“学、赛、研”协同一体教学模式的探索与研究

摘要：“新工科”背景下的民办院校，旨在培养具有高素质创新性应用型本科人才，而大学物理作为理工科各专业重要的公共基础课，不仅是掌握各专业相关技术领域职业岗位所必需的基本物理原理的过程，更是培养学生运用物理思想分析、解决工程问题的能力。由于传统课堂教学中存在的一些弊端，使理论教学、学科竞赛与科研学术能力的培养不能有机结合且相互融合，以此为背景，以《大学物理》课程为例，探索研究“学、赛、研”协同一体的教学模式。

关键词：新工科大学物理学科竞赛科研学术

中图分类号：G642

ExplorationandResearchontheCollaborativeandIntegratedTeachingModelof"Learning，CompetitionandResearch"

—TakingUniversityPhysicsasanExample

ZHOUChenlu

Xi'anMingdeInstituteofTechnology，Xi'an，ShaanxiProvince，710124China

Abstract：Privatecollegesanduniversitiesunderthebackgroundof"newengineering"aimtocultivatehigh-qualityandinnovativeapplication-orientedundergraduatetalents.Asanimportantpublicbasiccourseforvariousmajorsinscienceandengineering，UniversityPhysicsisnotonlytheprocessofmasteringthebasicphysicalprinciplesnecessaryforprofessionalpositionsinrelatedtechnicalfieldsofvariousmajors，butalsoaprocessoftraining students'abilitytoanalyseandsolveengineeringproblemswithphysicalthinking.Duetosomedrawbacksintraditionalclassroomteaching，theoreticalteaching，subjectcompetitionandthecultivationofscientificresearchacademicabilitycannotbeorganicallycombinedandintegratedwitheachother.Thisarticletakesthecourseof"UniversityPhysics"asanexampletoexploreandstudythecollaborativeteachingmodelof"learning，competitionandresearch".

KeyWords：Newengineering;UniversityPhysics;Subjectcompetition;Scientificresearchandacademic

党的二十大报告指出：教育、科技、人才是全面建设社会主义现代化国家的基础性、战略性支撑[1]。必须坚持科技是第一生产力、人才是第一资源、创新是第一动力，深入实施科教兴国战略、人才强国战略、创新驱动发展战略，开辟发展新领域新赛道，不断塑造发展新动能新优势。在此背景下，培养具有科研学术能力及创新能力的高层次目标成为课程教学改革的重要目标，结合笔者学校新工科应用型人才培养体系办学目标，针对“大学物理”课程的教学改革，势在必行。

大学物理是为理工科各专业开设的重要的基础课程，在培养学生科学的思维方式、增强学生的探索精神和创新能力、提高学生动手实际解决问题能力等方面具有不可替代的重要作用。大学物理教学不仅是对学生进行知识的传授，还是培养大学生科学素质及创新能力的重要手段和途径。但是长期以来，传统课堂的教学，教师更注重演绎、逻辑推理和数学运算，实验教学则常常局限于就实验论实验的情形，与实际应用脱节，也脱离创新型人才体系的培养目标。为了解决这一问题，笔者在长期从事大学物理基础教学的过程中，不断总结教学经验，提出“学、赛、研”协同一体的教学改革模式。

1民办应用型本科大学物理教学现状

“新工科”背景下的民办院校，旨在培养高素质，具有创新精神和应用型本科人才为目标，以适应国家经济发展的新时代目标。而现代社会科技的进步，其背后总有相应的物理知识应用，尤其是近代物理部分，因此，大学物理知识的学习，不仅是掌握各专业相关技术领域职业岗位所必须的基本物理原理的过程，更是培养学生用物理思想分析、解决工程问题的能力，从而使其有效地服务于专业课程的过程。因此，本校大学物理课程目标之一是培养学生具有科学地提出问题、分析问题、解决问题能力，为学生学习专业知识和参加工程实践奠定必要的物理基础，能够应用物理自然科学的基本原理识别相关的大数据工程问题。而如何将理论教学很好地应用于实践，即理论联系实际，经过多年的教学积累，笔者在进行课程教学改革过程中，尝试以学科竞赛为桥梁，将理论与实践联系起来，以教促赛，以研促赛。

而受线下教学众多因素的影响，难以实现既定目标，因此，在2019年底教研室全体教师秉承边建设边使用的想法，在超星学习通平台上独立、自主建立了完整、系统的大学物理线上课程，为学生提供课前预习、课堂讨论和课后研究的优秀资源，为大学物理课程改革奠定良好的基础。目前，西安明德理工学院大学物理这门课程分为大学物理（1）和大学物理（2），分别在大一下学期和大二上学期开课，每年授课总人数大概在1500人左右。笔者在长期从事基础教学的基础上进行调查和了解，总结大学物理教学过程中遇到的问题如下。

1.1教学内容多与课时少的矛盾

作为理工科各专业必不可少的公共基础课，大学物理这门课程逐渐被重视，但是学科学分仍受《本科专业类教学质量国家标准》的限定，教学内容与学时仍相矛盾，课堂教学多以教师单向输出为主的“一言堂”模式，课程以考核学生对知识的掌握程度为标准，忽视对学生管理思维的培养和综合素质的提升。在传统教学模式下，教学手段主要以线下方式开展，教学模式较单一，难以满足现在大学生的认知特点和学习特征。在有限的教学时间内，教师只能讲授与考核相关的内容，无法进行课堂延伸，偏离紧扣专业需求为导向的教学目标，导致课堂教学效果差。

1.2理论联系实际少，理科思维难建立

在有限的时间内完成较多内容讲解的工作量，导致教师无法较深层次地讲解实际应用与相关知识拓展，并且学生缺乏专业知识和实践基础，因此对课程内容的理解浮于表面，导致理科思维模式难建立。在授课过程中，如何提升学生课堂参与度，如何解决学生思辨能力不足的问题，如何提高学生动手操作能力，提高科研能力成为教师着重考虑的问题。

1.3教师缺乏教改的积极性与主动性

教研室教师在多年教学的基础上，总是凭经验讲课，墨守成规，教学所用PPT、教案、教学设计，一成不变，缺乏进行教学改革的积极性，直观体现在学术科研能力较差，课堂教学效果一般。而教学改革最终成果的体现，从前期教学设计、资料收集、教学方式，评价改革都是需要大量的时间精力完成的，如何在教学改革的过程中，提高教师学术科研的积极性，也是值得考虑的问题。

1.4教学评价体系较为单一

传统教学模式的课程评价体系仅为卷面成绩加平时成绩，平时成绩包含考勤、作业、课堂互动。其中：作业存在抄袭行为，无法明确界限判定抄袭；另外，课堂互动，无法定量给出具体分数，且由于学时有限，无法保证每位同学都能参与课堂互动。因此，构建合理完善的评价体系，也是课程教学改革的重点之一。

2大学物理课程教学改革的方法和思路

大学物理课程在进行教学改革的过程中提到“学、赛、研”协同一体的教学模式[2]，其中：“学”指的是以学科竞赛为驱动引导式的教学模式；“赛”指的是物理相关的学科竞赛，结合学科竞赛开展有针对性的课程实践；“研”指的是把学赛融合成果转换成课题研究。在教育教学过程中，“学、赛、研”是教育工作者常提及的环节，但是，在实际的教学过程中，大多数教师将这个3个环节分别展现，不能有机结合且相互融合，这就导致，实际多方面都有涉及，但是却收效甚微[3]。“学、赛、研”三位一体式的教学模式，能够激发学生的学习主动性，提高学生创新能力，提高学生综合素质及学术科研能力，最终达到培养创新型高水平应用人才的目的[2]。具体的教学设计与改革，从以下几个方面开展。

2.1线上课程资源建设

教研室全体教师在超星学习通平台建设大学物理线上课程资源，其中，录制总视频184个，总时长2283min。课程中包含质点力学、刚体力学、振动波动、波动光学、静电场、恒定磁场、电磁感应与电磁波及相对论、光的量子性、量子力学引论等全部内容共计112学时线上教学资源，并在超星平台建立适应于西安明德理工学院学生专业需求的习题库、随堂测试、课后作业、单元模块测验等环节各项课程资源的建设，满足学生课前自主学习、课中集中学习、课后知识拓展的需要。教师自主建设的线上课程资源，更适合本校学生，也为后续的教学改革及教学评价体系的完善奠定了基础。

2.2线上线下混合式教学模式

充分利用教研室自主搭建的线上课程资源，在大学物理授课过程中采用线上线下混合式教学模式，使传统课堂与信息技术深度融合，强化学生自主学习的深度和广度，特别注意与实践的联系[4]。实施课前、课中及课后3个环节的教学设计，以提升课程教学目标[5]。

2.2.1课前

课前通过发布预习内容，要求学生在学习通找到对应的视频进行视频学习，针对有疑问的知识点，整理笔记并查阅相关资料。完成学习通相应章节的随堂测试题，根据学生得分情况以便动态分析学生的理解程度。

2.2.2课中

课中重在提高学生的互动参与度，通过设计小组讨论、学生提问、视频、flash动画演示，激发学生的学习兴趣，根据学生的理解掌握程度，有的放矢地讲解。

2.2.3课后

课后布置课后思考题，针对课堂内容的进一步延伸，学生可利用互联网上的教学资源查阅，以小论文形式交作业，提高学生主动思考的能力。在每一章节内容讲完之后，通过学习通平台发布单元测试题，检验学生对该知识点的掌握程度。

2.3结合学科竞赛促进理论教学

近年来，教研室组织学生参加了中国大学生物理学术性竞赛（ChinaUndergraduatePhysicsTournament，CUPT），该竞赛来源于世界青年物理学家锦标赛（InternationalYouthPhysicalTournament，IYPT）[6]。CUPT是一项以团队对抗形式的物理竞赛，它以协同创新为根本理念，旨在提高学生综合运用所学知识分析解决实际问题的能力，培养学生的开放性思维。比赛题目新颖开放，不仅可以锻炼学生分析问题、解决问题的能力，培养科研素质，还能培养学生的创新意识、团队合作精神、交流表达能力，使学生的知识、能力和素质全面协调发展。因此，中国大学生物理学术竞赛就提供了一个实践与理论教学之间很好的切合点与连接线。学校自2018年开始，已多次组织学生参加西北地区赛及陕西省赛，且已获得多项荣誉证书。

组织学生参加该比赛的相应流程如下：首先，组织学生参加西安明德理工学院大学物理实验技能竞赛，从中选拔优胜者组队；其次，由教研室教师根据每年已经给出的题目带队集训，从题目分析、实验思路、网上资源搜集、实验器材的选择，数据测量分析等方面进行辅导；最后，按照中国大学生物理学术竞赛的比赛流程及规则，在校级进行选拔，较为优秀团队将代表学校参加西北地区赛及省赛。

2.4课程考核评价体系改革

课程综合成绩仍包括两个部分，分别为平时成绩和卷面考试成绩。在建设线上课程资源的基础上，教师对平时成绩的考核进行细化，具体要求及成绩评定方法如下。

2.4.1平时成绩

平时成绩占该课程总成绩40%，具体分布如下。

（1）考勤。平时考勤占总成绩的10%，本课程的所有环节均要求学生参与并签到，不得缺勤。每缺勤一次扣2分。无故缺勤3次及以上者，取消本门课程的考核资格。

（2）线上成绩。线上成绩占总成绩的20%，主要包含课程视频学习、随堂测试完成情况、章节测验。该环节在课余时间内完成，线上系统根据学生完成情况自动记录统计学习成绩。

（3）课后作业。作业成绩占总成绩的10%，本课程每学期安排8～12次课后作业。学生必须独立完成并在规定时间前上交，未按时上交作业或作业有抄袭（雷同）的，该次作业成绩按零分计。

2.4.2结课考试

结课考试成绩占总成绩的60%。结课考试形式为闭卷。

2.5学赛融合提升科研成果转换

以赛促研，学赛融合，在教学过程中，教师可引导学生将专业竞赛实践成果转换为研究项目，再通过项目研究分析，取得学术论文、国家项目，或者创新性成果等，同时促进教师对教学改革及学术研究的积极性，营造良好的学术氛围，以学科竞赛为载体，促进教学与科研相融合，培养高层次应用型人才。

3结语

以培养高素质应用型本科人才为目标的教学体系必然要进行教学改革。大学物理课程又是各理工科专业的公共基础课，在教学过程中将大学物理课程与专业课程建立联系，能够激发学生学习的积极性、主动性，通过理论教学、学科竞赛，探索由竞赛推动促进教学、由教学成就竞赛、“学、赛、研”三者良好结合，达到推动教学、促进竞赛、培养思维、提高能力的终极教学目的。而扎实的理论知识、符合客观的应用、创新的实验设计、科研学术研究的能力、相关知识及应用软件的知识拓展、实验结果的完成实现、实验结果讨论分析及总结等，反过来推动、促进大学物理教学，以学科竞赛推动大学物理教学的研究实践，进一步提高学生的科研水平。

参考文献

[1]习近平：高举中国特色社会主义伟大旗帜为全面建设社会主义现代化国家而团结奋斗：在中国共产党第二十次全国代表大会上的报告[DB/OL].（2022-10-16）[2022-10-25].https：//www.gov.cn.

[2]徐荣正，国旭明，张占伟，等.“学、赛、研”融合式人才培养模式研究：以焊接技术与工程专业为例[J].大学教育，2020（12）：141-143.

[3]袁艺，“学赛研”一体式创新人才培养模式研究[J].美与时代（城市版），2023（10）：140-142.

[4]梁敏，王鹏，王璟璟，等.基于超星平台的大学物理线上线下混合式教学改革与实践[J].内江科技，2022，43（7）：143-144.

[5]朱庆利.基于OBE理念的大学物理线上线下混合式教学研究[J].科技资讯，2023，21（16）：197-200.

[6]王珩，徐世峰，王利岩，等.以物理学术竞赛为依托培养高素质人才：以沈阳航空航天大学为例[J].大学物理实验，2020，33（3）：118-121.