大學(xué)物理教學(xué)模式創(chuàng)新

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摘要：隨著科技的推動(dòng)，CDIO工程教育模式已經(jīng)成為國(guó)際工程教育發(fā)展的一個(gè)重要內(nèi)容，本文主要針對(duì)大學(xué)物理傳統(tǒng)的教學(xué)模式具有的弊端，結(jié)合CDIO工程教育理論提出了基于CDIO理念的大學(xué)物理理論課程教學(xué)、實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)、實(shí)踐教學(xué)及評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)四個(gè)方面的創(chuàng)新，全面提高人才培養(yǎng)的質(zhì)量，同時(shí)，也可為高校開展工程教育提供理論參考和實(shí)踐借鑒。

關(guān)鍵詞：CDIO；大學(xué)物理；教學(xué)模式；創(chuàng)新

一直以來(lái)，高校就是培養(yǎng)專業(yè)人才的搖籃，對(duì)科技的發(fā)展、社會(huì)的進(jìn)步起著不可替代的作用。如何全面提升高校人才培養(yǎng)質(zhì)量，提高高校人才培養(yǎng)模式已經(jīng)成為高校教育所必須考慮的問題。為培養(yǎng)出符合社會(huì)發(fā)展的高素質(zhì)人才，一些高校正在不斷探索新的教學(xué)理念、教學(xué)方法，并進(jìn)一步優(yōu)化教學(xué)模式。作為高校理工科類專業(yè)的通識(shí)基礎(chǔ)課的大學(xué)物理，在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維、科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)踐操作、探索精神、創(chuàng)新意識(shí)等方面具有其他課程不能替代的引領(lǐng)性作用。為此，本文把CDIO工程教育理念運(yùn)用到大學(xué)物理教學(xué)模式中做了一些構(gòu)想。

1基于CDIO理念的工程教育理念

基于CDIO理念的工程教育理念是美國(guó)麻省理工學(xué)院與瑞典的林克平大學(xué)、瑞典查爾姆斯技術(shù)大學(xué)及皇家工學(xué)院等4所大學(xué)一起于2001年共同提出的新的基于工程教育的教學(xué)理念及實(shí)施體系。CDIO是4個(gè)英文單詞的縮寫，它們分別是構(gòu)思（Conceive）、設(shè)計(jì)（Design）、實(shí)施（Implement）和運(yùn)行（Operate）[1]。CDIO反映了當(dāng)代工業(yè)產(chǎn)品的整個(gè)生命過程，具體包括產(chǎn)品的研發(fā)、設(shè)計(jì)、實(shí)施、運(yùn)行及最后的報(bào)廢。基于CDIO理念的工程教育理念就是基于工業(yè)產(chǎn)品實(shí)施的生命過程為載體，通過遞進(jìn)式逐步培養(yǎng)現(xiàn)代大學(xué)生的工程實(shí)踐能力。這樣，學(xué)生所獲得的不僅僅是專業(yè)知識(shí)，同時(shí)也培養(yǎng)了個(gè)人的職業(yè)能力和態(tài)度、主動(dòng)學(xué)習(xí)的能力、團(tuán)隊(duì)工作和交流能力和跨學(xué)科的系統(tǒng)工程實(shí)施能力[2]。CDIO的人才培養(yǎng)目標(biāo)與《中華人民共和國(guó)高等教育法》中規(guī)定的“高等教育的任務(wù)是培養(yǎng)具有社會(huì)責(zé)任感、實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的高級(jí)專門人才”高度契合，受到了教育界的普遍歡迎[3]。

2大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀分析

大學(xué)物理是高校理工科專業(yè)的學(xué)生一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課，所涵蓋的知識(shí)面比較廣泛，里面融入了大量的科學(xué)思維方法、思維思想，可以有效的對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力和科學(xué)的思維觀念進(jìn)行培養(yǎng)和引導(dǎo)。但大學(xué)物理教學(xué)一直延續(xù)著傳統(tǒng)的以教師為中心的“一言堂”教學(xué)模式，顯露出很多方面的不足，具體表現(xiàn)在：1）理論和實(shí)際脫節(jié)。學(xué)生喪失學(xué)習(xí)興趣，不利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力。2）學(xué)生自主學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)少。學(xué)生養(yǎng)成懶于思考的陋習(xí)，缺乏培養(yǎng)對(duì)于學(xué)生分析問題和解決問題的能力。3）封閉式的學(xué)習(xí)，缺乏交流與溝通，對(duì)于學(xué)生語(yǔ)言能力的表達(dá)、溝通協(xié)作能力的提升和團(tuán)隊(duì)合作精神的培養(yǎng)都是不利的。4）教學(xué)評(píng)價(jià)體系單一。學(xué)生滿足考試過關(guān)，不利于學(xué)生的全面發(fā)展。

3基于CDIO理念的大學(xué)物理教學(xué)模式創(chuàng)新

CDIO工程教育理念強(qiáng)調(diào)結(jié)合學(xué)科和產(chǎn)業(yè)的特點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力。CDIO中的構(gòu)思和設(shè)計(jì)都與思維密切聯(lián)系，而實(shí)施和運(yùn)行則突出了實(shí)踐性這一特點(diǎn)，科學(xué)的思維能力和實(shí)踐能力都可以通過“大學(xué)物理”課程教學(xué)加以培養(yǎng)和提高。因此，基于CDIO先進(jìn)的教育理念，可以有效的將學(xué)生現(xiàn)有的知識(shí)和能力有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，進(jìn)行綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，將理論、創(chuàng)新和實(shí)踐有機(jī)地融為一體，對(duì)傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式進(jìn)行改革和創(chuàng)新，培養(yǎng)高素質(zhì)人才。3.1理論課程教學(xué)。教育研究表明：自主—互動(dòng)—合作的學(xué)習(xí)方式對(duì)構(gòu)建知識(shí)及培養(yǎng)學(xué)生的綜合能力非常有效。因此，倡導(dǎo)自主、互動(dòng)、創(chuàng)新的主體性教學(xué)模式，如圖1所示，采用問題引導(dǎo)式、啟發(fā)式等互動(dòng)式教學(xué)，將傳統(tǒng)的“以教師講授為主”轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖虒W(xué)做一體”的教學(xué)模式，提高學(xué)生各方面的能力，從而適應(yīng)社會(huì)的需要[4]。3.2實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)。如上圖2所示，構(gòu)建一體化的教學(xué)計(jì)劃，把一個(gè)具體的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)看作為一個(gè)具體的項(xiàng)目，依照項(xiàng)目的生命周期階段：構(gòu)思、設(shè)計(jì)、實(shí)現(xiàn)和運(yùn)行，使學(xué)生應(yīng)用“做中學(xué)”的項(xiàng)目學(xué)習(xí)方法，分工合作，密切配合，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性，同時(shí)，提升學(xué)生應(yīng)用知識(shí)解決實(shí)際問題的能力、交流溝通的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神等[5]。3.3實(shí)踐教學(xué)。在實(shí)踐教學(xué)方面，注重學(xué)校與社會(huì)、外界環(huán)境的溝通，與合作單位共建實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)基地，把學(xué)生帶到對(duì)口企業(yè)中觀摩、學(xué)習(xí)，使學(xué)生明白一個(gè)工程項(xiàng)目的全過程，包括該項(xiàng)目最初的構(gòu)思及設(shè)計(jì)，中間的實(shí)施與運(yùn)行，在每一個(gè)過程中都需要哪些知識(shí)，都在做什么，還需要完成那些。在項(xiàng)目中進(jìn)行自我能力的培養(yǎng)和提升的同時(shí)，開闊學(xué)生的視野，提高實(shí)踐能力，實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)社會(huì)所需要的高素質(zhì)人才的目標(biāo)。3.4評(píng)價(jià)體系設(shè)計(jì)傳統(tǒng)的單一試卷考核方式，雖然能考核學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識(shí)，但很難對(duì)于學(xué)生的科學(xué)思維、創(chuàng)新能力和實(shí)踐操作能力進(jìn)行相應(yīng)的考核。同時(shí)存在著考前突擊學(xué)習(xí)的模式，通過這種模式有一部分學(xué)生也能拿到高分，但很難考核學(xué)生的綜合能力。在CDIO理念下，教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的評(píng)價(jià)應(yīng)該是多元化的。比如理論考核、實(shí)驗(yàn)考核及日常學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)各占一定的比例，不僅能夠?qū)W(xué)生理論知識(shí)掌握進(jìn)行考核，而且對(duì)于學(xué)生自主學(xué)習(xí)、思考問題、解決問題等綜合能力進(jìn)行相應(yīng)的考核，這種考核方式符合CDIO標(biāo)準(zhǔn)中關(guān)于學(xué)生能力考核的標(biāo)準(zhǔn)（CDIO標(biāo)準(zhǔn)11）。同時(shí)，考核也起到鼓勵(lì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、積極實(shí)踐、勇于創(chuàng)新的的作用。通過這種評(píng)價(jià)體系，逐步培養(yǎng)學(xué)生各項(xiàng)能力，有利于學(xué)生全面發(fā)展。

4結(jié)束語(yǔ)

本文提出的基于CDIO理念的大學(xué)物理教學(xué)模式創(chuàng)新，是對(duì)工程教育實(shí)踐的一種探索，實(shí)踐證明它可以培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、科研能力、思維能力、團(tuán)隊(duì)工作與交流能力、創(chuàng)新能力等，也可以為高校開展工程教育提供理論參考和實(shí)踐借鑒。

參考文獻(xiàn)：

[1]王碩旺，洪成文.CDIO：美國(guó)麻省理工學(xué)院工程教育的經(jīng)典模式———基于對(duì)CDIO課程大綱的解讀[J].理工高教研究，2009，28(4)：116-119.

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[3]楊欣，蔡偉政.基于CDIO理念的大學(xué)物理教學(xué)改革探索[J].軟件導(dǎo)刊(教育技術(shù))，2018，17(1)：58-60.

[4]葉根.基于CDIO理念下的大學(xué)物理教學(xué)模式設(shè)計(jì)[J].課程教育研究，2017(38)：171-172.

[5]劉崇進(jìn)，貝承訓(xùn)，彭傳正，等.基于CDIO模式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革實(shí)踐[J].科技信息，2012(27)：21-22.

作者:楊小云 單位:荊楚理工學(xué)院數(shù)理學(xué)院