周雨青 王亚伟 乐永康
摘要:“大学物理”和“大学物理实验”是高等学校理工科各专业两门重要的基础课程。大学物理课程教学指导委员会华东地区工作委员会于2013年底启动了华东地区高校大学物理“两课”状态调研工作。有关调研结果为高校进一步深化大学物理教学改革提供了依据。
关键词:大学物理;大学物理实验;教学改革
“大学物理”和“大学物理实验”(以下简称“大学物理两课”)是高等学校理工科各专业两门重要的基础课程。“两课”的知识体系、思想方法和实验手段能有效地提升学生的科学思维能力和解决实际问题的能力,因而对高校培养高素质创新人才起到至关重要的作用。
“大学物理两课”要达到上述教学目标,必须建立在高质量的课堂教学基础之上。为了比较全面地了解国内高校大学物理“大学物理两课”教学现状、面临的挑战和存在的问题,明确下一步教学改革思路,教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会华东地区工作委员会在2013年12月工作年会上发起对大学物理“大学物理两课”现状开展调研的倡议,得到广泛响应。全部调研工作于2015年9月结束。
一、“大学物理”课程调研
1.教师现状
“大学物理”是基础课,教学内容相对技术性课程较传统、稳定,对任课教师一般没有太大的挑战性,对教师职称提升也没有太多的支撑,但课程教学压力却很大——工作量大、内容覆盖广、教学规范性强、学生基础高低不一。那么,教师在个人诉求方面的愿望与现实的落差往往就会直接影响到教师的工作积极性和主动性。
在接受问卷调研的教师中,具有副教授及以上高级职称的教师占调研总数的54.38%,目前打算晋升副教授的占讲师总数的23.18%,打算晋升教授的占副教授总数的47.99%。在职称晋升对教师事业和生活影响方面,教师更注重职称晋升对科研和家庭收入的影响,认为职称晋升对教学有帮助的仅占9.85%;在科研和教学精力分配方面,大多数教师把精力放在科研上;在收入满意度方面,对现有收入满意的教师占6.02%,基本满意的占49.64%,不满意的占44.34%。
结合调研结果,我们认为,“大学物理”课程教师(华东地区)的职称普遍较高,而且还会越来越高,这表明基础课教师升职需求持续增长。教师心态普遍存在重科研轻教学现象,因此需要妥善处理好教学与升职和做科研的矛盾。
2.教学内容、方法、手段和课时
(1)教学内容。由于“大学物理”教学内容的广泛性——力学、热学、声学、光学、电学、近代物理,长期以来受到多方质疑,认为应根据需要有所选择。因此,我们对“大学物理”教学内容的适切性进行了教师和学生的同步调查。教师问卷要求教师就教学内容做出“调整性判断”。调研表明,认为教学内容需要调整的教师占73.91%,认为需要大量调整的占6.57%。有关教学内容调整的意见主要集中在以下几个方面:增加物理学前沿知识,教学与实际应用相联系,根据不同专业调整教学内容,提高教学内容的可读性、趣味性等。部分教师还针对具体章节,提出了应增加或减少的具体内容。在学生问卷中,我们要求学生就教学内容做出“有用性判断”。调研显示,绝大部分同学认为,力学(70.93%)、电磁学(54.33%)和光学(47.03%)是重要的,热学(44.64%)是次重要的,其他内容不太重要。
综上表明,“大学物理”教学内容的可调性和适切性是应该加以考虑的,可以根据学生或专业需求做适当调整。当然我们认为,应该在保持物理知识系统性的基础之上进行必要的调整。
(2)教学方法。面对初进大学的一年级新生,基础课教学方法尤其重要。因此,我们在此次调研中设置了教学方法多样性与接受性的调查。在教师问卷中,我们调查了教师常用的教学方法。调研结果发现,采用最多的是“教师主讲”方法(占64.60%),其次是“教师精讲、学生质疑、教师答疑”方法(占29.93%),“学生先自学再交流、教师适时予以指导”占2.01%,“专题讲座与讨论”占2.19%,其他方法占1.2%。这说明,教师讲解依然是目前“大学物理”教学中教师运用最多的教学方法。学生问卷则设置了“最喜欢的教学方式”选项。调研结果显示,学生最喜欢的教学方式是“教师精讲、学生质疑、教师答疑”(占49.97%),其次是“教师主讲”(占30.48%),喜欢“学生先自学再交流、教师适时予以指导”的占10.35%,喜欢“专题讲座与讨论”的占7.76%,其他占1.91%。
两组数据比较发现,教师更多地选择自我表现的教学方式,学生更喜欢参与性的教学方式,希望能有提问、讨论和交流的机会,更多地参与到教学活动中。这对于教师教学改革的方向具有一定启发。
此外,调查问卷还特意设置了关于网络学习态度的选项。调研数据显示,喜欢网络学习的学生占38.65%,不喜欢的占36.91%,约25%学生持无所谓态度,说明网络学习方式尚未成为学生的自觉学习方法。
(3)教学手段。在调研中发现,采用多媒体教学与传统教学手段相结合方法的教师占75.92%,其中多媒体教学为主、传统教学手段为辅的占55.66%,传统教学手段为主、多媒体教学手段为辅的占20.26%。19.89%教师仅采用传统的教学手段,另有4.20%教师仅采用多媒体教学。希望老师以多媒体教学为主、传统教学手段为辅的学生占50.08%,希望以传统教学手段为主、多媒体教学手段为辅的学生占37.13%。在教学手段偏好上,教师和学生比较接近。
(4)教学课时。教学课时是实施和完成教学要求的基本保证。教育部高等学校基础物理教学指导委员会2010年制定的《大学物理教学基本要求》规定,“大学物理”课时不低于128学时。我们的调查数据显示,实际授课学时在90~120学时的高校最多,占被调查学校的46.17%;其次是60~90学时,占40.69%;120~150学时的占22.45%,少于60学时的占13.87%,150学时以上的占5.66%。教师对“大学物理”课时的看法是,认为总学时太少的占50.36%,认为基本合适的占46.90%,认为总学时太多的占2.76%。调查结果表明:《大学物理教学基本要求》规定的学时数是适中的;有一半以上的学校存在“学时危机”;由于教学内容存在可压缩、可调整的弹性,那么学时的危机可能就是一个“伪命题”,因为我们通过“弹性”调整教学内容的“指向性”(或称“适切性”),就可在教学内容系统化前提下,实现教学时数的可调化。
3.评估方式
评估是教学效果的检验,最容易量化的是命题考试。本次调研仅针对命题考试形式、方式和内容对教师、学生进行了同步调查。
关于命题形式,统一试卷、任课教师轮流命题的教师最多,占37.77%;统一试卷、专人命题的教师占37.41%;采用试题库自动命题的教师占13.32%;任课教师自主命题的占10.58%,其他占0.91%。可见,各高校大学物理考试命题多采用各专业统一试卷的方式,统一命题形式合计占75.18%。
关于考试方式的调查显示,闭卷考试占绝大多数,达到95.99%,其他考试方式,比如开卷、半开卷、写小论文、专题答辩等方式的考试很少被使用。
关于考试内容,考查重点放在物理概念、物理规律及其运用的占94.53%,其中“简单运用”占49.27%,“灵活运用”占45.26%。
在学生问卷中,学生喜欢的考试方式与教师普遍喜欢采用的考试方式(即闭卷考试)不同,学生们的偏好存在差异。学生喜欢的考试方式依次是,开卷考试(39.03%)、闭卷考试(29.83%)、写小论文(24.39%)、半开卷(21.45%)以及专题答辩(8.87%)。对教师的考核重点,认为题目太难的学生占25.04%,觉得概念、公式太多记不住的占57.70%,认为题量太大做不完的占24.61%。
由此可见,单一的闭卷考试不能被学生认可,教师认为重点考查的内容,学生在考试中感觉极不适应,这是很值得认真思考和改进的方面。
二、“大学物理实验”课程调研
“大学物理实验”课程与“大学物理”课程有很大的不同。首先,实验室要有足够的空间容纳学生和仪器;其次,实验仪器存在添置和维护的问题,需要有经费和实验技术人员的支撑;最后,专职教师必须在原理和实验动手方面都擅长。
1.实验室条件
实验室条件包括用房面积和运行经费,这是反映接纳能力和维护能力的两个重要指标。本次调研侧重于2008年以来华东六省一市高校在实验室用房面积和运行经费情况。
调查结果显示,大学物理实验室面积在1000~1800平方米的高校有9所,2000~2864平方米的高校有8所,3000~3800平方米的高校有11所,4000~4800平方米的高校有3所,大于5000平方米的高校有4所,有1所高校的大学物理实验室面积为10000平方米。
在实验教学年均运行经费方面,10~20万元的高校有11所,4~8万元的高校有9所,1.2~3.5万元的高校有8所,32~50万元的高校有4所。值得说明的是,上述4所年均运营经费超过32万元和面积超5000平方米的高校分别是“985工程”大学、“211工程”大学和省属重点高校。由此可见,重点院校在实验室基础建设方面的确有强大的保障能力。总体上看,即便是面积最小、经费最少的高校实验室,在硬件投资上还是能维持教学与发展的需要。
2.实验室专职教师状况
专职实验物理教师是实验教学的中流砥柱,队伍的层次、结构和稳定性都关乎实验教学的质量和发展。本次调研侧重于2008年以来华东六省一市高校物理实验专职教师的年龄结构、职称、学历及人员变化状况。
(1)年龄结构。调研显示,大于55岁的教师占6.1%,45~55岁教师占28.7%,35~45岁教师占41%,小于35岁的教师占24.2%。总体上看,专职教师年龄分布比较合理,以35~45岁教师为主,35岁以下教师人数多于55岁以上的教师。因此,在今后5~10年的时间里专职教师队伍不会因退休而出现“断层”,也不会出现专职教师经验不足的现象。传承关系相对稳定。
(2)职称与学历分布。调研发现,实验教学单位负责人职称层级与教师队伍学历配置呈正相关。实验室中高学历教师比例较低的,其负责人职称层级也较低。
(3)专职教师人数变化。调研数据统计显示,自2008年以来,23所高校的专职教师人数基本维持稳定,2所高校减少了4人,1所高校增加了10人(这所高校现从事实验教学的教师共有15人,其中2/3教师是2008年之后新增的)。调研表明,相对于实验室硬件条件在近年来的较大改善,专职实验室教师队伍相对稳定,队伍发展滞后于教学条件的发展,对实验教学发展形成了一定程度的制约。
3.实验室专业技术员状况
实验教学的良性运作需要专职教师和技术员的互助协作。专业技术员是实验室正常运转的重要保障,也是实验教学发展的重要动力之一。本次调研对2008年以来华东六省一市高校实验室专业技术员的人员数量、学历层次和近年来人员变化状况进行了调查。
(1)人员数量。在37所填报了实验室人员配置情况的高校中,26所高校配置了实验室技术员(占填报学校的70.28%),人员数量在l~18人不等;11所高校没有配备实验室技术员(占29.72%)。可以看出,目前不少高校实验教学单位技术员配备不够合理,存在严重的结构性问题,亟待改善。
(2)学历层次。这次调研共有3l所高校填报了实验室人员学历状况。31所高校有实验技术员184人,其中具有本科学历的占33.7%,具有硕士学历的占31.5%,具有博士学历的仅占3.3%。虽然技术员队伍能否胜任岗位职责不一定和学历直接相关,但技术员队伍总体学历偏低却是不争的事实。
(3)人员变化情况。在上述3l所高校中,12所高校技术员人数是减少的,共计减少26人_8所高校技术员人数是增加的,共计增加15人。总的来说,技术员在一年年减少。
高校大学物理实验教学情况调研显示,近七年来实验室规模和经费投入是足够大的,专职教师基本维持不变,但实验室技术人员数量在减少。如果不解决好这个问题,将会影响“大学物理实验”课程教学质量的提升。
三、有关思考
这次调研反映了当前高校大学物理“两课”教学的现状,可以看到在以下三个方面存在的冲突:一是教师待遇、职称与基础授课之间的冲突,基础课教学不能很好地解决教师生存问题和职称问题,这势必影响教师在基础课教学上的投入。二是教师在选择教学内容、讲课方式和考试形式方面,与学生的理解与喜好之间存在偏差与冲突。作为教师,到底应该坚守,还是应该妥协(适应学生),这是很值得研究的问题。三是实验室建设在人力和财力上的不协调。近七年来,国家或学校给予实验室的经费投入不能算少,但实验室自身的人力资源却有减无增。这是令人担忧的一件事。
我们认为,高校应该致力于从管理层面和教师层面进行以下改革:
在管理层面,要千方百计改变现有的重论文考核、轻课程建设和教学过程考核的方式,要为基础课教师解除后顾之忧创造有利的外部环境;要充分改善基础课教师的生活条件,让教师在教学活动中也感受到“多劳多得”的分配制度,这样才能使教师安心于教学研究和改革;要充分营造尊师爱生的氛围,使基础课教师能有更多的与学生交往的空间和时间,用教师高尚的师德行为影响学生并获得尊重。同时让教师感到学生的单纯、朴实和可爱。
在教师层面,要着力思考教材建设如何适应现代科技发展和课堂教学的变化;要着力思考如何提高教学技能,将重要的、系统化的、不可或缺的教学内容,以学生喜爱的形式呈现出来;要着力思考如何真正使学生在教学过程中成为主体,如何调动学生学习基础课的积极性和热情。教师是教学改革的主体,教学是教师的核心工作,要尽职尽责、想方设法地提高教学质量。
[责任编辑:夏鲁惠]