试论师范专业认证背景下的“固体物理学”课程教学改革
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作者:文林 杨英 唐建军 罗淞文
[摘 要] 该文结合笔者所在学校物理学师范专业的办学特点及人才培养目标，探讨“固体物理学”在课程目标、教学设计和教学手段、考核方式与评价细则、教学研究和师资队伍建设等方面的改革，以促进该门课程更好的达到国家师范认证标准和物理学师范专业人才培养目标。
[关键词] 固体物理学;师范专业认证;教学改革
[基金项目] 2019年度重庆市教育委员会高等教育教学改革研究项目（193091）;2019年重庆市研究生教育教学改革研究项目（yjg193088）
[作者简介] 文 林，重庆师范大学物理与电子工程学院;杨 英，重庆师范大学物理与电子工程学院;唐建军，重庆市第十五中学校;罗淞文，重庆市璧山中学校。
[中图分类号] G642.0 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）17-0184-02 [收稿日期] 2019-10-21
“固体物理学”是连接微观世界和固体宏观性质的桥梁，其应用极为广泛[1]。目前，在我国的理工科高等院校中，不仅物理学专业开设了这门课程，而且化学、光电和电子等其他理工科专业也开设了“固体物理学”课程。“固体物理学”这门课程涉及的内容较为广泛，针对不同专业本科生及各个学校的人才培养目标，“固体物理学”课程的授课内容的侧重点很不一样。
为进一步提升高等师范学校的教育人才培养质量和水平，教育部于2017年印发了《普通高等学校师范类专业认证实施办法（暂行）》。师范专业认证对师范教育提出了新要求和新标准，各个师范院校有必要对当前的师范教育做出进一步的深化改革[2]。本文将结合我校物理学师范专业的人才培养质量标准，探讨“固体物理学”在课程目标、教学设计和教学手段、考核方式与评价细则、教学研究和师资队伍建设等方面的改革。
一、基于人才培养目标下的课程目标改革
重庆师范大学物理学师范专业的人才培养总体目标就是基于现代物理教育的发展趋势，使学生通过本科阶段的学习，能成长为适应时代要求和基础教育改革需要，德智体美全面发展，科学素养和教师专业素养高度整合，基础知识与实践技能协调发展、具有创新精神和开拓能力的物理学教学和研究人员。因此，物理学师范专业“固体物理学”的教学目标不仅仅是要求学生掌握固体物理学的基本概念、基本理论、基本方法和利用固体物理学知识研究复杂固体的基本性质，而且还应注重培养学生的师德规范和教育情怀，提升学生的教学能力、班级管理能力、综合育人能力，加强讲解与中学物理相关的知识内容，整合教学内容以提升师范特色。
师范教学不能“重理论、轻实践”，在夯实学生的理论基础知识的同时，必须要有效地提升学生的实践能力。重庆师大于2017年开始实施新的人才培养方案。该方案将原有的18周理论教学周时缩短至16周，并将17和18周设置为教学实践周，组织师生在校内外开展了为期两周的教学实践活动，如物理学师范专业的物理教学技能实践、专业综合实验和科研论文写作实践等，旨在提升学生的实践能力。
二、教学设计和教学手段的改革
“固体物理学”的知识内容涉及抽象的晶体结构和繁琐的数学计算，不仅要求学生具有较强的抽象能力，还要求学生具有扎实的高等数学及量子力学等物理基础知识。在以往的“固体物理学”教学过程中，大多采用传统的“教师教、学生学”的以教师为中心的授课模式，教学手段较为单一，学生综合能力提升容易受到限制，不利于人才培养。为适应新形势下的师范教育人才培养质量要求，“固体物理学”教学手段和教学设计也应做出相应改革。
为提升学生自学和独立思考能力，丰富“固体物理学”课程的教学设计和教学手段势在必行。在“固体物理学”的部分教学内容中，可采用“研究式”教学手段进行教学[3]。
其次，对于一些抽象的晶体结构模型和复杂的数学计算，可利用多媒体辅助软件（如PowerPoint、Latex、Flash等软件）、晶体模拟软件（Crystal Maker、Diamond等软件）及数值计算软件（Python、Maltab等软件）[4]，给学生形象的展示复杂的晶体结构模型以及让学生了解数值计算的一些相关知识，进而使学生形成对利用计算机软件、计算物理等工具和知识开展理论研究的初步认识。
最后，也可结合教师的科研课题，将一些简单的研究内容留作习题，让学生利用已学“固体物理学”知识进行科学研究，使学生进一步加深对“固体物理学”知识的理解和应用，让学生接触和体验科研过程，激发学生探索未知的欲望和科研兴趣，培养学生的独立思考和创新能力，让学生切身体会到“学有所用”。除此以外，在课堂教学中，也应向学生介绍一些与固体物理学知识相关的前沿科学研究领域、最新研究进展和当前国际研究热点，让学生了解固体物理与物理其它分支的联系以及固体物理学的重要性，拓宽学生的视野，尤其能为立志从事凝聚态物理等相关科学研究的本科生提供一些关于考研專业选择的参考。
三、考核方式与评价细则的改革
重庆师大物理学师范专业的“固体物理学”属于专业方向选修课程，对学生的课程考核，主要由教师根据该课程的特点和自己的课程教学内容和设计，自由选择课程考核模式。在传统的“固体物理学”考核模式中，大部分教师对学生成绩的考核，主要采用平时成绩和期末试卷考试成绩。平时成绩主要包括出勤和作业成绩，占总成绩的20%～30%，而期末考试成绩占70%～80%。这种期末考试成绩占主导的传统考核模式，在形式上太过于单一，不能对学生整个学习过程进行客观正确的评价。
重庆师大自2017年开始对课程考核形式和评价细则进行全面改革，要求每门课程减少期末考试成绩比重，鼓励教师采取多种考核手段，加强对学生平时学习的考核。结合“固体物理学”这门课程本身的特点，在学校教学指导委员会的指导下，物理学师范专业“固体物理学”的考核方式与评价细则做出了进一步改革。首先，期末考试在总成绩中所占比例调整为40%，重点考查学生对“固体物理学”中的基本概念、基本理论和基本方法的掌握情况。其次，平时考试成绩占比提升至60%，其中出勤成绩占20%、教科书上的课后习题占20%，探索性思考作业和课堂表现占60%。探索性思考题目主要取自于我校教师的科研课题或经典的文献资料，全为理论计算题目，其目的是促使学生利用所学的固体物理学知识开展一些理论研究，鼓励同学间的相互协作，进而加深学生对固体物理学知识的理解和认识，让学生意识到固体物理学知识在其他物理分支中也存在着重要应用，从而提升学生独立思考、自主学习和团队协作能力，培养学生的探索和创新精神。课堂表现主要考核学生回答问题的积极性和能否走上讲台讲解一些自学知识和探索性题目，注重对学生师范技能表现的考核，以提升学生的教学能力。 四、教学研究和师资队伍建设的改革
“固体物理学”是物理学师范专业本科生学习难度最较大的一门课程，其概念不仅抽象，而且涉及到力学、热力学统计、声学、电学、磁学、光学、高等数学、量子力学等各方面的内容，对教师的教学要求较高，授課教师必须具有扎实的数学和物理基础，需要不断加强教学研究，积极探索适合本课程教学的新手段和新方法。除此之外，固体物理学已经成为当代科学重要支柱及高科技源泉，许多物理研究领域涉及到应用固体物理知识解决物理问题。因此，“固体物理学”课程的授课教师应选择具有与固体物理相关的研究背景、活跃在科研第一线的教学科研人员，除了讲解书本知识以外，还应适当扩展一些近代固体物理学的发展和热点研究问题，不仅有助于开拓学生的视野，而且还能帮助部分学生找到自己的研究兴趣和确定以后的考研专业等。
五、总结
在国家实施普通高等学校师范类专业认证的新形式下，笔者结合我校物理学师范专业的人才培养目标和方案，分析了“固体物理学”的课程改革，希望为今后更好的推动“固体物理学”的教学提供参考。
参考文献
[1]黄昆，韩汝琦.固体物理学[N].北京：高等教育出版社，1988.
[2]胡万山.师范类专业认证背景下教师教育改革的意义与路径[J].黑龙江高教研究，2018，（7）：25-28.
[3]何云峰.大学“研究性教学”的发展路向及模式构建[J].中国大学教学，2009，（10）：81-83.
[4]张腊梅，商继敏.探索现代信息技术在固体物理教学中的应用[J].课题研究，2016，（1）：23-24.
Abstract： This article is based on the specialty characteristics and talent training goals of the physics teachers' professional education and discusses the reform of Solid Physics in terms of course objectives， teaching design and teaching methods， assessment methods and evaluation rules， teaching research and teacher team building， so as to promote the course to better meet the national certification standards and physics teachers' goal of talent cultivation.
Key words： Solid Physics; Teacher Professional Certification; teaching reform
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