OBE理念下大学物理课程改革思考与实践

尚涛 徐洋

[摘 要] 基于OBE教育理念，以微电子与工程专业为试点，对大学物理课程教学进行改革和实施。改革以产出为导向，通过多方协作制定课程大纲，探索创新多种课程教学实施形式，建立了多元化多层次的考核评价体系。实践表明：教学改革增强了大学物理教学的专业针对性，激发了学生学习大学物理的积极性，提高了学生的学习效率，并能持续改进教学质量，确保课程目标方案的有效达成，有力地支撑了学生的毕业要求。

[关键词] 大学物理;OBE理念;教学改革

[中图分类号] G642.44 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2022）10-0083-04 [收稿日期] 2021-09-28

当前教育部正在积极推进各类专业认证，专业认证的重要内容是加强课程建设，使其更适应学生实践创新能力的培养。专业认证的一个重要理念是“产出导向教育”或叫作“成果教育”（Outcome Based Education， 简称OBE）。OBE理念的核心是：以学生的“学习成果、毕业目标”为教育导向，在OBE理念下，课程教学也要由专业的“培养目标、毕业要求”反向设计而决定，这种理念的实施使课程教学更具有目的性、前瞻性、方向性，也更有利于提高教学质量和学生的培养质量[1-3]。

大学物理是我国普通高校理工科专业开设的一门必修基础课程，课程内容涵盖广泛，是许多其他专业课的理论基础选修课。同时，大学物理课程中应用到的物理思想、思维方式以及处理实际问题的科学方法，对学生的专业实践能力的培养以及相关专业课的学习具有重要作用[4-8]。因此，我们将大学物理课程教学的总体目标归纳为三个方面：第一，学生能够获得广泛的物理学基础知识，能正确理解及解释自然现象。第二，学生能够获得物理学科的思维方式及解决实际问题的方法。第三，学生可以养成严谨的科学态度、树立正确的世界观和坚忍不拔的探索精神。课程目标的设定体现了OBE教育理念的要求，因此在探索实施大学物理课程教学改革方案的过程中，以OBE教育理念为基础，是一个有效且非常有实际意义的方法。综上所述，本文以OBE教育理念为基础，并以我校微电子与工程（简称：微电）专业为试点，对大学物理课程进行了教学改革的初步思考和探索。

一、大学物理课程教学存在的问题

目前从整体看，各高校大学物理课程教学已相对比较成熟。但是在长期的教学中我们发现大学物理教学中仍然存在一些问题，归纳起来包括以下几个方面：（1）大学物理课程作为理工科的一门基础课程，其教学的专业针对性不强，存在着不同专业教法一样，教学内容、教学重难点由学时而定，而非由学生所学专业而定。并且绝大多数教学内容多限于经典物理理论部分，与相关专业技术发展有所脱节;（2）大学物理课程教学手段与教学形式较为单一，多偏重于教师主导讲授具体知识内容的教学模式，虽然教学形式有所改变，仍没有以学生为中心，以产出为导向，不能充分调动学生学习物理的积极性;（3）大学物理课程教学的教学效果评价和考核方式较为单一，不能有效激发学生主动分析处理实际问题的潜力，学生的实践应用能力得不到充分锻炼。

二、课程改革的内容及思考

基于以上对大学物理课程教学中存在问题的分析，我们以OBE教育理念为基础，以我校微电专业为试点，通过以下几个方面对大学物理课程教学改革进行了初步探索。

（一）制定专业针对性强的课程大纲

依据开课专业的培养目标确定课程目标，多方协同制定一份专门针对微电子专业的大学物理新的课程大纲，具体过程如下。

1.组建多方教学研讨团队。现在大学物理课程大纲的制定一般是由任课教师一人根据本课程特点以及课程学时制定，抑或是由课程组几位老师讨论制定统一的教学大纲。这样不可避免地会使所制定出的课程大纲存在一定的片面性，或是大纲具有普适性，而专业针对性不强，不能很好地支持专业后续课程的学习，也不能对学生的培养目标和毕业要求做到充分支撑。

因此，为了准确把握特点及专业人才培养目标，制定专业针对性强的新课程大纲，我们组建了多个利益方参与的教学大纲研讨团队。团队主要由大学物理任课教师、专业课任课教师、管理学生就业的学工处教师、用人单位的人事管理人员，以及部分学生和学生家长组成。教学大纲研讨团队综合考虑多方因素，分析微电专业的课程体系、专业培养目标，讨论针对本专业的大学物理课程目标、课程内容以及课程实施。

2.多方问卷调研。现在大学物理课程大纲的制定一般缺少足够的调研，或是调研对象过窄而不够全面。这使得制定的大纲缺乏针对性，不能真正支持开课专业的课程体系和各专业学生的毕业要求。

因此在制定新的大纲之前，我们做了充分的调研工作。同时精准设置调研对象，对用人单位人事管理人员、开课学院专业负责人、开课学院专业课任课教师、各年级学生、部分学生家长等利益相关者进行了问卷调查。通过调研，充分掌握各利益相关方对大学物理期望与要求，再由多方组成的教学研讨团队本着以产出为导向，为培养目标服务的原则，优选教材，优化课程目标，调整教学内容，依据专业特点对课程教学内容进行合理侧重，编制能够满足本专业特殊需求的课程大纲和授课实施计划。

（二）多样化教学形式创新，最大限度调动学生学习的积极性，确保课程目标方案的实施

1.分层次组建学习小组。小组学习是现在许多教师经常采用的一种教学形式，所谓小组学习主要是通过小组成员讨论，或是以小组为单位完成学习任务的一种学习形式。这种形式有利于调动学生学习的自主性和积极性，但在实际应用过程中我们发现，这种教學方式也存在着一些问题，其中一个主要缺点就是由于学习小组的组建较为随意，一般由班长按照学生的学号或是宿舍自然分组，这样由于小组成员之间知识水平和学习能力不同，经常出现成员中学习较差的同学没有信心参与小组学习，而实际学习任务都是组内学习较好的学生完成的现象。这就使得学习较差的学生在小组学习中默默无声，更失去了学习的自主性和积极性。为了解决这一问题，我们在组建学习小组时采取将学生按学习水平高低进行合理分配组合小组成员的方法。具体方法如下：首先，教师通过考试或课堂提问对学生物理基础知识掌握程度进行摸底。其次，教师私下将班级的学生按知识掌握程度分层次，并在组建学习小组时将相同层次的学生组建成为一组，这里教师分析的结果，并不会在学生中公布，也不必向学生解释分组原则，以保护学生自信心。最后，在布置小组学习任务时教师考虑不同小组的学习水平，给予不同难度的任务或题目，使不同小组都有能力完成，增强所有同学的信心，培养学生的探索欲望，充分调动学生的学习的自主性和积极性。此外，每个学习小组还要由教师指定一名小组长，小组长定期向教师汇报各组员的学习情况，根据组长的表现，实行组长轮换制。这样可以使不同层次的学生得到不同难度的学习锻炼，使每个学生都有所收获，增强学习物理知识的信心，而且这也有利于任课教师更准确地掌握每名学生的学习进程，以及学生学习目标的完成度。

2.课堂教学+互联网教学。当今大学生是伴随着互联网成长起来的一代，他们对互联网有很强的亲近感，因此将互联网引入教学不仅可以弥补传统课堂教学的不足，还可以增加学生的自主学习的能动性，增加学生的学习兴趣。具体实施过程如下：教师应用“学习通”“微课堂”等联网网络教学平台实现对大学物理教学信息以及教学内容的共享和收集。一方面，任课教师将适合本专业的大学物理的教学大纲、教学计划、教学课件、课堂作业以及教学视频等相关电子资料存放到网络教学平台上，实现网络资源与学生共享。学生可以充分利用课外时间随时学习，及时查漏补缺，同时学生的学习不受空间限制随地学习[1]。另一方面，在网络教学平台上，学生可以随时在线向教师请教学习中遇到的疑问，同学之间也可以展开随时随地的在线讨论，这样不仅可以节约课堂时间，提高学习效率，也使一些性格内向的学生勇于发问，增强自信。教师还可以通过网络教学平台布置课下学习任务以及批改作业，学生则可以通过平台提交作业。这样可以大大提高学习效率。再有，在网络教学平台上，教师还可以引入一些精品大学物理在线教学课程及大学物理教学短片，开阔学生视野，调动学生的积极性，激发学生学习热情，以提高大学物理课程的教学质量。

3.课下自学+课堂检查。传统课堂教学多以教师讲解为主，学生听课时按照教师的思路及思维范式思考问题，学生的自主思维得不到充分的训练，不利于提高学生的自主发现问题解决问题的能力及创新能力，这不符合OBE产出导向的教育理念。为了解决这个问题，我们通过课下自学+课堂检查的方法进行教学形式的改革。具体措施如下：首先任课教师将大学物理中相对容易理解的章节，布置为学生课下自学章节内容。待下次课程教学时，任课教师首先汇总学生疑问，解答学生疑问，然后学生回答一份检测学习效果的课堂试卷，亦可采用网络学习平台完成测试，如果学生的整体答题正确率达到90%，则说明此章节学生已掌握。再对个别答题错误率较高的学生及个别问题予以解答后，完成本章节的教学任务。如果学生的整体答题正确率没有达到90%，任课教师需寻找分析原因，讲解难点重点后再对学生进行检测，直至学生的整体答题正确率达到90%后，完成本章节的教学任务。通过“课下自学+课堂检查”的教学方式可以提高学生的自学能力和自我反思能力，提高学生自主发现问题解决问题的能力及创新能力。同时也使教师能更准确地把握学生知识掌握程度，有的放矢加强课堂教学。

4.课堂实验演示。教师课堂讲授知识是传统的教学模形式，也是学生最容易接受的一种基础教学形式，因此绝对不能丢弃，但如何才能让课堂讲授的教学形式更加生动化，更能激发学生学习兴趣，却是任课教师们一直在思考的问题。对于大学物理来说，教师可以设计一些实验，将晦涩难懂的知识通过课堂实验演示直观地呈现在学生眼前，这样不但有利于学生对知识的理解，而且更有利于提升学生学习物理的兴趣，提高教学质量。

（三）建立多元化、多层次的考核评价体系

建立多元化、多层次的考核评价体系，激发学生的学习潜力，提高学生的实践应用能力，持续改进教学质量。

教学评价体系对教学以及学生的学习活动具有“指挥棒”的作用，因此建立合理的多元化、多层次的考核评价体系，有利于激发学生的学习潜力，提高学生的自主实践应用能力，持续改进教学质量。我们建立的考核评价体系主要有以下几种。

1.学习成果汇报。以小组为单位将学习讨论结果、“课下自学+课堂检查”等活动的学习成果在课堂上进行汇报，按照小组学生对学习任务的完成度、对知识点的掌握程度、小组成员的参与度，以及小组成员的创新能力综合给各小组打分。这样不仅可以考查学生对物理知识的掌握程度，而且因为以小组为單位，学生会互相督促，促进学习，同时小组的荣誉感会使学生会自觉完成自己的学习任务，提高学生自主学习能力。

2.分组竞赛物理知识点。每章知识学习结束后，以小组为单位进行本章物理知识竞赛，同时选取班级中学习基础较好的同学作为评委计分，竞赛答题的形式可以分小组必答和小组抢答两种。按照小组答题数目和答题正确度，给出小组分数。竞赛的方式不仅可以促使学生自觉完成对物理知识点的学习，增强学生解决实际问题的能力，而且还可以增加学生遇到困难，解决困难的勇气和能力。同时竞赛方式学习能够进一步激发学生之间的良性竞争，使学生更自觉的学习知识，表现自己。

3.物理知识应用小制作。每章学习结束后要求学生应用本章学习的物理知识，制作一个实物小作品或者是制作一个包含本章物理原理的小视频，亦可从网上下载一个包含本章物理原理的小视频，并用本章所学习的知识加以解释。这样不仅能巩固加深学生们对物理知识掌握的程度，而且还能使学生们更深层次理解所学知识并加以应用，将课本知识和科技发展相结合，学以致用。

4.单元测试。传统的考试仍然是一个检测学生对知识整体掌握程度的有效手段，是必不可少的。因此在每一章结束后可以进行单元测试，具体采用线下随堂测试或是采用线上网络平台完成测试。按照卷面成绩给分，这样可以更加系统地考查学生对所学知识的掌握程度和深度，学生通过每章的备考能够及时回顾总结本章的知识点，并准确把握本章的重难点。

三、改革成效

OBE教育理念下的大学物理改革已经持续了几年，在这几年改革中，我们对参加本次大学物理改革的任课教师和专业课教师进行了调查反馈，调研结果显示;改革后的大学物理课程大纲能更好地支持相应专业的人才培养目标，更符合对学生毕业要求，课程的专业针对性更强，课程能做到以产出为导向，契合专业认证标准。在课程教学过程中采用的多种教学形式，能充分调动学生的积极性，确保了课程目标方案实施。采取多元化、多层次的评价体系，可以激发学生学习潜力，提高学生实践应用能力，并能持续改进教学质量。此外，我们对几届参加改革的学生进行了调研，被调研的学生基本认为改革后“新的课程学习方法效果非常好，更容易激发同学们的兴趣”，“改革后新的评价方式更准确公平，也有利于激发大家的学习热情”，调研显示大学物理教学改革在学生中的认可度达到了78%。

结语

大学物理课程教学改革以OBE教育理念为基础，以我校微电专业为试点，主要完成了3个方面的改革：第一，以产出为导向，多方协同制定了适合专业特点的课程大纲编写。第二，探索创新了多种课程教学形式，确保课程目标的达成。第三，建立了多元化、多层次的考核评价体。实践表明，这样的教学改革增强了大学物理教学的专业针对性，同时激发了学生学习大学物理的积极性，提高了学生的学习效率，并能持续改进教学质量，确保了课程目标的有效达成，有力地支撑了学生的毕业要求，并获得了学生的广泛认可。

参考文献

[1]孙月梅，俞成涛，朱小芹，等.基于OBE理念的大学物理教学改革探索与实践[J].高教学刊，2019（20）：134-137.

[2]纪灵军，黄文祥.基于成果导向的地方本科院校学情调查实证研究——以C学院为例[J].常熟理工学院学报，2016，30（6）：48-53.

[3]杨欣，蔡伟政.基于CDIO理念的大学物理教学改革探索[J].软件导刊（教育技术），2018，17（1）：58-60.

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[7]夏飞莱.对独立学院大学物理教材建设的思考[J].总裁，2008（10）：118-119.

[8]赵富廷，张新华.大学物理实验的改革与实践[J].华章，2012（31）：170.

Reflections and Practice of “College Physics” Course Reform under the OBE Concept

SHANG Tao， XU Yang

（Department of Physics Science and Technology， Baotou Teachers College， Baotou， Inner Mongolia 014030， China）

Abstract： Based on the OBE concept， the teaching of College Physics is reformed and implemented with microelectronics and engineering as the pilot. The reform is output-oriented， the curriculum outline is formulated through multi-side cooperation， the implementation forms of various curriculum teaching are explored and innovated， and a diversified and multi-level assessment and evaluation system is established. Practice shows that the teaching reform enhances the professional pertinence of College Physics teaching， stimulates students enthusiasm to learn College Physics， improves students learning efficiency， as well as continuously teaching quality， ensures the effective achievement of curriculum objectives and programs， and effectively supports students graduation requirements.

Key words： College Physics; OBE concept; teaching reform