信息时代下的高等教育教学模式研究

朱桥 刘建科 罗道斌

摘 要：介绍了纯黑板教学、纯多媒体教学和基于SPOC的混合式教学三种教学模式的特点，其中基于SPOC的混合式教学是对前两种教学模式的优化组合，对教师和学生从课前到课后的教与学均提出了更高的要求，更符合信息时代的大背景。

关键词：教学模式;SPOC;混合式教学

21世纪是信息大爆炸的时代，各种电子设备和信息媒体平台层出不穷，这也给当代高等教育的教学模式提供了多元化的基础。微课视频、网络公开课和Mooc等网络教学形式作为新颖的教学手段，对于好奇心强的年轻人具有一定吸引力。

日本物理学家汤川秀树曾引用庄子的名句“判天地之美，析万物之理”来形容物理学的涵盖范围之广和物理之美，现代科学技术的发展几乎都离不开物理知识的铺垫。大学物理作为工科高校主要公共基础课之一，是培养学生科学思维方法和创新能力、理论联系实际能力、工程实践能力和实践动手能力的基础，与各个专业后续课程的学习密切相关。因此，大学物理教学对大学生今后学习和工作能力的培养意义重大。[1]本文以工科《大学物理》课程的教学情况为例，探讨信息时代下最优化的教学模式。

1 大学物理教学模式简介

大学物理课程在传授知识的同时，注重培养学生的学习能力及分析问题、解决问题的能力，注重提升学生的科学素养。[2]而教学过程中采取什么样的教学模式，可能直接影响其教学效果，进而影响学生在学习过程中各种能力和科学素养的培养。在我校，目前主要存在三种教学模式，即纯黑板教学，纯多媒体教学和基于SPOC的混合式教学。但是，有数据表明，纯黑板教学和纯多媒体教学都不是受多数学生欢迎的教学模式，所以，二者怎样结合、扬长避短是当代物理教师应该研究的问题。[3]

笔者通过本人的教学体验，对这三种教学模式的体会是：（1）纯黑板教学模式讲究一板一眼，学生能够看到问题从提出到解决的整个过程，方便记笔记，给学生留有思考的空间，是数学、物理学科老师最传统的教学方式，也最能体现一个教师的教学功底，所以对于新进教师我们还是提倡使用纯黑板教学。但是不得不承认，这种模式向学生传递的信息量有限，而且由于教师要在黑板上进行大量的推倒和演算，从而大大降低了与学生面对面沟通的频率，加上缺乏新鲜感，对学生的吸引力远不及手机和网络来得快。（2）纯多媒体教学相比于黑板教学，呈现的信息量更大，并且可以大大解放教师的双手和精力，教师可以随时觀察学生的课堂反应，并及时作出回应，而且对于一些抽象的问题，可以通过动画和视频等方式做形象的展示，降低了理解难度。但是基于大学物理课程的特点，它需要学生不断地动脑动手来加深对问题的理解，而幻灯片一页一页的播放有时会剥夺学生思考的机会，虽然有些教师已经按照教学思路对幻灯片做了处理，并非整页播放，但由于是课前做好的内容，不利于教师对教学内容进行随机应变的调整，学生也可能来不及做过多思考，就已经进行到下一页，有些学生跟不上，干脆就不去追随老师的进度，开起了小差。（3）基于SPOC（Small Private Online Course 的缩写，即小规模限制性在线课程）的混合式教学对以上两种教学模式扬长避短，更适合当代大学生的学习习惯，对手机等移动电子产品也进行了合理的利用，而不是一味地排斥电子产品进课堂，使学生从心理上更容易接受这种教学模式。[4，5]正是由于SPOC的出现，为开展混合式教学提供了平台和机遇。首先，从近几年高校给大学物理课程分配的学时情况来看，有减少的趋势，而教学内容并没有缩减。因此，纯黑板教学已经不足以完成相应的教学内容，而学生的课前在线预习可以分担一定的学习任务;其次，单纯地多媒体教学不利于学生对重点难点内容反复学习，而在线课程资源可以很好地帮助学生在课后复习阶段对于掌握不够扎实的内容重复学习，加深理解;最后，信息时代已经到来，学生对各种电子产品的依赖和熟悉程度已经为他们加入SPOC教学做好了充足的准备。

2 基于SPOC的混合教学模式情境设计

传统的教学模式注重基本理论的介绍，对知识点的应用和延伸学习往往不够深刻，这是因为课堂学习几乎就是学生除去完成课后作业之外可以用来学习本门课程的全部时间和精力，而基于SPOC的混合教学模式将教与学的过程从课内拓展到了课外，教师可自行在教学平台（如泛雅网络平台）上建课，包括上传课程的教学视频、课件、讨论问题、作业等资源，根据每节课程的特点，事先安排预习任务，比如观看教学视频、完成预习讨论问题、查阅资料或者列出不理解的问题等等，教师在后台监控学生的课前预习行为。这样，课堂教学就变得有的放矢，针对重点问题集中讲解，因为有了课前预习的基础，课堂教学的效率和深度也将有所提升。

以工科《大学物理》课程中“光栅衍射”这一节内容为例。课前教师在网络平台发布关于光栅衍射的视频和相关的预习思考题：（1）光栅常数的物理意义是什么？有几种计算方法？（2）光栅衍射中单缝衍射和缝间干涉哪个先发生？（3）光栅方程的形式是什么？有哪些应用？（4）缺级现象是怎么发生的？（5）最大衍射级次怎么判断？要求学生带着问题观看视频，并将这些问题分给不同的学习小组在课前重点讨论，完成预习。经过这一环节，一般只有小部分自学能力较强的学生对以上问题基本掌握。

课堂上，每个小组先对自己负责的问题派代表进行讲解或演算（要求一学期下来基本上每人都有成为代表的机会），教师通过大家的表现了解学生对光栅衍射原理的掌握情况，针对理解有偏差或者不够深刻的问题作进一步讲解。经过学生和老师对课程内容分别讲解，大部分同学都能够掌握以上五个问题，并进行相关的定量计算。此时，教师可带领大家做延伸学习：如光栅衍射的暗纹条件，平行光斜入射光栅的光栅方程等，并留下课后思考题：（7）对光栅衍射的条纹特点“亮、细、疏”怎么解释？（8）平行光斜入射光栅的最大衍射级次怎么计算？

课后要求学生再次观看教学视频，仍旧不理解的同学可以请教其他同学，或者通过教学平台提问，由老师进行课后答疑。最后，完成课后作业，并根据自身对内容的掌握情况分梯度完成教师提问：以上（1）～（5）属于基本问题，为必答题，（7）、（8）属于延伸问题，为选做题目。学生课前预习、课堂表现以及课后作业的完成情况均计入平时成绩。经过最后一个环节，绝大部分学生对光栅衍射的基本问题能够掌握，部分接受能力较强的学生能够掌握延伸问题。

可见，基于SPOC的混合式教学对教师和学生均提出了更高的要求，师生之间的交流不仅仅局限于课堂时间，教师课前的备课行为不是简单的写教案和做课件，而是要对即将讲授的课程进行合理的教学设计，并下发预习任务，课后要进行线上答疑，批改作业;学生也要在课前按照要求进行实质性地预习，即动脑和思考，课堂上也不仅仅是被动听讲，而是要带着问题和任务去上课，课后要对自己的学习情况进行评估。

3 结语

本文对现存的三种教学模式进行分析，重点介绍了基于SPOC的混合教学模式，其优点和先进性是显而易见的，也更符合当今信息时代的大背景，但是新的教学模式的推广还需要一定的软硬件支撑，教学细节也需要进一步优化，比如调动每一个同学都能积极参与就不是一件简单的事情。我们将继续致力于新的教学模式的研究，使得大学物理教学更符合时代发展的步伐。而这种教学模式在其它课程的教学过程中同样可以发挥积极的作用，希望通过此文起到抛砖引玉的作用。

参考文献：

[1]张蓓，张占新.工科学生学习大学物理的重要性[J].当代教育实践与教学研究（电子刊），2016，（9）：136.

[2]张永梅，张旭峰，刘兴来，等.工程教育专业认证中大学物理教学模式的思考与实践[J].物理与工程，2017，27（Z1）：134-137.

[3]夏辉.工科《大学物理》两种教学模式的思考与探讨[J].物理通报，2015，（9）：10-13.

[4]张晓娟，吕立杰.SPOC平台下指向深度学习的深度教学模式建构[J].中国电化教育，2018，（4）：96-101，130.

[5]孔祥宇，许可.目前两种流行教学模式的对比分析——基于SPOC式翻转课堂和对分课堂[J].教学与管理（理论版），2018，（9）：99-102.