王曉穎 張素紅 王明利

(燕山大學(xué)理學(xué)院 河北 秦皇島 066004)

大學(xué)物理是每個(gè)高等學(xué)校理工科專業(yè)學(xué)生必修的公共基礎(chǔ)課，為學(xué)生打好必要的物理基礎(chǔ)，樹立科學(xué)的世界觀，增強(qiáng)分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新意識(shí)，起到了重要作用[1～4]．近年來，我校大學(xué)物理教學(xué)面臨的突出問題就是學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性偏低，普遍缺乏自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，跟不上課程的教學(xué)節(jié)奏，平時(shí)投入少，考試靠突擊，導(dǎo)致教學(xué)效果不理想．分析其原因，主要有以下兩點(diǎn)：

(1)傳統(tǒng)的教學(xué)方式主要是教師主導(dǎo)，學(xué)生被動(dòng)接受，難以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．“滿堂灌”的課堂教學(xué)方式，教師是主角，缺乏和學(xué)生溝通和交流，學(xué)生的學(xué)習(xí)完全是被動(dòng)的接受知識(shí)．正如西安交通大學(xué)王樹國校長所言，被動(dòng)的學(xué)習(xí)毫無意義，在你的心里不會(huì)留下任何痕跡，因?yàn)槟闶潜粍?dòng)的，根本沒有感覺，主動(dòng)的學(xué)習(xí)才會(huì)融入其中，因?yàn)槟阒罏槭裁磳W(xué)，你想學(xué)，你要學(xué)[5]．

(2)教學(xué)評(píng)價(jià)體系不科學(xué)．我校大學(xué)物理采用大班授課，總評(píng)成績主要以期末考試成績?yōu)橹鳎由倭科綍r(shí)作業(yè)成績．這種評(píng)價(jià)體系的最大缺點(diǎn)就是缺乏過程性評(píng)價(jià)，導(dǎo)致學(xué)生重應(yīng)試輕平時(shí)，作業(yè)抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重，考試前突擊學(xué)習(xí)，平時(shí)上課狀態(tài)放松，曠課、上課看手機(jī)等現(xiàn)象較為普遍，課堂教學(xué)的效果大打折扣．

為了解決上述存在的問題，激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的熱情，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)，變重考試結(jié)果為重能力培養(yǎng)，我們開始嘗試近年越來越受到教育界重視的線上線下混合式教學(xué)模式．混合式教學(xué)的特點(diǎn)是以學(xué)生的學(xué)為中心，而不再以教師的教為中心．線上線下混合式教學(xué)的優(yōu)勢是把線上靈活的教學(xué)和線下傳統(tǒng)的教學(xué)有機(jī)融合，包括線上線下教學(xué)過程的融合、考核方式的融合、教學(xué)手段的融合[6，7]．這一教學(xué)模式有助于促進(jìn)學(xué)生的個(gè)性化、深層次學(xué)習(xí)，有助于培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新、探究意識(shí)[8]．

我們?cè)诮虒W(xué)內(nèi)容模塊化的基礎(chǔ)上，對(duì)教學(xué)過程和考核方式進(jìn)行了整體設(shè)計(jì)，建立了一套包括模塊預(yù)習(xí)考試、模塊測試、在線討論和期末考試相結(jié)合的多元化考核方式，最大程度地讓學(xué)生參與到整個(gè)大學(xué)物理的教學(xué)過程，達(dá)到提升大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力的目的.

1 “大學(xué)物理”混合式教學(xué)模式設(shè)計(jì)

1.1 教學(xué)流程設(shè)計(jì)

我們將每學(xué)期的大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容分成了8個(gè)知識(shí)模塊，每個(gè)教學(xué)模塊分配6個(gè)學(xué)時(shí)，共48學(xué)時(shí)，每周講授一個(gè)知識(shí)模塊．每個(gè)班級(jí)課表上每周安排3次課，每次課2個(gè)學(xué)時(shí)．對(duì)每個(gè)知識(shí)模塊，按圖1所示的線上線下混合式教學(xué)流程實(shí)施教學(xué)．每個(gè)模塊學(xué)生先進(jìn)行自主學(xué)習(xí)2個(gè)學(xué)時(shí)，需要完成的任務(wù)包括按照預(yù)習(xí)提要的要求對(duì)教材進(jìn)行學(xué)習(xí)，觀看重要知識(shí)點(diǎn)的教學(xué)視頻，并參與在線討論．

圖1 大學(xué)物理線上線下混合式教學(xué)流程

在自主學(xué)習(xí)階段，教師通過在線討論和發(fā)布調(diào)查問卷題了解學(xué)生的自主學(xué)習(xí)情況，并通過教學(xué)平臺(tái)給學(xué)生答疑，解決學(xué)生自主學(xué)習(xí)階段遇到的問題．在線下教學(xué)階段，在第一次見面課的開始，利用學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行教學(xué)模塊的預(yù)習(xí)考試，以檢測學(xué)生自主學(xué)習(xí)的效果．教師根據(jù)自主學(xué)習(xí)階段學(xué)生的反饋和預(yù)習(xí)測試的結(jié)果，在課堂教學(xué)環(huán)節(jié)除了對(duì)重點(diǎn)、難點(diǎn)進(jìn)行講授，還會(huì)對(duì)學(xué)生存在的共性問題進(jìn)行分析解惑．在線下教學(xué)的第二次見面課，主要講授本模塊的知識(shí)應(yīng)用以及典型例題的講解和討論．在第二次見面課的最后階段，進(jìn)行該教學(xué)模塊的模塊測試，主要考查對(duì)本模塊重要定理、定律的理解以及比較簡單的應(yīng)用．課后，學(xué)生完成模塊作業(yè)，在線討論并進(jìn)行模塊知識(shí)總結(jié)，學(xué)有余力的學(xué)生可在教師引導(dǎo)下對(duì)本模塊知識(shí)進(jìn)行拓展，進(jìn)行深層次學(xué)習(xí)．

1.2 教學(xué)資源及線上平臺(tái)建設(shè)

高質(zhì)量的教學(xué)資源和功能完整的線上學(xué)習(xí)平臺(tái)是完成混合式教學(xué)的基礎(chǔ)，為此筆者教學(xué)團(tuán)隊(duì)在前

期花費(fèi)了大量時(shí)間和精力進(jìn)行了教學(xué)資源建設(shè)，并選擇了學(xué)習(xí)通作為線上學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行課程建設(shè)．線上學(xué)習(xí)平臺(tái)資源建設(shè)的主要內(nèi)容包括：筆者教學(xué)團(tuán)隊(duì)錄制的大學(xué)物理重要知識(shí)點(diǎn)教學(xué)視頻、為滿足線上考試要求建立的大學(xué)物理在線考試題庫、每個(gè)教學(xué)模塊的預(yù)習(xí)提要、PPT教案及參考資料、發(fā)布模塊作業(yè)、發(fā)布問卷題、發(fā)布在線討論話題等．豐富的教學(xué)資源為學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)提供了保障．

2 教學(xué)實(shí)例展示

下面以“機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)”這一教學(xué)模塊為例，對(duì)我校大學(xué)物理線上線下混合式教學(xué)流程進(jìn)行具體介紹．

2.1 學(xué)生自主學(xué)習(xí)

在學(xué)生自主學(xué)習(xí)課時(shí)，教師提前在學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布《機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)預(yù)習(xí)提要》，如圖2所示，將這一知識(shí)模塊的教學(xué)重點(diǎn)、難點(diǎn)以及學(xué)生需完成的線上學(xué)習(xí)任務(wù)、時(shí)間節(jié)點(diǎn)等明確告知學(xué)生，讓學(xué)生明確該模塊的學(xué)習(xí)內(nèi)容和需要掌握的主要知識(shí)點(diǎn)．同時(shí)，教師在討論區(qū)發(fā)布本模塊的討論問題，用問題去激發(fā)學(xué)生的求知欲，比如讓學(xué)生判斷一個(gè)球體和一個(gè)立方體在水面上的上下振動(dòng)是不是簡諧振動(dòng)，水面的面積大小對(duì)振動(dòng)頻率是否有影響等等．同時(shí)，教師在線上平臺(tái)給學(xué)生進(jìn)行答疑，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)了解學(xué)生完成任務(wù)點(diǎn)的進(jìn)度，及時(shí)對(duì)學(xué)生進(jìn)行督促．在自主學(xué)習(xí)階段，教師在學(xué)習(xí)通平臺(tái)發(fā)布問卷題，通過問卷結(jié)果了解學(xué)生自主學(xué)習(xí)整體情況，學(xué)生也能通過問卷結(jié)果了解自己的問題所在，并在線下見面課前及時(shí)解決問題．

圖2 機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)預(yù)習(xí)提要

例如圖3所示的一個(gè)問卷題，有69.1%的學(xué)生認(rèn)為題目說法是正確的，這表明大部分學(xué)生對(duì)初相位這一概念的理解還不透徹，教師將正確結(jié)果反饋給班級(jí)學(xué)生，學(xué)生對(duì)這一知識(shí)點(diǎn)再進(jìn)行深入理解并達(dá)到掌握．自主學(xué)習(xí)階段主要突出學(xué)生的自學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)的意識(shí)和能力，這對(duì)于學(xué)生將來學(xué)習(xí)其他課程也將有所幫助．

圖3 機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)問卷題

2.2 線下課堂教學(xué)

在自主學(xué)習(xí)階段結(jié)束之后，后續(xù)將進(jìn)行線下課堂教學(xué)．這一環(huán)節(jié)由教師主導(dǎo)進(jìn)行，對(duì)重要的知識(shí)點(diǎn)、定理和定律進(jìn)行深層次的剖析，這是實(shí)現(xiàn)知識(shí)內(nèi)化和拓展的重要環(huán)節(jié)．圖4為線下教學(xué)的基本流程，在該模塊的第一次線下課開始的6 min，進(jìn)行模塊預(yù)習(xí)考試，用以檢驗(yàn)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的成果，預(yù)習(xí)考試成績將計(jì)入期末總評(píng)成績．測試結(jié)束后，教師可以即時(shí)查看學(xué)生成績分布，了解整體情況．學(xué)生也能即時(shí)得到自己的考試結(jié)果，對(duì)自己預(yù)習(xí)階段的學(xué)習(xí)效果有個(gè)清醒的認(rèn)知，在課堂聽講時(shí)能有的放矢．

圖4 線下教學(xué)基本流程

圖5為該模塊一個(gè)教學(xué)班的預(yù)習(xí)考試成績統(tǒng)計(jì)，表明大多數(shù)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)效果良好，只有少數(shù)學(xué)生未達(dá)到要求．

圖5 機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)預(yù)習(xí)考試成績分布

預(yù)習(xí)考試結(jié)束后，教師進(jìn)行課堂教學(xué)環(huán)節(jié)的具體講授．根據(jù)自主學(xué)習(xí)階段的答疑、在線討論、問卷題的反饋信息以及預(yù)習(xí)考試的結(jié)果，突出重難點(diǎn)、易錯(cuò)點(diǎn)的講解．對(duì)于某些典型問題進(jìn)行短時(shí)的課堂討論，比如前文提到的球體和立方體在水面振動(dòng)是否是簡諧振動(dòng)，水面面積大小對(duì)振動(dòng)頻率的影響這一問題，通過課堂討論，讓學(xué)生真正理解系統(tǒng)做簡諧振動(dòng)需滿足的條件以及如何確定系統(tǒng)振動(dòng)的頻率這一重要知識(shí)點(diǎn)．

在第二次線下課，進(jìn)行本模塊知識(shí)應(yīng)用的講解，并對(duì)習(xí)題集的典型題目進(jìn)行解析． 在第二次線下課的最后15 min，進(jìn)行本模塊的模塊測試，對(duì)重要知識(shí)點(diǎn)及其簡單應(yīng)用進(jìn)行考查，考試成績將計(jì)入期末總評(píng)成績．圖6是該班級(jí)模塊測試成績分布．從圖中可以看出，80分以上的學(xué)生超過了70%，表明大多數(shù)學(xué)生達(dá)到了本模塊的教學(xué)要求，比較好地掌握了本模塊的知識(shí)點(diǎn)．

圖6 機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)模塊測試成績分布

2.3 課后：模塊作業(yè)線上討論知識(shí)拓展

見面課結(jié)束以后，學(xué)生對(duì)本模塊知識(shí)進(jìn)行總結(jié)，然后按要求提交該模塊的課后作業(yè)，對(duì)該模塊的相關(guān)問題還可以繼續(xù)在平臺(tái)討論區(qū)進(jìn)行在線討論．對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生，教師可以引導(dǎo)其進(jìn)行知識(shí)拓展，進(jìn)行更深層次的學(xué)習(xí)．比如，我們的教學(xué)過程中對(duì)互相垂直的不同頻率的簡諧振動(dòng)的合成、阻尼振動(dòng)和受迫振動(dòng)只是進(jìn)行了簡要的介紹，教師可以引導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生對(duì)該部分內(nèi)容進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，解答他們遇到的問題．

以上是以機(jī)械振動(dòng)基礎(chǔ)這一知識(shí)模塊的教學(xué)為例，對(duì)我校實(shí)施的線上線下混合式教學(xué)的詳細(xì)流程進(jìn)行了介紹．我們每個(gè)學(xué)期8個(gè)知識(shí)模塊的教學(xué)內(nèi)容均依此方式進(jìn)行混合式教學(xué)，通過過程化管理、過程化考核，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)意識(shí)，提升自主獲取知識(shí)的能力這一根本目的．

3 課程評(píng)價(jià)方式

教學(xué)模式和教學(xué)方法的改革必須有與之相匹配的教學(xué)評(píng)價(jià)方式才會(huì)產(chǎn)生良好的效果．針對(duì)線上線下混合式教學(xué)的特點(diǎn)，我們的課程采用多元評(píng)價(jià)方式，將過程性考核和終結(jié)性考核相結(jié)合，注重過程評(píng)價(jià)．如圖7所示，學(xué)生總評(píng)成績由5部分構(gòu)成：教學(xué)視頻任務(wù)點(diǎn)的學(xué)習(xí)(13%)、預(yù)習(xí)考試(8%，共8個(gè)模塊，每個(gè)模塊1分)、模塊測試(16%，共8個(gè)模塊，每個(gè)模塊2分)、在線討論(3%)、期末考試(60%)．總評(píng)成績中過程性考核占40%，課程終結(jié)性考核占60%．信息化平臺(tái)實(shí)時(shí)記錄學(xué)生的平時(shí)成績，學(xué)生可以隨時(shí)查看，這種學(xué)習(xí)成果的即時(shí)性反饋能對(duì)學(xué)生產(chǎn)生一定的激勵(lì)作用，提升學(xué)生的積極性．

圖7 課程考評(píng)分配比例

在管理方面，為了保證公平性，我們對(duì)模塊的在線考試有嚴(yán)格的管理制度.每次考試在教室進(jìn)行，教師嚴(yán)格監(jiān)考，在學(xué)習(xí)通后臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)督，對(duì)違紀(jì)學(xué)生即時(shí)做出相應(yīng)的懲罰措施，如警告，教師強(qiáng)制收卷終止違紀(jì)學(xué)生繼續(xù)考試，嚴(yán)重者取消該次考試成績．通過嚴(yán)格的管理，規(guī)范學(xué)生的行為，提升學(xué)生遵守規(guī)則的意識(shí)．

4 教學(xué)效果

通過上述線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)踐，實(shí)施教改的班級(jí)其大學(xué)物理課程的教學(xué)效果有了明顯改善，主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

(1) 師生間的互動(dòng)頻繁，從每個(gè)模塊的預(yù)習(xí)階段開始，學(xué)生能積極參與教師發(fā)布的在線討論、答疑人次較以往顯著增多；

(2) 由于每次見面課都有相應(yīng)的考試，線下課堂教學(xué)時(shí)的出勤率以及課堂上學(xué)生的聽課狀態(tài)都大為改觀，“低頭族”逐漸減少；

(3) 從學(xué)生考試結(jié)果看，混合式教改班的成績無論及格率還是優(yōu)秀率均高于實(shí)施傳統(tǒng)教學(xué)的平行班．

如圖8所示，筆者將2020-2021學(xué)年每學(xué)期的混合式教學(xué)班和傳統(tǒng)教學(xué)班同一批考試的期末卷面成績進(jìn)行了對(duì)比．

圖8 期末考試卷面成績對(duì)比圖

混合式教學(xué)班的期末試卷成績的及格率和優(yōu)秀率明顯高于傳統(tǒng)教學(xué)班，這表明我們所進(jìn)行的線上線下混合式教學(xué)改革對(duì)提升大學(xué)物理課程學(xué)習(xí)效果是非常有幫助的．

5 結(jié)束語

通過建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，開展了大學(xué)物理線上線下混合式教學(xué)，對(duì)教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式和考評(píng)體系進(jìn)行了系統(tǒng)化的改革．充分利用信息技術(shù)的優(yōu)勢，通過多元化的過程評(píng)價(jià)考核機(jī)制，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、探究能力和分析解決問題的能力．該教學(xué)模式摒棄了傳統(tǒng)大學(xué)物理課堂教師主導(dǎo)教學(xué)，學(xué)生被動(dòng)接受知識(shí)的弊病，真正地實(shí)現(xiàn)了“以學(xué)生為中心”的教育理念，促進(jìn)了學(xué)生的個(gè)性化、深層次學(xué)習(xí)．通過對(duì)期末考試卷面成績的比對(duì)，混合式教學(xué)班級(jí)的卷面成績明顯優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)班級(jí)，這說明這一教學(xué)模式的教學(xué)效果優(yōu)于傳統(tǒng)教學(xué)模式．在我們的后續(xù)教學(xué)過程中，將在現(xiàn)有基礎(chǔ)之上，繼續(xù)對(duì)教學(xué)資源、教學(xué)方法和手段、考評(píng)機(jī)制等關(guān)鍵點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)的提升和改進(jìn)．