当今世界面临着无数的社会、环境和经济问题,解决它们往往需要结合许多不同的知识和专业技能。我们为什么以及怎么样改进大学物理教学,才能更好地解决这些重要问题呢?
世界总是在不断地变化,今天更是如此。远程医疗、数字支付和工业自动化等新技术发展迅猛,我们还必须努力发展经济、减少碳排放、应对人口老龄化问题以及利用人工智能的力量。为了迎接这些挑战,大学必须给学生传授正确的知识与技能,以便他们创造和开发下一代技术、解决未来的问题。物理学工作者善于把高水平科学知识、计算能力和解决问题的技能结合起来,能够很好地满足高科技行业的广泛需求。
为了确保有足够的物理学毕业生拥有正确的技能组合,英国物理学会在2022年修订了其学位认证框架,鼓励大学设计更灵活的物理教学,在强调知识和技能的同时,还要突出跨专业的技能。新框架希望确保物理学的毕业生为将来的工作做好准备,能够结合技术和跨专业技能,适应许多不同的职业。新框架还鼓励大学以创新的方式开展教学和评估。
全新教育模式的出现正在挑战传统的课程体系。斯坦福的“Stanford2025”、曼彻斯特的“UA92”和伦敦的“01 Founders”等项目都是为了吸引更加多样化的学生,更贴切地符合雇主的需求。他们不仅要关注学生学的内容,更要关注对学生的教学和评估。
在英国物理学会的支持下,英国东南物理网络和白玫瑰工业物理学院在2021年组织了一系列网络研讨会,讨论这些问题。
这里总结了未来物理教学需要回答的5个重要问题。(1) 怎么教学生解决开放性的新问题?雇主希望毕业生解决的问题可能并不明确,也不属于某个特定的科学领域。但负责招募工作的人经常说,物理学的毕业生不善于回答开放性的问题。这个缺点可能是因为传统的物理教学具有“模块化”的性质,每项评估只测试学生对特定主题的了解。
为了未来的物理教学而言,PBL课程意味着学生每学期参加一个小组项目,应用他们的知识来解决基于全球挑战的研究或技术问题。为了解决开放性的问题,学生们将培养各种技能,如项目管理、报告写作、沟通和协作,以及学习创造性地思考。
大学教学,特别是纯科学教学,喜欢传统的教学方式。然而,新冠疫情迫使各个系尝试不同的方法,包括在线会议。这并不顺利,有些学生抱怨教学质量很差。但也有一些好处。例如,与面对面授课相比,一些学生似乎更专注,也更有可能在聊天框中提问。数字化教学还可以帮助一些残疾或需要长期通勤的人。
随着就业市场的变化、数字技术的发展和对多样性问题认识的提高,大学物理教学也需要发展。越来越多的雇主希望毕业生有良好的团队合作能力和解决问题的能力,而严格的物理教学可以提供这些技能。企业并不希望物理教学被“简化”。相反,教育工作者要考虑怎样把这些技能融入到课程中,为学生在工作中应用他们的知识做好更好的准备。