“学习保留率”与“学习方式”之间的关系所形成的三角金字塔形状。可以看出，不同的学习方式，两周后，学生的知识保留率不同。仅是听讲、阅读、视听、演示等被动学习方式，两周后的学生知识保留率很低，分别为5%、10%、20%、30%。而采用讨论、实践、教授给他人等主动学习方式，两周后的知识保留率分别为50%、75%、90%。因此，为了让知识保留率高，就必须让学生主动学习。

图2 学习成效的“金字塔”模型

基于此理论，笔者所在团队将教学模式分别运用了“课堂派”、“学习通”等平台融入到线下课程中，查看出勤率、提问、提交课堂练习等，使课堂形式多样化，让学生主动参与学习。

第二，调研“生活中的物理学知识”。由图2可知，对于“传授给他人”的主动学习方式，知识的保留率最高，也就是说如果某一知识点，学生能自如地讲解给其他同学听，并让其他同学听懂，那就说明他自己已经深入理解并掌握了该知识。

基于此理论，我们将教材内容按照物理学知识的分类，将所学内容分为：力学、光学、电磁学、热学等几个部分。在每一部分内容学习结束后，以小组为单位，调研生活中的这一部分知识，并让学生题目自拟、以word或PPT或拍摄小视频等形式，在课堂上讲授，讲授结束需现场回答老师及同学的提问。

为了避免有个别同学不认真调研而“浑水摸鱼”的现象，在现场讲解环节，老师及其他组的同学可以向本组的任意一位同学提问，而回答的结果直接影响本组同学的得分。学生需要灵活掌握这部分知识才能做到这一环节不扣分，从而提高了这部分知识的“挑战度”。

通过这样的形式，学生学习大学物理的主动性大大提高，课堂中学生的抬头率、讨论情况也上升很多。

表2 成绩考核构成

（三）大学物理课程考核方式的改革

为了提高学生的学习效果，将大学物理的考核方式由原来平时成绩占总成绩的30%、期末闭卷纸质化试卷考试成绩占总成绩的70%，改为平时成绩40%、期末闭卷纸质化试卷成绩60%的考核评价方式。增加了平时成绩的占比，更加注重学生的学习全过程。平时成绩评价包括：课后书本纸质作业、课后调研成果、网络平台使用情况以及出勤等方面综合评定，具体情况如表2所示。课程的成绩来源包括：任课教师、学生互评、平台，不再是任课教师一评到底，增加了学生参与环节。

二、教学结果对比

该改革在某一个专业的2019级学生中进行了实践。结果证明，教改取得一定成果，现列举相关数据进行说明。

图3 学生期末试卷考试成绩对比图

图4 学生期末试卷基础题得分对比图

图3是该专业2019级实践组与2020级非实践组学生的期末考试成绩分布情况。明显看出，通过教学改革，实践组的低分数段人数明显减少，70-79分数段与80-89分数段的人数明显增加。同时，整个实践组的平均分比非实践组的平均分也高4.3分。

期末试卷的基础题总分为48分，图4列出了学生的基础题得分对比图。可以看出，实践组对于基础题得分情况明显提升，得分为40分以上的人数也明显比非实践组人数多。

通过这些数据的分析，充分说明本次教学改革取得了一定成效。

三、结束语

通过对应用型本科高校的大学物理“金课”建设过程中的多年教学改革，笔者介绍了所在团队的教学改革方法。即：课程内容与专业特征有机结合，增加了课程的高阶性；适当利用网络教学平台、学生课后调研本课程的相关知识并讲授，以及任课教师不再是大学物理课程成绩的唯一评判员等方法，增加了课程的创新性与挑战度。这些改革极大的调动了学生的学习积极性，学习成绩也大幅提高。

这种教学改革方法具有较强的可复制性，易于推广在其他的公共课或部分专业课、以及不同的高校中施行。文中所介绍的适当利用网络平台可以有效缓解教育资源匮乏的中西部高校的教育现状；课后学生调研相关内容可以倒逼学生主动参与学习，进而加快应用型本校提升人才培养质量的进程。

参考文献

[1] 吴岩.建设中国“金课”[J].中国大学教学,2018,12:4-9.

[2] 高永春,陈伟,许贺菊.大学物理教育在培养大学生科学素质方面的地位与作用[J]. 华北理工大学学报（社会科学版）,2012,12（3）:93-95.

[3] 董梅峰,宋新祥,刘冰. “新工科”背景下大学物理“金课”设计方案探索与实践[J], 黑龙江教育（理论与实践），2020，4:3-6.

[4] 王辉,吴平,朱浩,等. 基于“金课”建设的“大学物理”线上线下混合教学实践[J].大学物理,2021,40(3):51-61.

[5] 杜锦丽,申继伟. 《大学物理》混合式“金课”的探索与实践[J].高教学刊,2019, 26: 97-102.

[6] 焦阳,李锋,卢瑛,等. 以食品科学与工程专业为例探讨“淘汰水课,打造金课”的可行方案[J]. 教育教学论坛,2019,42:206-207.

[7] 王敏,楼宇丽,王晓琴,等. 基于信息技术的大学物理“金课”建设实践[J].高教学刊,2021,9:6-10.

[8] 李姣姣,周雨青,董科,等.参与式学习教学实践的模拟设计与分析——以拟建金课“大学物理”为例[J].大学物理,2020,39（12）:41-60.