摘要:課程是人才培養的核心要素,構建高質量的一流課程有助于提升本科教育的整體水平。光學課程是物理學專業的核心課程,該課程對培養學生科學思維方法和追求真理、勇攀科學高峰的責任感具有基礎性地位和作用。光學課程組堅持以學生學習為中心,產出導向為目的的教學理念,依據專業人才培養目標完善課程教學目標,通過課程思政達到思政育人目標?;诔欠貉沤虒W平臺構建線上線下混合式課程教學模式和課程評價體系,開展了具有一定挑戰度的線上線下混合式教學改革與實踐。經過教學改革實踐,學生們的實踐能力和創新思維能力得到有效培養,教學質量顯著提升。
關鍵詞:線上線下混合式;光學;課程思政;教學改革實踐
中圖分類號:TB文獻標識碼:Adoi:10.19311/j.cnki.16723198.2024.20.089
1線上線下混合式課程建設方案
光學課程需緊緊圍繞學生的專業培養目標,完善課程教學目標,構建新的課程教學模式和課程評價體系,改善傳統的教學模式和考試方式中的不足,提高學生的學習主動性和積極性,突出培養學生的綜合實踐能力和創新思維能力,從而提升本課程的教育教學質量。
1.1依據人才培養方案,完善課程目標
根據我系2022版《物理學專業人才培養方案(師范類)》,結合物理學專業學生的培養目標修訂光學課程的教學大綱。課程教學大綱立足“為黨育人、為國育才”教學目標,細化“家國情懷”“個人品格”和“科學觀”思政要求,提出課程的4個學習目標:(1)能夠了解光學在科研、生產和實踐中的應用,使學生能夠勝任傳播光學相關前沿科學動態工作,學會解決光學問題的思想和方法,能夠樹立科學的理想信念。(2)能夠掌握波動光學、幾何光學的基本概念和基本規律,了解光與物質的相互作用,理解光的量子性,培養學生分析問題、解決問題、進行創造性思維的能力,為后繼課程奠定基礎。(3)能夠運用所學的知識解釋生活中的光學現象,能夠勝任中學有關光學知識的教學工作。能夠整合光學的知識點,解決日常生活中的光學問題。(4)能夠使學生養成自主學習習慣、具有自我管理能力,培養學生實事求是、勇于探究的科學精神和辯證唯物主義世界觀。
1.2創新教學方法,激發學習主動性
依據由“以教師教為中心”的傳統教學模式向“以學生學為中心”的混合式教學模式轉變的思想。教學方法在原先通過課堂講授法為主的基礎上,采用在線信息技術的教學為輔,植入了直觀導入法、討論法、項目式學習法,引導學生發現和構建知識。通過信息技術擴展教學資源讓學生能夠提前自學,提高課堂效率并為學生提供更多的討論答疑機會,逐步實現以教師教為中心到以學生學為中心的轉變。
1.3挖掘課程思政元素,提升育人能力
“立德樹人”是我國高等教育在新時期發展的一個突出特點和主題,它是培養具有中國特色的優秀人才的根本所在。教學內容從注重專業理論知識和應用知識的講解,增加了光學儀器發展歷史,科學人文精神,前沿技術、現代社會需求等介紹。實踐能力方面,通過實驗操作鍛煉學生具備發現、分析并創新性解決光學系統中實際問題的能力,通過軟件培訓使學生具備從事光學設計及制造的工程應用能力;在思想品德方面,通過講述著名科學家的故事培養學生嚴謹求實的科學態度、刻苦鉆研的學習作風和獨立思考的科學研究精神;在價值觀方面,通過信息技術培養具有良好的社會責任感及良好的職業道德的社會主義建設者和接班人。
1.4堅持多元化課程考核,建立過程性課程評價體系
在線上線下混合式教學模式中,要注重教學評價方式的多元化及過程性評價。全面考核學生的學習效果不僅要基于課程內容進行設計,還要注重把握課后反饋。課前查閱資料,參與討論;課上探究式討論,隨堂提問;課后完成線上測驗及作業,通過學習通平臺,客觀真實地反映了學生對課堂知識的掌握效果,對錯誤率高的知識點可針對性解答。這種精細化的組織體系不僅可以彌補網絡教學監控的短板,更能較好地幫助學生克服在線學習中的懈怠、拖延問題,幫助學生提升自我管理的能力,增強學生學習的積極性和自信心。
2線上線下混合式課程教學設計
教學活動與組織是實現從教師傳授到學生獲得的途徑,為提高學生學習質量,創造良好的學習環境。只有全面設計課前、課中及課后的教學活動才能讓學生深度參與課程學習,激發學生的探索欲。具體的教學活動設計如下。
2.1課前任務設計
教師課前如何導入新課,激發學生對知識進行探索的欲望直接影響后續課堂學習效果。具體新課導入法如下。1.討論法,教師在課前將討論話題發布在學習通,讓學生查閱資料并發表意見,鍛煉學生觀察事物發展規律,提煉事物主要特征的能力。2.直觀導入法,教師讓學生觀察使用光學儀器及元件后所產生的光學現象,引起學生學習探究光學儀器結構、原理和特性的興趣,以及提高學生對光學知識的綜合運用能力和深入剖析問題的能力。3.任務驅動法,利用在學習通中已建設的科學家的典型事跡、先進光學技術等欄目,設置任務點引導學生了解科學前沿技術,進行課程思政,激發學生對科學研究的熱愛及探索精神。
2.2課堂教學活動設計
按照“兩性一度”的規定,課堂教學的有效實施將會大大提升學生的學習成績。我們應該把握好“兩性一度”的精髓,將課程的知識結構提升到更加豐富、具有創造力、具有挑戰性的水平,使他們更好地投入到學習之中。表1清晰地展示了“望遠鏡”這一節知識內容的課堂教學設計流程,通過教師與學生有效的互動過程,實現了將傳統的授業解惑與現代的探究相結合的雙向交互,真正做到“以學生為中心”的教育思想。
2.3課后復習與拓展
項目式教學法即教師通過學生反饋了解課程中較難理解的部分光學理論或光學現象,設置不同難易程度的APP設計任務,學生自行組隊選擇設計內容基于COMSOL多物理場軟件開發“光的偏振”“單縫衍射”“全反射”等可視化實驗仿真APP,提高學生分析問題能力、綜合實踐能力、創新思維能力。
2.4多元化過程性教學評價體系
混合式教學模式的教學方法更注重學生在整個學習過程中的參與度。借助學習通完善的精細化的組織體系,可以給學生與老師、學生之間提供交流平臺,詳細記錄學生在課程學習過程中的參與度,如討論次數、任務點完成數、章節測驗、作業、測試等完成度。這種完善的評價體系可以彌補線下教學不能實現與所有學生進行的交流,還能詳細記錄每個學生課上參與度的缺點。目前學生在課堂上的注意力、思維活躍程度,思想政治受教育程度,人生觀、價值觀建立的程度還不好度量,今后需進一步改進評價方法。
3總結
經過教學創新改革后,學生有效掌握了重要的工程理論基礎及軟件操作技能,了解到現代科學前沿技術,體驗到科學技術對人類文明發展的重要作用,激發起學生學習的強烈興趣,樹立了正確的人生觀、價值觀,為將學生培養成德智美全面發展的新時代大學生奠定了基礎。教與學是相互促進的,教學方法改革需要老師的知識更全面,對老師的專業技術及信息技術使用能力提出了更高的要求,老師的教學能力也得到了明顯提升,教師和學生相互成長。線上線下混合式教學方法在光學課程中的使用,學生整體學習效果較好,對于理科專業的課程教學具有推廣應用價值。
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