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摘要：工程教育专业认证是我国工科专业与世界接轨的重大机遇，在此大背景下我国高等教育传统的课程教学模式面临新的挑战，大学物理的课程体系改革势在必行。本文分析了传统的大学物理教学模式的主要问题，并提出了工程教育专业认证大背景下大学物理课程改革的思考和具体措施。
关键词：工程教育认证，大学物理，课程改革
1.引言
2016年6月2日，国际工程联盟会议全票通过了我国由工程教育本科专业认证国际互认的《华盛顿协议》预备会员转正。这表明我国工程教育质量得到了国际社会的正式认可，为我国工程技术人才全面走向世界舞台提供了新的机遇，对于发展创新型国家和实现工业化强国的宏伟目标具有重要推动作用，对于我国的高等教育国际化进程具有重要里程碑意义。相比于传统教育以课程为中心的教学设计，工程教育专业认证强调以学生为本，以学生成果产出为导向（Outcome-based education，OBE），强调合格评价与质量的持续改进，旨在推动专业教育质量和人才培养质量的持续改进和提高。
大学物理是理工科专业必修的重要公共基础课程，主要内容包括力、热、电磁、光和近代物理五大模块，它所涵盖的科学思想和科学方法，对于学生专业和职业生涯的发展以及人文素质的提高都會有潜移默化的影响。物理学科的发展对于高等院校，尤其是对一所学科协调发展的理工科院校，重要意义不言而喻。鉴于工程教育专业认证新的教育理念，以及国家对新工科专业人才的迫切需求，进行理工科高等院校大学物理课程教学内容及设计的改革也迫在眉睫。本文将结合当前大学物理教学存在的主要问题浅谈工程教育专业认证背景下工科专业大学物理课程教学改革的几点思考与实践。
2.当前大学物理教学的主要困境
（1）大学物理教学并未得到应有的重视。大学物理是培养理工科专业学生探索能力和创新能力的重要公共基础课程，尤其近些年交叉学科的发展以及不同研究方向的互相融合大大促进了科技的进步，作为覆盖力、热、光、电等各大模块的大学物理在理工科知识体系中的作用理应越来越受重视。但每次高等教育改革来临，需要调整课程体系的时候，由于大量的实践素质教育课程的加入，使得原有基础课程的课时不断被压缩，而大学物理作为理工科专业的基础课首当其冲的受到冲击。这导致大学物理课程过于简化，知识体系碎片化，尤其对一些学习主动性不强的学生来说，更是很难形成系统的知识体系，在学习过程中更多的是感到学习大学物理非常困难，体会不到大学物理与自己专业的本质关联，长此以往对大学物理的学习兴趣和重视程度大大降低。
（2）教学内容和教学方法陈旧单一。与当今社会快速的知识更新速度相比，传统的大学物理教学内容相对陈旧，经典物理内容与当今物理前沿和高科技应用脱离比较严重，同时物理实验部分也缺乏创新，很多物理实验只需学生按照步骤熟悉操作，只拘泥于形式，不能引导学生对物理现象进行深入思考，同时近代物理实验内容过少。另一方面，针对不同的理工科专业缺少体现专业侧重点的经典教材，教学方法和教学内容几乎没有专业特色，虽然进行了些许教学手段的改革，但实质的教学理念没有根本变化。缺少按照专业特点分层次构建的教学设计，很难让学生在学习大学物理课程时引起专业方面的共鸣。同时，目前中学阶段的物理改革，学生可以对力、热、光、电几大模块进行有选择地学习，这就会导致学生在进入大学以后物理基础存在很大差异，同一个专业的同学物理基础参差不齐，大学阶段和中学阶段的物理学习做不到无缝衔接，这也会大大影响大学物理的教学质量。
（3）教学资源和师资力量严重缺乏。优质的教学资源和师资力量是办好高等教育的基础，近二十年中国高等教育的扩张提高了整体的国民素质，促进了经济的飞跃发展，为实现中国民族的伟大复兴储备了大量的人才，也必将为未来国家全面工业化的实现奠定重要的基础。但我们也应该清楚地看到大学扩招给大学原本就不充裕的教学资源带来了强有力的冲击，降低了高等教育的培养质量，尤其对理工科院校的大学物理课程的负面影响格外严重。首先师资力量的短缺使大学物理课程不得不实行大班上课，有的高校甚至出现超过150人的大学物理课堂，这很难保证课堂的教学效果。同时，过多的教学任务占用了教师很多的时间和精力，尤其对于刚入职的年轻教师，一方面的是沉重的教学压力，另一方面还有学校高标准的科研考核压力，这使得他们有时对于教学只能疲于应付，很难有充裕的时间琢磨教学设计和教学方法，长此以往必然会影响教师的教学热情和课堂的教学效果。
3.OBE理念下的大学物理课程教学改革措施与思考
（1）按专业优化教学大纲，教材应体现不同院校不同专业的个性化差异。由大学物理教师和各理工科专业教师协同分工，根据各个理工科专业的特点制定具有专业特色的大学物理教学大纲，将教学体系分层次构建，按照不同专业的具体要求将教学内容进行模块化设计，在各个模块中突出相应的专业特点。偏重物理类的专业比如通信、机械等对物理基础的要求要比化学类的专业要高一些，同时不同专业对大学物理知识要求的重点也各不相同，比如通信专业应该加强磁学、光学方面的讲解，机械专业则应更注重力学知识的学习。同时按照本专业学生的基础，调整重点教学内容，编写适应新时代特征和短课时教学的教材，经典教材固然有其突出的优点，但并不适应每个学校的每一个专业，尤其对一些大专院校的学生，经典教材的难度有点偏高，编写适合本专业学生基础以及专业特点的教材至关重要。
（2）改进教学方法和教学手段，提高学生的课堂参与度。传统的教学理念以课程为教学设计的中心，便于发挥教师的主导作用，尤其高等教育扩招以后，教师往往选择采用在课堂上直接向学生灌输大量知识的教学方法，学生的学习主动性则受到很大的抑制，教学效果难以保证。OBE理念强调以学生作为教学设计的中心，强调学生的个性发展和主体地位。所以，教师结合不同教学方法和手段，调动学生的学习积极性。比如使用现代教学媒体，如多媒体和网络信息技术等先进教学手段，发挥它们直观、生动、形象的特点，提高学生的课堂学习兴趣和参与教学活动的积极性，使他们成为知识的主动探索者和发现者;针对某一物理原理或定律，将前沿的研究成果深入浅出地应用于教学实践中，并自然引入与本节内容相关的物理学史以及科学家轶事，甚至引申出这一物理原理的哲学意义，使每一个物理原理都能有源可寻，并让学生感受到学以致用的魅力所在，增加课堂的生动性;另外，高度重视大学物理实验环节，结合不同专业的特点，科学设计与教学内容及专业特点相契合的物理实验，加大教学硬件设备的投入，提高探究性和设计性实验的比例，真正体现以学生为中心的教学理念。 （3）制定合理切实可行的考核方式，充分调动教师和学生的积极性。要保证一堂高质量的课堂教学，从教师的角度来说，课前需要投入足够多的精力来进行教学设计，但目前高校教师尤其是青年教师，面临教学、科研和职称晋升各种压力，很难有足够的精力和时间投入到课堂教学中。一方面，学校应该增加优质师资的引入，分担教师沉重的教学工作量，使他们有时间去琢磨课程的精华和具体设计;另一方面，职称晋升是调动教师积极性的重要指挥棒，学校应该改变目前这种职称晋升唯科研论的评价体系，提高教学在职称晋升中所占的比重，或者采取分系列晉升的方式，单独增列教学型高级岗位，充分调动教师投入教学的工作热情。再者，目前各大高校正在实行的督导制也需要真正起到“督导”的作用，尽量选择本专业的专家进行督导，高校督导工作的重点不应在体态、语调等形体语言上，更应该深入到物理原理的讲解以及课堂设计是否合理等方面，这样才能切实提高青年教师的教学水平。在调动学生学习大积极性方面，为了使他们更愿意参与到大学物理的课堂学习中，加强过程性考核也是很必要。多设置一些学生可以参与的项目作为平时考核，并增加平时过程性考核在期末成绩中所占的比例，避免临时抱佛脚，死记硬背暂时过关的情况。同时，鼓励学生参加大学生物理竞赛，提高他们对大学物理知识点更深度理解的需求。
4.结束语
工程教育专业认证是对高等院校工科专业实施的专门性认证，其主要目的是为了提高我国工程专业人才的国际竞争力。大学物理作为工科专业重要的公共基础课，理应顺势而为，以工程教育专业认证的OBE理念为指导，围绕各理工科专业的不同特点进行大学物理课程改革。这将是一个长期的、不断改进的过程，需要高校、教师和学生的共同努力。
参考文献：
[1]李志义，朱泓，刘志军，夏远景.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34.
[2]瞿佰华.工科专业大学物理教学现状与改革方向研究[J].教育教学论坛，2018（4）：129-130.
[3]姜宇，刘艳磊，赵言诚，孙秋华，姜海丽，姜富强，赵文辉.新工科背景下大学物理案例教学的探索[J]，高教学刊，2019（20）：102-104.
作者简介：
张帅一（1982-），汉族，山东青岛人，博士，青岛科技大学副教授，研究方向：激光技术及非线性光学。
夏丰金（1985-），汉族，山东临沂人，博士，青岛科技大学讲师，研究方向：新型半导体薄膜器件制备及应用研究。
郭广海（1976-），汉族，辽宁大连人，博士，青岛科技大学教授，研究方向：黑洞物理学、宇宙学。
基金项目：基于工程教育专业认证的大学物理课程体系与教学内容改革的设计与探索（青岛科技大学教改项目2018ZC19）。
（青岛科技大学数理学院 山东青岛 266061）
关键词：工程教育认证，大学物理，课程改革
1.引言
2016年6月2日，国际工程联盟会议全票通过了我国由工程教育本科专业认证国际互认的《华盛顿协议》预备会员转正。这表明我国工程教育质量得到了国际社会的正式认可，为我国工程技术人才全面走向世界舞台提供了新的机遇，对于发展创新型国家和实现工业化强国的宏伟目标具有重要推动作用，对于我国的高等教育国际化进程具有重要里程碑意义。相比于传统教育以课程为中心的教学设计，工程教育专业认证强调以学生为本，以学生成果产出为导向（Outcome-based education，OBE），强调合格评价与质量的持续改进，旨在推动专业教育质量和人才培养质量的持续改进和提高。
大学物理是理工科专业必修的重要公共基础课程，主要内容包括力、热、电磁、光和近代物理五大模块，它所涵盖的科学思想和科学方法，对于学生专业和职业生涯的发展以及人文素质的提高都會有潜移默化的影响。物理学科的发展对于高等院校，尤其是对一所学科协调发展的理工科院校，重要意义不言而喻。鉴于工程教育专业认证新的教育理念，以及国家对新工科专业人才的迫切需求，进行理工科高等院校大学物理课程教学内容及设计的改革也迫在眉睫。本文将结合当前大学物理教学存在的主要问题浅谈工程教育专业认证背景下工科专业大学物理课程教学改革的几点思考与实践。
2.当前大学物理教学的主要困境
（1）大学物理教学并未得到应有的重视。大学物理是培养理工科专业学生探索能力和创新能力的重要公共基础课程，尤其近些年交叉学科的发展以及不同研究方向的互相融合大大促进了科技的进步，作为覆盖力、热、光、电等各大模块的大学物理在理工科知识体系中的作用理应越来越受重视。但每次高等教育改革来临，需要调整课程体系的时候，由于大量的实践素质教育课程的加入，使得原有基础课程的课时不断被压缩，而大学物理作为理工科专业的基础课首当其冲的受到冲击。这导致大学物理课程过于简化，知识体系碎片化，尤其对一些学习主动性不强的学生来说，更是很难形成系统的知识体系，在学习过程中更多的是感到学习大学物理非常困难，体会不到大学物理与自己专业的本质关联，长此以往对大学物理的学习兴趣和重视程度大大降低。
（2）教学内容和教学方法陈旧单一。与当今社会快速的知识更新速度相比，传统的大学物理教学内容相对陈旧，经典物理内容与当今物理前沿和高科技应用脱离比较严重，同时物理实验部分也缺乏创新，很多物理实验只需学生按照步骤熟悉操作，只拘泥于形式，不能引导学生对物理现象进行深入思考，同时近代物理实验内容过少。另一方面，针对不同的理工科专业缺少体现专业侧重点的经典教材，教学方法和教学内容几乎没有专业特色，虽然进行了些许教学手段的改革，但实质的教学理念没有根本变化。缺少按照专业特点分层次构建的教学设计，很难让学生在学习大学物理课程时引起专业方面的共鸣。同时，目前中学阶段的物理改革，学生可以对力、热、光、电几大模块进行有选择地学习，这就会导致学生在进入大学以后物理基础存在很大差异，同一个专业的同学物理基础参差不齐，大学阶段和中学阶段的物理学习做不到无缝衔接，这也会大大影响大学物理的教学质量。
（3）教学资源和师资力量严重缺乏。优质的教学资源和师资力量是办好高等教育的基础，近二十年中国高等教育的扩张提高了整体的国民素质，促进了经济的飞跃发展，为实现中国民族的伟大复兴储备了大量的人才，也必将为未来国家全面工业化的实现奠定重要的基础。但我们也应该清楚地看到大学扩招给大学原本就不充裕的教学资源带来了强有力的冲击，降低了高等教育的培养质量，尤其对理工科院校的大学物理课程的负面影响格外严重。首先师资力量的短缺使大学物理课程不得不实行大班上课，有的高校甚至出现超过150人的大学物理课堂，这很难保证课堂的教学效果。同时，过多的教学任务占用了教师很多的时间和精力，尤其对于刚入职的年轻教师，一方面的是沉重的教学压力，另一方面还有学校高标准的科研考核压力，这使得他们有时对于教学只能疲于应付，很难有充裕的时间琢磨教学设计和教学方法，长此以往必然会影响教师的教学热情和课堂的教学效果。
3.OBE理念下的大学物理课程教学改革措施与思考
（1）按专业优化教学大纲，教材应体现不同院校不同专业的个性化差异。由大学物理教师和各理工科专业教师协同分工，根据各个理工科专业的特点制定具有专业特色的大学物理教学大纲，将教学体系分层次构建，按照不同专业的具体要求将教学内容进行模块化设计，在各个模块中突出相应的专业特点。偏重物理类的专业比如通信、机械等对物理基础的要求要比化学类的专业要高一些，同时不同专业对大学物理知识要求的重点也各不相同，比如通信专业应该加强磁学、光学方面的讲解，机械专业则应更注重力学知识的学习。同时按照本专业学生的基础，调整重点教学内容，编写适应新时代特征和短课时教学的教材，经典教材固然有其突出的优点，但并不适应每个学校的每一个专业，尤其对一些大专院校的学生，经典教材的难度有点偏高，编写适合本专业学生基础以及专业特点的教材至关重要。
（2）改进教学方法和教学手段，提高学生的课堂参与度。传统的教学理念以课程为教学设计的中心，便于发挥教师的主导作用，尤其高等教育扩招以后，教师往往选择采用在课堂上直接向学生灌输大量知识的教学方法，学生的学习主动性则受到很大的抑制，教学效果难以保证。OBE理念强调以学生作为教学设计的中心，强调学生的个性发展和主体地位。所以，教师结合不同教学方法和手段，调动学生的学习积极性。比如使用现代教学媒体，如多媒体和网络信息技术等先进教学手段，发挥它们直观、生动、形象的特点，提高学生的课堂学习兴趣和参与教学活动的积极性，使他们成为知识的主动探索者和发现者;针对某一物理原理或定律，将前沿的研究成果深入浅出地应用于教学实践中，并自然引入与本节内容相关的物理学史以及科学家轶事，甚至引申出这一物理原理的哲学意义，使每一个物理原理都能有源可寻，并让学生感受到学以致用的魅力所在，增加课堂的生动性;另外，高度重视大学物理实验环节，结合不同专业的特点，科学设计与教学内容及专业特点相契合的物理实验，加大教学硬件设备的投入，提高探究性和设计性实验的比例，真正体现以学生为中心的教学理念。 （3）制定合理切实可行的考核方式，充分调动教师和学生的积极性。要保证一堂高质量的课堂教学，从教师的角度来说，课前需要投入足够多的精力来进行教学设计，但目前高校教师尤其是青年教师，面临教学、科研和职称晋升各种压力，很难有足够的精力和时间投入到课堂教学中。一方面，学校应该增加优质师资的引入，分担教师沉重的教学工作量，使他们有时间去琢磨课程的精华和具体设计;另一方面，职称晋升是调动教师积极性的重要指挥棒，学校应该改变目前这种职称晋升唯科研论的评价体系，提高教学在职称晋升中所占的比重，或者采取分系列晉升的方式，单独增列教学型高级岗位，充分调动教师投入教学的工作热情。再者，目前各大高校正在实行的督导制也需要真正起到“督导”的作用，尽量选择本专业的专家进行督导，高校督导工作的重点不应在体态、语调等形体语言上，更应该深入到物理原理的讲解以及课堂设计是否合理等方面，这样才能切实提高青年教师的教学水平。在调动学生学习大积极性方面，为了使他们更愿意参与到大学物理的课堂学习中，加强过程性考核也是很必要。多设置一些学生可以参与的项目作为平时考核，并增加平时过程性考核在期末成绩中所占的比例，避免临时抱佛脚，死记硬背暂时过关的情况。同时，鼓励学生参加大学生物理竞赛，提高他们对大学物理知识点更深度理解的需求。
4.结束语
工程教育专业认证是对高等院校工科专业实施的专门性认证，其主要目的是为了提高我国工程专业人才的国际竞争力。大学物理作为工科专业重要的公共基础课，理应顺势而为，以工程教育专业认证的OBE理念为指导，围绕各理工科专业的不同特点进行大学物理课程改革。这将是一个长期的、不断改进的过程，需要高校、教师和学生的共同努力。
参考文献：
[1]李志义，朱泓，刘志军，夏远景.用成果导向教育理念引导高等工程教育教学改革[J].高等工程教育研究，2014（2）：29-34.
[2]瞿佰华.工科专业大学物理教学现状与改革方向研究[J].教育教学论坛，2018（4）：129-130.
[3]姜宇，刘艳磊，赵言诚，孙秋华，姜海丽，姜富强，赵文辉.新工科背景下大学物理案例教学的探索[J]，高教学刊，2019（20）：102-104.
作者简介：
张帅一（1982-），汉族，山东青岛人，博士，青岛科技大学副教授，研究方向：激光技术及非线性光学。
夏丰金（1985-），汉族，山东临沂人，博士，青岛科技大学讲师，研究方向：新型半导体薄膜器件制备及应用研究。
郭广海（1976-），汉族，辽宁大连人，博士，青岛科技大学教授，研究方向：黑洞物理学、宇宙学。
基金项目：基于工程教育专业认证的大学物理课程体系与教学内容改革的设计与探索（青岛科技大学教改项目2018ZC19）。
（青岛科技大学数理学院 山东青岛 266061）