陳小平，劉建強

（1.高等教育出版社，北京 100029；2.山東大學(xué)物理學(xué)院，山東濟南 250100）

教學(xué)研究

大學(xué)物理慕課的設(shè)計、建設(shè)與應(yīng)用實踐

陳小平1，劉建強2

（1.高等教育出版社，北京 100029；2.山東大學(xué)物理學(xué)院，山東濟南 250100）

近年來，以慕課（MOOCs）為代表的在線開放課程發(fā)展迅猛，對當(dāng)今高等教育教學(xué)模式帶來了巨大沖擊，本文結(jié)合山東大學(xué)“大學(xué)物理”慕課課程的設(shè)計、建設(shè)與應(yīng)用情況，總結(jié)了大學(xué)物理慕課的建設(shè)實踐經(jīng)驗，比較分析了“慕課+SPOC”、翻轉(zhuǎn)課堂等實踐模式的應(yīng)用情況，進一步展望了“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下大學(xué)物理課程建設(shè)的發(fā)展趨勢.

慕課；大學(xué)物理；翻轉(zhuǎn)課堂；在線開放課程

1　在線開放課程建設(shè)新形勢

慕課（MOOCs，Massive open online courses），即大規(guī)模在線（網(wǎng)絡(luò)）開放課程或者海量在線（網(wǎng)絡(luò)）公開課，屬于一種在線教育形式.2012年美國高等教育界由斯坦福大學(xué)、哈佛大學(xué)、麻省理工學(xué)院等名校掀起一股慕課風(fēng)潮，《紐約時報》因此將2012年稱為“慕課元年”.近年來，隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展和推動，在“互聯(lián)網(wǎng)+”的背景和概念下，以慕課為代表的大規(guī)模在線開放課程發(fā)展迅猛，對當(dāng)今高等教育模式帶來了全方位的巨大沖擊！信息技術(shù)促進了開放課程資源向開放課程學(xué)習(xí)的轉(zhuǎn)化，推動了開放教育的產(chǎn)業(yè)化轉(zhuǎn)變與發(fā)展［1，2］.

以國外的3大慕課平臺Coursera、edX和Udacity為代表，包括我國的“學(xué)堂在線”、“中國大學(xué)MOOC”等平臺在內(nèi)，國內(nèi)外類似的學(xué)習(xí)平臺已有近80個；據(jù)不完全統(tǒng)計，2014年提供MOOC課程的大學(xué)超過400所，課程數(shù)量2 400余門，比2013年翻了一倍，學(xué)習(xí)者數(shù)量達到1 600～1 800萬；2015年5月全球新生學(xué)院（Global Freshman Academy，GFA）由美國亞利桑那州立大學(xué)（ASU）和edX合作成立，ASU會在edX上以MOOC形式提供大學(xué)課程，任何人都可以報名學(xué)習(xí)這些課程，在學(xué)習(xí)完課程并且通過之后即可獲得學(xué)分；2015年6月美國伊利諾伊大學(xué)香檳分校（UIUC）商學(xué)院將通過Coursera在推出首個線上MBA（iMBA工商管理碩士）項目；2015年 7月，法國Open Classrooms與IESA Multimédia合作發(fā)布了國家承認的學(xué)士學(xué)位MOOC課程，提供MOOC多媒體專業(yè)學(xué)位；截止2015年底，僅僅中國大學(xué)MOOC平臺就已經(jīng)與60余所知名高校和機構(gòu)合作，推出近500門精品慕課課程，選課人數(shù)更是突破700萬，并為110所高校開設(shè)了近500門SPOC（Small Private Online Courses，即小型在線專有課程，也叫“私慕課”或“私播課”，是將MOOC本地化以便在校學(xué)生學(xué)習(xí)的課程模式）課程，發(fā)放MOOC證書7萬余張.

總體看來，MOOC對教育模式、格局的改變正在一步步前進著，一個圍繞著MOOC的成熟教育生態(tài)系統(tǒng)也逐漸形成：各大MOOC平臺紛紛探索新型課程模式，包括專項課程、付費認證、自學(xué)模式以及課程本地化；參與制作MOOC的大學(xué)和機構(gòu)數(shù)量越來越多，對MOOC投入的資源也在持續(xù)增長；課程質(zhì)量越發(fā)出色，為學(xué)習(xí)者提供更豐富的選擇和更優(yōu)良的學(xué)習(xí)體驗；重心漸漸轉(zhuǎn)向職業(yè)教育，商業(yè)模式越發(fā)清晰；MOOC學(xué)習(xí)的社會認可度逐步增加，相關(guān)學(xué)分、證書、學(xué)前教育的認可認證逐步被學(xué)習(xí)者、高校和社會接受.

2　山東大學(xué)大學(xué)物理慕課的建設(shè)

進入新世紀，我國高校課程建設(shè)經(jīng)歷了從精品課程建設(shè)到精品開放課程建設(shè)、再到精品在線開放課程建設(shè)3個過程：從2003到2010年間，共建設(shè)了3 909門國家級精品課程和2萬多門省校級精品課程，實現(xiàn)了“五個一流”的精品課程體系；隨著“十二五”期間“質(zhì)量工程”的實施，國家精品開放課程開始建設(shè)，到2015年11月9日“愛課程”網(wǎng)上線4周年之際，已經(jīng)上線961門視頻公開課、2 708門大學(xué)資源共享課；在世界范圍內(nèi)大規(guī)模在線開放課程發(fā)展的新趨勢下，2014年5月8日，中國大學(xué)MOOC平臺正式上線，標(biāo)志著中國特色在線開放課程進入全面建設(shè)階段，教育部擬于2017年前認定1 000余門，2020年認定3 000余門國家精品在線開放課程［3］.

山東大學(xué)“物理學(xué)（大學(xué)物理）”課程是2004年國家精品課程，經(jīng)過多年的建設(shè)應(yīng)用，積累了系統(tǒng)豐富的優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，經(jīng)過校、省、國家遴選評審，順利轉(zhuǎn)型升級為國家精品資源共享課，并且于2013年6月首批通過“愛課程”網(wǎng)向社會大眾免費開放.2014年上半年，《大學(xué)物理》慕課被列入學(xué)校首批慕課課程改革項目，課程團隊在廣泛調(diào)研的基礎(chǔ)上精心設(shè)計了課程框架，經(jīng)過仔細研討和反復(fù)修改確定了課程腳本，課程團隊團結(jié)一致、加班加點、克服困難，終于在2014年10月完成錄制任務(wù)，《大學(xué)物理》慕課分為力學(xué)和熱學(xué)、相對論和量子物理、電磁學(xué)和光學(xué)3門，分別于2014年10月28日、11月18日和12月2日正式在中國大學(xué)MOOC平臺上線開課，目前已經(jīng)完成三輪授課，選課學(xué)習(xí)人數(shù)達到3萬余人次，初步構(gòu)建了具有山東大學(xué)特色的“國家精品課——國家精品資源共享課——慕課”一體化大學(xué)物理在線開放課程體系.

根據(jù)本校大學(xué)物理教學(xué)情況和網(wǎng)上學(xué)習(xí)者的水平，《大學(xué)物理》慕課的課程大綱以我們的基礎(chǔ)教材《簡明物理學(xué)》（高等教育出版社出版）為藍本設(shè)計，分成力學(xué)和熱學(xué)、電磁學(xué)和光學(xué)、相對論和量子物理3部分，具體內(nèi)容如圖1所示.力學(xué)和熱學(xué)部分包含前六章的內(nèi)容，包括質(zhì)點運動的描述、力學(xué)中的守恒定律（機械能守恒、動量守恒和角動量守恒）、剛體和理想流體的運動規(guī)律、振動和波動的相關(guān)規(guī)律等力學(xué)基本知識，以及氣體和液體的基本性質(zhì)及其規(guī)律等熱學(xué)基本知識；電磁學(xué)和光學(xué)部分包含第七到第十章的內(nèi)容，包括經(jīng)典電磁學(xué)和波動光學(xué)的內(nèi)容；相對論和量子物理部分包含第五章以及第十一到第十五章的內(nèi)容，包括狹義相對論的基本原理和量子物理的相關(guān)概念及其規(guī)律，其中有黑體輻射、光電效應(yīng)、康普頓效應(yīng)、量子論、波函數(shù)、薛定諤方程、電子自旋等內(nèi)容，另外還有原子核和粒子的基本概念及其規(guī)律等內(nèi)容.

圖1　《大學(xué)物理》慕課的課程大綱及內(nèi)容

前兩部分分別安排8周教學(xué)內(nèi)容發(fā)布加2～3周考試完成時間，是大學(xué)物理課程教學(xué)的主體內(nèi)容，而第三部分是補充和選學(xué)內(nèi)容，方便學(xué)有余力或感興趣的學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí).計劃3個部分每學(xué)期開課一輪，同時在“中國大學(xué)MOOC”和“學(xué)堂在線”兩個公共服務(wù)平臺上開課，便于更多學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)使用.課程以微課程的形式發(fā)布，每周課程包含4～5講內(nèi)容，每一講后面提供教學(xué)視頻、隨堂測驗、演示文稿以及課堂討論等等，重點章節(jié)后還有專題習(xí)題課講授，每周一次單元測驗以及每兩周一次課后作業(yè)題，學(xué)期末一次期末考試.課程的學(xué)習(xí)成績來自于單元測驗、課后作業(yè)、參與網(wǎng)絡(luò)討論和期末考試，完成課程學(xué)習(xí)并考核合格（≥60分）的可獲得合格證書，成績優(yōu)秀（≥80分）的可獲得優(yōu)秀證書.

課程平臺系統(tǒng)提供了多種形式的學(xué)習(xí)評價和檢測方式.對于客觀性測試題，學(xué)習(xí)者在規(guī)定的時間內(nèi)答題，系統(tǒng)自動對學(xué)習(xí)者提交的答案進行及時反饋，學(xué)習(xí)者可以根據(jù)系統(tǒng)的反饋調(diào)整與改進學(xué)習(xí)，并再次嘗試；對仍有問題的題目或者知識點，可以去討論區(qū)中與其他學(xué)習(xí)者或助教老師交流，解決問題.針對學(xué)習(xí)者人數(shù)眾多的情形，在批改作業(yè)階段運用同伴互評方式進行評價，即在規(guī)定的時間內(nèi)完成提交作業(yè)的學(xué)習(xí)者可以按照評價量對其他同學(xué)的作業(yè)做出評價、給出分數(shù)，每一位學(xué)習(xí)者都會收到來自其他5位甚至更多同學(xué)對自己作業(yè)的反饋評價，并以5個成績的平均成績作為本次互評作業(yè)的成績；很多學(xué)習(xí)者都反映這是一種很好的相互學(xué)習(xí)和交流的方式.其他還有教師評價、學(xué)習(xí)者自評等多種評價方式，包含了過程性評價與總結(jié)性評價.多種評價方式的運用有利于教師和學(xué)習(xí)者及時的調(diào)整教學(xué)安排和學(xué)習(xí)策略，同時對課程本身的綜合情況和后續(xù)開展也提供了數(shù)據(jù)支持.

3　基于慕課的教學(xué)實踐與思考

慕課的出現(xiàn)展現(xiàn)了國際高等教育發(fā)展的新趨勢和新動向，同時也帶來教育觀念、教育體制、教學(xué)方式、人才培養(yǎng)模式等方面的深刻變化，對深化傳統(tǒng)大學(xué)教育教學(xué)改革、提高教育質(zhì)量、促進教育公平等產(chǎn)生積極的推動作用［4］.通過研討分析大學(xué)物理慕課第一輪開課學(xué)習(xí)情況，開課教師在2015年春季學(xué)期試點將MOOC引入教學(xué)過程中，嘗試將“翻轉(zhuǎn)課堂”、SPOC、“混合式教學(xué)”等新型教學(xué)理念及方法引入傳統(tǒng)課堂教學(xué)，有助于豐富教學(xué)形式與手段，促進因材施教和學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，以期提高教學(xué)效果，同時也可以應(yīng)對大學(xué)物理學(xué)時不斷被壓縮、教學(xué)質(zhì)量出現(xiàn)下降趨勢等問題.學(xué)校的《大學(xué)物理SPOC》采用與《大學(xué)物理MOOC》課程同步模式進行，除了包含知識點的教學(xué)視頻、隨堂測驗、演示文稿、課堂討論、習(xí)題講解、單元測驗、課后作業(yè)和期末考試以外，還包含專門的難點補充、專題研討、小組學(xué)習(xí)指導(dǎo)等環(huán)節(jié)，具有更多的互動機會和更加深入的學(xué)習(xí)途徑.課堂面授重點在于討論課后公共問題、研討單元測驗、檢測課后作業(yè)、訓(xùn)練習(xí)題解答、設(shè)計專項訓(xùn)練、探究難點問題、學(xué)習(xí)知識綜合運用以及學(xué)習(xí)MOOC內(nèi)容未涉及的相關(guān)內(nèi)容.

大學(xué)物理“翻轉(zhuǎn)課堂”試點之后，開課教師通過比較分析和問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)：課程總成績大幅提升到76.67分，超出其他平行班或者往年成績5～10分，翻轉(zhuǎn)課堂總成績=平時成績50分（通過《大學(xué)物理——力學(xué)和熱學(xué)》和《大學(xué)物理——電磁學(xué)和光學(xué)》兩門MOOC課程學(xué)習(xí)總成績獲得）+期末考試成績50分（由綜合筆試獲得，重點考核難點問題、綜合運用以及以上MOOC課程未涉及的內(nèi)容）；大學(xué)物理慕課通過率也大幅度提高，力學(xué)和熱學(xué)與電磁學(xué)和光學(xué)通過率分別為7.9%和6.1%遠高于第一輪開課的1.15%和0.5%；問卷調(diào)查如圖2顯示超過三分之二的同學(xué)喜歡翻轉(zhuǎn)課堂，大多數(shù)喜歡的原因是方便學(xué)習(xí)和促進自學(xué).總體看來，“翻轉(zhuǎn)課堂”的試點取得了預(yù)期的良好效果.

圖2　翻轉(zhuǎn)課堂問卷調(diào)查結(jié)果分析

實際上，試點過程中開課教師也遇到一些問題.例如試點初期有極個別學(xué)生很不適應(yīng)這種新形式，向?qū)W院學(xué)校寫信反映，引來學(xué)院學(xué)校領(lǐng)導(dǎo)集體聽課；還有教師不愿去嘗試、不愿作“吃螃蟹的人”等等問題.以上問題也反映出“翻轉(zhuǎn)課堂”面臨的困難，首先是教師、學(xué)生參與積極性的問題：如何調(diào)動教師參與“翻轉(zhuǎn)課堂”這種較深層次的教學(xué)改革活動是個難題，因為這種教學(xué)改革活動費時費力、工作量十分巨大，雖然學(xué)校或多或少有一定的支持鼓勵措施，但是與目前高校科研評價機制與職稱晉升體制的導(dǎo)向比起來就顯得后勁不足；而大學(xué)物理作為外系公共基礎(chǔ)課，學(xué)生的重視程度不夠，有被動學(xué)習(xí)的慣性，還有學(xué)分證書沒有相應(yīng)認定機制，它們都妨礙了學(xué)生參與的積極性.另外一個就是在線開放課程背景下教與學(xué)的能力培養(yǎng)問題：從慕課出現(xiàn)伊始，就一直存在“MOOC取代教師、MOOC革命學(xué)?！钡日f法和爭論，給有的教師和管理者帶來一定的困惑，在行動上就是漠視、抵觸相關(guān)教學(xué)改革活動.這些都需要通過加強正面宣傳引導(dǎo)和培訓(xùn)講解，提高教師和學(xué)生在線開放課程背景下教與學(xué)的思想認識和相應(yīng)能力.

4　小結(jié)

慕課模式的本質(zhì)是高等教育資源的重組，實際上是在倒逼傳統(tǒng)大學(xué)教育教學(xué)方式向四個方向轉(zhuǎn)變：一是教育資源開放化；二是教學(xué)方式混合化；三是學(xué)習(xí)個性化；四是學(xué)習(xí)過程社會化.在信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的強力支撐下，慕課使得大規(guī)模高質(zhì)量教育教學(xué)共享成為可能！總之，慕課等在線開放課程為高等教育帶來了沖擊，同時也帶來了機遇和良好的借鑒，只有把握機遇、順應(yīng)“互聯(lián)網(wǎng)+”的時代大潮，積極學(xué)習(xí)和努力改進，才能促進中國特色在線開放課程的持續(xù)發(fā)展，推動高等學(xué)校優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源的共建共享，實現(xiàn)人才培養(yǎng)質(zhì)量的穩(wěn)步提高、促進高等教育改革的逐步深化和推動學(xué)習(xí)型社會的全面建設(shè).

致謝：感謝教育部高等學(xué)校大學(xué)物理課程教指委教學(xué)研究立項（編號：DWJZW201524hd）和山東大學(xué)教學(xué)改革立項資助.

［1］ 瞿振元.以MOOC發(fā)展為契機促進信息技術(shù)與高等教育深度融合［J］.中國高教研究，2014：6，1-4，22.

［2］ 王祖源，倪忠強，王瑜，等.從OC到MOOC大學(xué)物理課程建設(shè)再思考［J］中國大學(xué)教學(xué)，2014：6，53-56.

［3］ 教育部關(guān)于加強高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見［Z］.教育部文件，教高［2015］3號，2015.

［4］ 陳小平.MOOC的發(fā)展及對高校物理課程的影響［J］.大學(xué)物理，2015，34（8）：38-40.

The design，construction and application of the University Physics MOOC

CHEN Xiao-ping1，LIU Jian-qiang2
（1.Higher Education Press，Beijing 100029，China；2.School of Physics，Shandong University，Jinan，Shandong 250100，China）

The massive open online courses，such as MOOC，has developed rapidly and brought great impact on the traditional higher education in recent years.In this paper，the construction and design of the University Physics MOOC of Shandong University are introduced and summarized helpful experiences，and then the application of the MOOC+SPOC and the flipped classroom are investigated comparatively，the development tendency of the course construction of the University Physics under the“Internet+”circumstances is further studied.

MOOC；University Physics；flipped classroom；open online courses

O 4-39

A

1000-0712（2016）09-0003-04

2016-02-22；

2016-05-09

陳小平（1963—），男，重慶人，高等教育出版社理工出版事業(yè)部總經(jīng)理.