基于OBE理念的大学物理项目式课程设计与实践
摘要
关键词
大学物理 项目式学习 课程改革
正文
基金项目:广西壮族自治区教育厅高等教育本科教学改革工程资助项目(2022JGB181)
一、引言
随着我国加入华盛顿协议,工程教育认证在高等院校日益受到重视。通过此认证意味着专业质量已达到国际标准,跻身全球工程教育前列,对我国高等工程教育的进步影响深远[1-3]。大学物理作为工科核心课程,旨在提升学生的科学素养和实践能力。但在实际教学中,我们仍面临挑战:物理理论知识的深奥与繁多,使得低年级学生难以将理论与实际应用结合,影响了学习效果和实践技能提升。同时,应试教育导致部分学生偏离了物理学科的真正意义。教学内容的僵化、教学方法的缺乏新意,以及评价体系的不足,都是提升物理教学质量的难题。
为了解决这些问题,我们基于OBE理念,即结果导向教育,有针对性地设计了项目式学习活动。我们希望通过这种创新的教学方式,能够激发学生的学习兴趣,提升他们的实践操作能力,从而实现教学效果的显著提升[4-7]。更重要的是,通过这种方式,我们能够更好地满足工程教育认证的要求,为培养出高质量的人才奠定坚实的基础。
二、大学物理课程面临的问题及分析
(一)、学生方面:
我校作为一所以工科为主导、电子工程特色显著的高等学府,深受新高考改革与物理学科固有特点的共同影响。许多新生在入学之初便觉察到自己的物理根基略显薄弱,对于物理学的深层次探索也显得兴致索然[8]。尽管我们已精心筛选并优化了教学大纲与内容,力求与工科实际应用紧密相连,但培养学生对物理原理的深刻理解和浓厚兴趣,仍然是一项不小的挑战。在长期的应试教育环境下,学生们习惯于将重点放在知识点的记忆与应试技巧上,却忽视了实践操作能力和创新思维的培养。这种传统的学习方式,无形中束缚了学生们的工程实践能力与创新意识的发展,导致他们在面临实际工程问题时,难以将理论知识融会贯通,灵活应用。
(二)、教师方面:
随着工程教育的不断革新与进步,传统的教学方法和评价准则已逐渐暴露出与现代工科教育理念之间的落差[9-10]。教师们现在急需调整其教学策略,从单纯的知识灌输者蜕变为激发学生主动探索和实践热情的引路人。特别是在实验性和应用性都极强的工科领域,教师们更应着重提升学生的实践操作技能。通过巧妙设计的实验环节和具有挑战性的项目执行,教师们可以有效增强学生的综合实践能力[11]。与此同时,构建一套更加符合工科特征、贴近学生真实需求的评估体系也显得尤为迫切[12]。这样的体系能更全面、更客观地衡量学生的学习效果,并为他们的学术追求和职业规划提供更精准的指引。这一系列的转变对于塑造具备开拓创新精神和扎实实践能力的工科人才来说,具有举足轻重的意义。
三、项目式学习活动设计
在OBE理念的指导下,我们围绕着全国大学生物理实验竞赛的赛题,设计了一系列的项目式学习活动,旨在提高学生的实践能力和创新思维。
(一)、项目设计
在这一阶段,教师将首先引导学生深入了解全国大学生物理实验竞赛的赛题要求,帮助学生认识到这些赛题所涉及的物理原理和实践技能。接着,教师会组织学生进行小组讨论,激发他们的创新思维,引导他们从多个角度思考项目主题,并选择合适的切入点。
学生将在教师的指导下,通过图书馆、网络等渠道广泛查阅资料,深入了解项目主题相关的理论知识和技术动态。在充分调研的基础上,学生将结合所学知识和个人兴趣,明确项目目标,并制定详细的实施方案。这一过程中,教师会不断给予反馈和建议,确保项目设计的合理性和可行性。最终,学生需要完成一份项目设计报告,详细阐述项目主题、目标、实施方案以及预期成果,并作为后续产品制作的蓝图。
(二)、产品制作
在产品制作阶段,学生将根据设计报告中的实施方案,利用所学的物理知识和实践技能,逐步完成项目产品的制作。此过程中,学生会遇到各种技术难题和挑战,但这也是锻炼他们解决问题和实践能力的绝佳机会。
教师将在此阶段提供必要的指导和支持。例如,教师可以帮助学生解决技术上的困惑,提供实验设备和材料的支持,以及给予制作过程中的安全指导。但更重要的是,教师需要鼓励学生自主探索和尝试,让他们在实践中不断学习和成长。
(三)、展示交流
当学生完成项目产品的制作后,我们将组织一次展示交流活动。在这次活动中,每个学生或团队都将有机会展示自己的作品,并分享制作过程中的经验和心得。这不仅是一个展示成果的平台,更是一个互相学习和交流的机会。
通过互相评价和学习,学生可以了解到其他团队作品的优点和不足,从而吸取经验,提升自己的实践能力和创新思维。同时,这种展示交流活动也有助于提升学生的沟通能力和团队协作能力,为他们在未来的学术和职业生涯中打下坚实的基础。
总的来说,基于OBE理念的大学物理课程项目式学习活动设计旨在通过实际的项目实践,提高学生的物理素养和实践能力。通过项目设计、产品制作和展示交流三个环节的有机结合,我们相信能够培养出更多具有创新精神和实践能力的优秀人才。
四、教学团队与评价体系构建
为保障项目式学习活动的实施,我们构建了专业的教学团队和全面的评价体系。在教学团队方面,我们定期为教师提供系统培训,提升其教学水平和项目开发能力,确保教师团队能够应对项目化教学的挑战,并为学生提供优质的教学服务。同时,我们组织教师赴知名学府交流,以拓宽视野并汲取教育智慧。
在评价体系上,我们建立了多元化、全面、客观、公正的评估机制,关注学生的平时表现、项目报告、产品成果及展示能力等方面。该体系结合过程性与终结性评价,全方位反映学生的学习成果,激发其学习动力,助其自我提升。
此外,我校每年举办物理实验竞赛,鼓励学生结合理论与实践,通过实验操作探索物理原理。竞赛中,学生可发挥创意,设计独特实验方案,并验证其可行性,这不仅锻炼其动手与团队协作能力,更提供了展示与交流的平台。我们相信,此类活动将推动项目化教学的深入,培养更多创新与实践兼备的高素质人才。
五、实施效果与展望
自实施项目式学习活动以来,我们取得了显著的成效。通过这一创新教学模式,学生们的学习兴趣和积极性被极大地激发出来,他们在项目实践中展现出了强烈的探究欲和自主学习的能力。更令人振奋的是,我校学生在全国大学生物理实验竞赛创新赛中表现出色,荣获一等奖和二等奖各一次,这些荣誉充分证明了项目式学习活动在培养学生实践能力和创新意识方面的卓越成效。
同时,这一教学模式也促进了教师队伍的专业成长。在项目式学习活动的实施过程中,教师们的教学能力和专业素养得到了显著提升。值得骄傲的是,多位教师在区内教学竞赛中脱颖而出,荣获一、二等奖,这些成绩不仅是对他们教学水平的认可,也是对我校推行项目式学习活动的有力支持。
展望未来,我们将继续深化和完善项目式学习活动的设计与实施,努力将这种有效的教学模式推广到更多课程中,为广大学生提供更加丰富多彩的学习体验。我们相信,通过不断优化和创新,我校将培养出更多具备实践能力和创新精神的高素质人才,为推动高等教育质量的持续提升做出积极贡献。
六、结论
基于OBE理念的大学物理课程项目式学习活动设计,作为一种富有成效的教学改革策略,正逐步显现其深远影响。通过精心打造的“项目设计”、“产品制作”与“展示交流”三大核心模块,我们得以系统地应对大学物理教学中现存的挑战。辅以专业化教学团队的构建和科学化的评价体系,此模式不仅显著提升了学生的科学素养,更锤炼了他们的综合实践能力。这一创新路径为工程教育认证铺平了道路,同时也为高质量人才的培养铸就了坚实的基石。
参考文献
[1] 林建. 引领高等教育改革的新工科建设[J]. 中国高等教育,2017(Z2): 40-43.
[2] 胡波,冯辉,韩伟力等. 加快新工科建设,推进工程教育改革创新[J]. 复旦教育论坛, 2017.15.
[3] 中国工程教育认证协会(筹)秘书处.中国工程教育认证通用标准(2015版) [EB/OL]. http:/ /ceeaa. Heec. edu. cn/column.php? cid =17,2016-03-14.
[4] 张雪. 基于物理学科核心素养的项目学习研究与实践——以大学物理相关课程为例[D]. 武汉:长江大学. 2017.
[5] 丁玉玲. 项目学习在物理教学中的应用探究[D]. 哈尔滨:哈尔滨师范大学. 2020.
[6] 唐建华. 微项目学习在物理翻转课堂中的应用[J]. 物理通报,2019(12): 61-65.
[7] 张引,赵玉丽,张斌,高克宁. 项目式学习的模块化教学内容组织方法实践[J]. 教育教学论坛,2020(36): 222-223.
[8] 李莹. “3+3”模式下高中生选考物理情况分析[D]. 哈尔滨师范大学,2019.
[9] 程永喜,李文君,李淑青. 应用型本科院校大学物理课程改革探索[J]. 西部素质教育, 2017,3(15): 156-157
[10] 杜允,袁晓平. 主动学习导向的大学物理课堂教学改革与实践[J]. 教育教学论坛, 2021(43): 29-33.
[11] 刘飞. 项目式学习基础上教学新模式构建与实践研究[J]. 知识经济,2019(13): 162-163.
[12] 徐秀萍. 新课程理念下物理课堂教学评价指标体系构建的研究[D]. 上海: 华东师范大学,2009:14.
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