基于師范認證背景下的光學(xué)課程教學(xué)改革研究*

趙書瑞 關(guān)魁文 何 雷 王華麗 劉藝璇 李彥松

(保定學(xué)院汽車與電子工程學(xué)院 河北 保定 071000)

師范類專業(yè)認證是專門性教育評估認證機構(gòu)對師范類專業(yè)人才培養(yǎng)質(zhì)量狀況實施的一種外部評價過程.師范專業(yè)認證的一個重要理念是 “成果導(dǎo)向教育”(簡稱OBE).OBE理念的核心是:以學(xué)生的“學(xué)習(xí)成果、畢業(yè)目標(biāo)”為教育導(dǎo)向,在OBE理念下,課程教學(xué)也要由專業(yè)的“培養(yǎng)目標(biāo)、畢業(yè)要求”反向設(shè)計而決定,這種理念的實施使課程教學(xué)更具有目的性、前瞻性、方向性,也更有利于提高教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的培養(yǎng)質(zhì)量[1-3].

物理學(xué)專業(yè)課程理論性強的特點使得課堂教學(xué)多以教師“講”為主體,課后評價方式單一,不能體現(xiàn)以學(xué)生為中心的OBE教學(xué)理念.因此,如何實現(xiàn)“以產(chǎn)出為導(dǎo)向、以學(xué)生為中心、持續(xù)改進”的教學(xué)理念顯得尤為重要[4].光學(xué)課程是高等師范院校物理學(xué)專業(yè)必修課之一,它為原子物理、電動力學(xué)、量子力學(xué)等后續(xù)課程提供必要的知識積累,也是中學(xué)物理教學(xué)中重要知識模塊之一,探討光學(xué)課程的教學(xué)改革,設(shè)置以學(xué)生為中心的光學(xué)課程體系勢在必行.

本文以O(shè)BE教育理念為基礎(chǔ),針對我校物理學(xué)專業(yè)的光學(xué)課程進行了教學(xué)改革的初步思考和探索[5].總體目標(biāo)歸納為3個方面:第一,基于師范認證的OBE教學(xué)理念修正課程教學(xué)大綱,體現(xiàn)以產(chǎn)出為導(dǎo)向的認證標(biāo)準(zhǔn);第二,改進教學(xué)模式,體現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念;第三,改進課后評價方式,逐步形成全過程、全方位評價方案.

1 光學(xué)課程教學(xué)過程中存在的主要問題

光學(xué)課程存在理論性較強、難度較大、知識點比較分散等特點.本校2020級之前的物理學(xué)專業(yè)分為物理學(xué)和應(yīng)用物理兩個方向,而光學(xué)課程在教學(xué)要求上沒有細分,其教學(xué)方式主要存在以下幾個方面的問題.

(1)教學(xué)大綱內(nèi)容仍側(cè)重于應(yīng)用物理方向,缺少針對師范生素養(yǎng)的培養(yǎng),師范專業(yè)針對性不強,造成學(xué)生對課程內(nèi)容存在畏難和懈怠情緒.

(2)課堂教學(xué)主要以教師為主體,不能體現(xiàn)以學(xué)生為中心、以產(chǎn)出為導(dǎo)向的教學(xué)理念,這種較為單一的教學(xué)模式不能充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,學(xué)生課堂參與度與獲得感較低.

(3)教學(xué)效果評價和考核方式較為單一,不能及時反饋教師的教學(xué)效果和學(xué)生的學(xué)習(xí)效果.

2 光學(xué)課程教學(xué)改革的對策與研究

2.1 結(jié)合培養(yǎng)目標(biāo) 優(yōu)化教學(xué)大綱

我校的物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是為保定地區(qū)和雄安新區(qū)以及周邊區(qū)域培養(yǎng)能在初級中學(xué)及相關(guān)教育領(lǐng)域從事物理教育教學(xué)工作的合格師資,光學(xué)課程支撐3個畢業(yè)要求指標(biāo)點.現(xiàn)有的教學(xué)大綱師范專業(yè)針對性不強,授課內(nèi)容主要圍繞教材中的定律、定理、公式進行授課,缺乏與現(xiàn)代熱點以及先進技術(shù)相融合;另一方面,部分授課內(nèi)容與中學(xué)教學(xué)內(nèi)容脫節(jié).

本項目參與者基于師范認證的OBE教學(xué)理念進行了課程教學(xué)大綱修正,首先,項目組成員認真研究課程內(nèi)容,并對中學(xué)教學(xué)進行調(diào)研,將課程內(nèi)容進行模塊重新組合,分為必修模塊和拓展模塊兩部分.

必修模塊主要介紹光學(xué)學(xué)科的發(fā)展歷史以及基本原理、公式、定律、知識體系的理論推導(dǎo);在理論分析的同時注重科技前沿、實際應(yīng)用、思政元素等的滲透,授課過程力求做到重點突出、敘述簡潔、易教易學(xué),通過多方位的知識滲透強化學(xué)生對光學(xué)關(guān)鍵知識點的領(lǐng)悟,同時注重與中學(xué)物理中光學(xué)部分相關(guān)內(nèi)容的聯(lián)系,為做一名合格中學(xué)教師做好知識儲備.

拓展模塊側(cè)重理論知識與實驗設(shè)計、生活現(xiàn)象、實際應(yīng)用、科技前沿,與中學(xué)知識的銜接等,在大綱中以*標(biāo)注;倡導(dǎo)學(xué)生根據(jù)教師的課上滲透,再利用課下時間進行深入挖掘.這樣既提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,提升了學(xué)生的實踐教學(xué)能力,又培養(yǎng)了學(xué)生批判性思維能力和知識遷移創(chuàng)新能力.

例如光的干涉和衍射章節(jié)既是光學(xué)課程的重點,又是其難點,由于知識點比較抽象,二者之間關(guān)聯(lián)度很大,造成很多學(xué)生對這兩個知識點理解困難、區(qū)分困難,從而導(dǎo)致掌握困難.在講授這部分知識的時候,除了必修模塊的相關(guān)知識體系的詳細講解之外,在拓展模塊教學(xué)中加入了以下內(nèi)容.

(1)分組設(shè)計內(nèi)容: “基于邁克爾孫干涉的精密測量技術(shù)已應(yīng)用于各領(lǐng)域,請利用網(wǎng)絡(luò)查閱其應(yīng)用并選取一個具體例子簡述其原理”“設(shè)計實驗測定CD光盤的光柵參數(shù)并闡述其原理”.

(2)專項討論內(nèi)容:漂浮在水上的油膜在陽光下為什么呈現(xiàn)彩色條紋?改變角度顏色會發(fā)生變化嗎?

(3)個性展示內(nèi)容:“光的干涉、衍射區(qū)別與聯(lián)系”思維導(dǎo)圖制作.

上述內(nèi)容的設(shè)置既鞏固了學(xué)生對光的干涉、衍射等理論知識的掌握,又拓展了學(xué)生視野、增強了學(xué)生之間的溝通合作.

2.2 基于OBE教學(xué)理念 改進教學(xué)模式

在OBE教育教學(xué)理念下,學(xué)生是學(xué)習(xí)過程的主體,而授課教師只是教學(xué)過程的示范者、管理者和監(jiān)督者[6].教師要改變一言堂的傳統(tǒng)授課模式,做好角色轉(zhuǎn)換,針對學(xué)校師范生的專業(yè)需求和學(xué)習(xí)特點,借助學(xué)習(xí)通等在線智慧教學(xué)平臺構(gòu)建線上、線下相結(jié)合的教學(xué)模式,強化師生互動、生生互動,產(chǎn)生即時雙向的教學(xué)效果和學(xué)習(xí)效果反饋,教師根據(jù)反饋結(jié)果可以有針對性地進行重點講解,從而充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性、能動性和創(chuàng)造性.這種線上、線下相結(jié)合的模式主要分為課前、課上、課后3個環(huán)節(jié),學(xué)生作為學(xué)習(xí)主體,多以宿舍為單位進行結(jié)組,以方便組內(nèi)隨時進行問題探究.

課前,教師利用學(xué)習(xí)通平臺上傳預(yù)習(xí)資料、討論問題、實際應(yīng)用以及一些慕課資料,學(xué)生以學(xué)習(xí)小組的形式搜集、整理資料,上傳平臺.教師一方面可以有選擇地在課上展示優(yōu)秀作品,增強學(xué)生的積極性;另一方面教師可根據(jù)教學(xué)進度利用課前時間以小組為單位在課堂上展示成果,這種展示既增強了學(xué)生的互動性,達到取長補短之目的,又能夠鍛煉師范生的課堂表達能力.

課堂上,教師以光學(xué)實際應(yīng)用以及光學(xué)的前沿動態(tài)為切入點進入授課環(huán)節(jié),根據(jù)課堂內(nèi)容深入挖掘課堂思政元素,采用視頻、動態(tài)模擬、現(xiàn)象演示等形式加深學(xué)生對理論知識的理解;利用學(xué)習(xí)通平臺進行知識點隨堂測試;課堂上酌時加入案例研討環(huán)節(jié)鼓勵學(xué)生發(fā)表見解,課下學(xué)生以小組為單位總結(jié)與案例研討相關(guān)的知識點以及心得、體會.

課后,教師在學(xué)習(xí)通平臺布置習(xí)題作業(yè)、問題討論、章節(jié)測試,檢測學(xué)生對知識點的掌握程度;設(shè)置以章節(jié)或相關(guān)章節(jié)為中心的光學(xué)專題,以學(xué)習(xí)小組為單位完成專題內(nèi)容,提升學(xué)生對相關(guān)內(nèi)容的運用能力,培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力和批判性思維;設(shè)置章節(jié)思維導(dǎo)圖、知識點總結(jié)等課后作業(yè),加深學(xué)生對知識體系的理解.課后作業(yè)的形式不再局限于傳統(tǒng)的課后習(xí)題,而是借助于學(xué)習(xí)通平臺靈活布置多種形式的課后作業(yè),部分作業(yè)需要組內(nèi)討論、共同完成,極大促進了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.

以光學(xué)第四章第 4.5節(jié)——“望遠鏡的放大本領(lǐng)”為例介紹這種授課模式的應(yīng)用,如圖1所示.

圖1 線上-線下教學(xué)模式實例圖

2.3 改進課后評價方式

基于師范認證的持續(xù)改進的CQI理念,努力改進課后評價方式,逐步形成全過程、全方位評價方案,改變一張試卷定成績的考核模式.光學(xué)考核分為平時考核和期末考試兩部分,平時考核占比40%,其考核形式和特點主要體現(xiàn)在以下幾個方面:

(1)采用多種考核方式,加大平時成績占比.

利用學(xué)習(xí)通平臺優(yōu)勢加大隨堂測試、章節(jié)測試的占比,通過測試學(xué)生可以了解自己學(xué)習(xí)中的不足,尋找差距迎頭趕上.另外,在學(xué)習(xí)通平臺教師發(fā)布討論議題,學(xué)生針對教師發(fā)布的議題既可發(fā)表自己的見解,也可以在討論區(qū)發(fā)布議題,這些都計入學(xué)生平時成績,討論區(qū)的設(shè)定極大地提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.

(2)加大課堂展示、案例收集和總結(jié)在平時成績中的占比.

課堂展示主要體現(xiàn)在習(xí)題課上,教師改變傳統(tǒng)的章節(jié)習(xí)題課就是教師講解習(xí)題的模式,而是把習(xí)題課交給學(xué)生,學(xué)生以小組為單位進行習(xí)題講解,且以習(xí)題為切入點引申出與之相聯(lián)系的知識點,組與組之間可以進行補充和互評,互評成績?nèi)∑骄嬋肫綍r成績.這種形式的習(xí)題課課堂氣氛活躍、學(xué)生參與度高.

案例收集和總結(jié)主要是通過學(xué)習(xí)通的分組任務(wù),以小組為單位完成,同樣采用組內(nèi)互評+組間互評+教師評閱的形式給出成績.

(3)通過平時成績加分的形式鼓勵學(xué)生在課堂上與教師積極互動,在教學(xué)平臺上發(fā)布相關(guān)討論、小論文、光學(xué)知識的應(yīng)用等,以達到提高學(xué)生學(xué)習(xí)主動性的目的.

改進后的課后評價形式以及成績占比如表1所示.

表1 光學(xué)課程課后評價形式及成績占比

3 教學(xué)成效

期末試卷成績作為評價指標(biāo),是衡量課程改革成效的一個重要手段之一.2020級學(xué)生(教學(xué)改革后)與2019級學(xué)生(教學(xué)改革前)期末考試試卷均為試卷庫隨機抽取,因此試卷難度相當(dāng),考試模式相同,考試成績對比如表2所示.90～100分?jǐn)?shù)段的人數(shù)分布中2019級為5人,2020級上升為17人,占比上升了12%,不及格人數(shù)2019級20人,2020級降為零.2020級平均成績由2019級的68.03分上升至81.08分.成績分布數(shù)據(jù)表充分說明光學(xué)課程的教學(xué)改革成效明顯,教學(xué)效果良好.

表2 光學(xué)課程2020級與2019級期末考試成績分布對比

學(xué)生的滿意度調(diào)查也是衡量課程教學(xué)質(zhì)量的另一個關(guān)鍵指標(biāo),為了了解課堂教學(xué)情況,學(xué)校教務(wù)處學(xué)期末會展開課程滿意度調(diào)查,表3是2020級物理學(xué)專業(yè)學(xué)生對光學(xué)課程課堂教學(xué)部分的滿意度調(diào)查情況統(tǒng)計,有效參評學(xué)生人數(shù)為70人 ,滿意度平均分為94.183 8.說明學(xué)生對光學(xué)課程教學(xué)滿意度較高,課程教學(xué)改革效果良好.

表3 光學(xué)課程課堂教學(xué)滿意度調(diào)查表

4 結(jié)論

本文基于對OBE教育理念的認知,探討基于師范認證背景下的光學(xué)課程教學(xué)改革思路.筆者結(jié)合本校學(xué)情,以培養(yǎng)目標(biāo)為依據(jù)進行教學(xué)大綱的優(yōu)化、探討以學(xué)生為主體的教學(xué)模式、課后評價方式的光學(xué)課程改革策略.對于教學(xué)大綱進行了模塊重組;通過多種形式的課堂教學(xué)模式的改革來體現(xiàn)學(xué)生的主體地位;多種考核形式的課后評價方式的改革既激發(fā)了學(xué)生課上學(xué)習(xí)的積極性,又增強了學(xué)生課下自主學(xué)習(xí)的主動性,形成課上、課下相互結(jié)合、相互補充的教學(xué)模式,為提升課堂教學(xué)質(zhì)量打下了堅實基礎(chǔ).