从“要我学”到“我要学”的一场改革——国家级教学成果奖“突出学生自主性、研究性学习的地方工科院校大学物理教学改革与实践”
大学物理是高校的一门基础课程,对理工科学生的创新精神和创新能力培养起着极其重要的作用。
在历经十余载的改革中,我校大学物理教学改革成果连续四届获浙江省高等学校教学成果一等奖,今年9月施建青教授主持的“突出学生自主性、研究性学习的地方工科院校大学物理教学改革与实践”获第七届国家级教学成果二等奖。
如何从“要我学”到“我要学”?大学物理课能否真正激发学习潜力和创新能力?
这是我校大学物理十余载改革与探索终于获得的答案。课题组实现了大学物理教学突出学生自主性、研究性学习的目标。
两个新的教学理念被树立——能力导向的研究性课程观和学生为中心的知识建构观。
随之,81个自主探究实验项目、44个设计性实验,使物理可以被“触摸”,融动手实践与理论学习于一体。
物理文化走廊、纳米技术、新能源、磁悬浮列车、飞向太空……这些大学生们关注的前沿知识,在课题组形式多变的教学中被呈现。
数理文化节、“格致杯”物理创新大赛,让更多的学生有机会加入到自主研究性学习中。
一大批长江学者、杰出青年、院士通过博学堂名家讲座,与学生展开近距离交流。
课题性研究性实验平台的创立,23个学生课题性实验的开设,实现了科研对教学的反哺。
CAI导学实验软件的开发,电子学件和教案的研发,在线自主学习系统、自测题库、实验操作考试题库等的研制,大学物理、大学物理实验、普通物理实验等省级精品课程网站的建设……都为学生自主性、研究性学习提供丰富的网络教学资源。物理实验选课系统,则满足了学生自主学习的要求。计算机仿真实验库,使学生学习与教师讨论不受时间与地点限制。
从害怕到喜欢,从排斥到热爱,学生对物理课程的学习兴趣越来越浓,学生感叹,“原来物理实验还可以这样做的”。
课题组还构建了“主干+拓展”的大学物理课程新体系。开发了包括《演示与探究物理》、《设计性物理实验》、《课题研究性物理实验》在内的以能力为导向的新研究性课程。建设了148个探索性、设计性和研究性实验新项目。编著10余部大学物理与实验系列化教材。
教学模式的改革也带来了学习模式的转变。
只要有网络和电脑终端,学生就可以运用仿真实验软件随时进行38个计算机仿真实验的自主实验。
学生的课外科技活动加入到教师的科研课题和基础物理的教学体系之中,教学与创新成为一个相互促进的整体。
学生与教师一起自主开发了表面等离子共振实验、He-Ne激光器实验等44个新实验,自主研制了光栅光谱仪、KF-WZ综合光学实验仪、表面等离子共振实验仪、He-Ne激光器原理实验仪等37种实验教学新仪器,自主开发的表面等离子共振实验仪等填补国内大学物理实验教学仪器的空白。这些新实验和实验教学仪器被南京大学、中国科技大学等全国139所高校广泛使用,并远销欧美和东南亚,自2008年以来产值达3173万元。其中,表面等离子共振实验仪在2012年获第七届全国高等学校物理实验教学仪器二等奖。
全校报名参加省大学生物理创新(理论)竞赛的学生数每年大都达到2000人左右,远远超过其他省属高校(其它省属高校一般为200-500人)。2009年以来,全校本科生获得了浙江省物理创新竞赛奖励达3535人次,获奖数远远超过其他省属高校。在2010年全国首届大学生物理实验竞赛中,由我校获得设计性研究性实验项目全国一等奖,该项目只有北大、大连理工、西交大、南大、浙工大、清华6所高校的6个团队获得全国一等奖。
2008年以来,学生在物理实验中心完成的各级科技立项275项。学生说,“独立思考,深入探究,物理课是很有趣的”。
在2014年3月8日的国家级教学成果鉴定会上,本成果被认为是,创造性地从学生学习视角入手,针对我国地方工科院校大学物理教学实际,在教学理念、教学策略、教学内容、教学方法和管理体制等方面具有创新性,是地方工科院校大学物理教学改革的重大突破,形成了多项标志性成果,学生受益面大,成效显著,达到了国内同类高校的领先水平,具有很好的推广应用价值。
围绕本成果,先后获得教学改革与建设项目40项,其中省部级以上24项,总经费915万元;使我校基础物理系列课程教学团队评为国家级教学团队,使之成为我省唯一一个物理类国家级教学团队;物理实验中心评为国家级实验教学示范中心,使之成为我省唯一一个物理类国家级实验教学示范中心;把《大学物理学》和《大学近代物理实验教程》两种教材建设成为教育部“十二五”国家级规划教材;把大学物理、大学物理实验、普通物理实验3门课程建设成为省级精品课程;把应用物理专业建设成为省重点专业和省优势专业,并被浙江省教育厅专家组推荐为教育部专业综合改革试点专业;通过大学物理课程改革,还辐射到我系的2个本科专业,提高了学生的竞争力,如应用物理系应物和光信专业在2012年和2013年分别名列全校出国升学率第1(2012年应物专业毕业生的出国升学率高达42.3%;2013年光信专业毕业生的出国升学率高达46.2%)。

