基于OBE理念的大学物理课程体系改革与探索

【摘要】本文介绍了OBE（Outcome based education）成果导向教育这一先进的教育理念，分析了目前我国大学物理模块化教学的现状，深入探讨了应用型大学基于OBE理念的大学物理课程体系的构建，为解决目前大学物理教学中存在的“通识性、基础性”与学生“个性、分层培养”之间的矛盾，提供了一种可行性方案。

【关键词】OBE理念 大学物理 课程体系 模块化教学

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2016）06-0021-02

大学物理课程作为理工科专业的必修基础课，其在培养学生科学素质和创新能力方面，具有其他课程不能替代的重要作用。然而，在知识爆炸、科学技术飞速发展的今天，大学物理课程却普遍面临学分、学时不断压缩的局面。针对应用型大学的应用性人才培养，物理教学应该怎样进行切实可行、行之有效的改革？如何解决大学物理课程的“通识性、基础性”与学生“个性、分层培养”之间的矛盾？按照“平台+模块+任意选修”的要求，构建基于OBE（Outcome-Based-Education）理念的模块化大学物理课程体系是解决上述矛盾、行之有效的途径。

一、大学物理模块化教学的现状

大学物理课程经过百余年的修改和完善，已形成了一整套完整的教学体系，出版了大量适应不同类院校和专业的各种各样、丰富多彩的教材[1-5]。这一教学体系是基于传统教育思想而设计的，具有知识系统性强、内容深、理论性强等特点，因此，课程需要的学时较多。随着高等教育向着大众化、市场经济的不断推进，传统课程体系的弊端逐渐显现出来。为了适应现代化、经济化社会对人才多元化的需要，有利于学生个性和分层培养，我国高校依照不同专业学生对大学物理的不同需求，尝试实行《大学物理》课程模块化教学改革。

目前，在综合型大学中，大多数院校均根据不同专业简单地将《大学物理》课程分为A、B、C、D、E五大类。A类对应与物理联系相对紧密的专业，其内容多、难度高，需要的学时较多，其涵盖了教育部高等学校非物理类专业物理基础课程教学指导委员会颁布的《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》[6]的a类内容（本科生达到的最低要求，即核心内容）和一定数量的b类内容（根据人才培养目标和专业特点增加的部分，即扩展内容），一般需要140学时；B类对应一般理工科专业，其内容是基本要求的a类内容，需要120学时左右；C类则特别为希望能适当减少物理学时的少数专业开设，一般为96学时左右。D类为医用物理，为医学各专业开设，共72学时；E类是文科物理，面向文科各专业开设，共64学时。

在应用型大学中，普遍存在学时低于90的教学现状，综合型大学的模块化教学显然不能满足应用型大学的要求。为了使大学物理的教学内容更加贴近专业需要，往往采用为各专业提供自助餐式的服务。将大学物理首先划分为力、热、电、光和近代物理五个大模块，其次将每个模块细分为若干子模块，力学模块分为质点运动学子模块、质点动力学子模块、刚体子模块、振动子模块和波动子模块；电磁学模块细分为静电场子模块、静电场中的导体和电介质子模块、恒定磁场子模块、磁场中的磁介质子模块、电磁感应和电磁场子模块；热学模块细分为气体动理论子模块和热力学基础子模块，光学模块分为波动光学子模块和几何光学子模块，近代物理模块分为狭义相对论子模块和量子物理基础子模块。各专业根据本专业后续课程和学时的要求，选择需要学习的模块和子模块，然后制定出适合不同专业的教学大纲。

二、基于OBE理念的模块化教学改革

成果导向教育（Outcome based education，简称OBE，亦称能力导向教育、目标导向教育或需求导向教育）作为一种先进的教育理念，于1981年由Spady等人提出后，很快得到了人们的重视与认可，并已成为美国、英国、加拿大等国家教育改革的主流理念。OBE教学设计和教学实施的目标是学生通过教育过程最后所取得的学习成果（Learning outcomes），OBE强调如下4个问题：我们想让学生取得的学习成果是什么？为什么要让学生取得这样的学习成果？如何有效地帮助学生取得这些学习成果？如何知道学生已经取得了这些学习成果？OBE的实施要点，或者说关键性步骤有五个：第一确定学习成果；第二构建课程体系；第三确定教学策略。第四自我参照评价；第五逐级达到顶峰。

三、基于OBE理念的大学物理课程体系的构建

传统教育是学科导向的，它遵循专业设置按学科划分的原则，教育模式倾向于解决确定的、线性的、静止封闭问题的科学模式，知识结构强调学科知识体系的系统性和完备性，教学设计更加注重学科的需要，而在一定程度上忽视了专业的需求。基于OBE理念的模块化教学改革，灵活整合教学内容，组成三个层次（通识、专业限选和学生任选）、不同教学模块以适应不同专业的教学要求并满足不同学生的个性需求，从而解决大学物理及物理实验课程的“通识性”与“专业需求”之间的矛盾，“基础性”与学生“个性、分层培养”之间的矛盾。

基于OBE理念的模块化大学物理教学的研究在国内尚处于起步阶段，在这方面的研究成果屈指可数。传统的大学物理教学体系往往是按照教学内容划分为力学、热学、光学、电磁学和近代物理五大部分，这一教学体系追求物理教学内容的系统性和完整性，但需要的学时较多，专业选择性和学生的选择空间少。基于OBE理念的模块化教学将在通识模块+专业限选模块+学生任选模块的基础上合理配置各模块教学内容，构建一个全新的满足专业需求和学生个性培养的应用型大学物理教学体系。

第一部分通识模块为工科个专业所必备的基础性物理知识，主要讲授物理学的基本概念、基本理论和基本方法， 是构成学生科学素养的重要组成部分，涵盖力学、热学、电磁学和光学的基础性内容。它的教学目标和任务是：使学生对物理学的基本概念、基本原理和基本规律有较全面、系统的认识。了解各种运动形式之间的联系以及物理学的近现代发展和成就。通过通识模块的教学使学生在实验能力、运算能力、逻辑思维能力和抽象思维能力以及对世界的认识能力等方面得到初步训练。既要使学生掌握物理学的理论精髓，又要使学生体会和领略实验对物理学科的重要性和必要性，还要使学生学会采用必要的高等数学方法去分析和研究物理学问题，培养学生的物理思维能力和解决实际物理学问题的能力。使学生在学习物理学知识的同时，逐步建立正确的思想方法和研究方法，充分发挥本课程在培养学生辩证唯物主义世界观方面的作用，进行科学素质教育。

第二部分专业限选模块是继通识模块之后，考虑到大学物理的所有知识内容并不是各个专业都需要的，有一些内容与专业之间甚至没有什么关联，通过选择与学生专业相关的教学内容，做到有的放矢，便于突出重点和难点，有利于学生集中精力和注意力去学习，也有助于学生更有效的掌握与专业相关的物理知识，真正做到学以致用。这种模块化教学的方式，有利于学生在相对较短而又有效的教学时间里汲取和掌握与自己今后学习专业知识相关的物理基础知识后，可以有充足的精力和相对富余的时间投入到本专业的课程以及相关实践中去，在此过程中学生也可以更有效更直接地将所学的大学物理知识与专业知识相结合。通过模块化教学，大学物理课程在培养学生的专业性上起到了较传统教学更好的教学效果和作用。

第三部分学生任选模块为营造适合学生个性发展的空间和氛围而设置，鼓励学生发展个性和爱好，重视学生的“主动性”、“潜在性”和“差异性”，挖掘、尊重和保护学生的自主意识和潜能。重视培养学生的自主创新精神和独立个性，使学生的主动性、创造性和智慧潜能得以激发。学生可以根据自己的学习兴趣和个性发展需要不受学时限制进行选修。该模块主要以基础物理向近代和应用拓展的部分为教学内容，下设不同的子模块和专题。各子模块或专题尽量做到相对独立，以便学生进行任意选择搭配。该模块对于开阔思路、激发探索和创新精神、增强适应能力和提高人才科学素质具有重要意义。

综上所述，OBE的教学原则是教学要以学生为主体，教学目的在于是激发学生“乐学”、“会学”、最终达到“学会”。教学评价要放弃传统的“以教论教”，坚持“以学论教”评价原则。也就是说，“教得怎么样”要通过“学得怎么样”来评价。基于OBE理念的大学物理课程的教学改革任重而道远，要真正实现学生即乐学，主动学，最终达到学会的教学效果，还需要在实际的教学改革中不断积累经验。

参考文献：

[1]《物理学》，马文蔚编著，高等教育出版社，2006年第5版

[2]《普通物理学》，程守洙、江之永编著，高等教育出版社，2006年第6版

[3]《大学基础物理》，张三慧编著，清华大学出版社，2007年第2版

[4]《普通物理学简明教程》，胡盘新编著，高等教育出版社，2008年第2版

[5]《大学物理教程》夏兆阳主编，高等教育出版社，2010年第1版

[6]《非物理类理工学科大学物理课程教学基本要求》，物理与工程， 2006

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