基于SPOC应用型本科“大学物理实验”混合式教学模式探讨

[摘 要]基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学充分发挥了线上教学与线下课堂教学的优势，是更符合当前应用型本科大学培养高素质应用型人才的目标课程教学方式，是实现以学生为主体、教师为辅体教学理念的最好选择。大学生通过线上获取优质的课程资源与线下翻转课堂的角色互换教学方式进行学习，提高了大学生自主学习和深度学习的能力。该文通过分析当前应用型本科大学物理实验课程教学现状及存在的问题，以广西大学行健文理学院为例对基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学模式给出了相关的实施方案及改进建议。

[关键词]应用型本科;SPOC;大学物理实验;混合式教学

[基金项目]2020年度广西壮族自治区高等教育本科教学改革工程立项项目“SPOC背景下的应用型本科‘大学物理实验混合式教学改革探究与实践”（2020JGB442）

[作者简介]贾丽斯（1987—），女（壮族），广西贵港人，硕士，广西大学行健文理学院讲师，主要从事大学物理与实验教学研究。

[中图分类号] G420 [文献标识码] A [文章编号] 1674-9324（2020）33-0-03 [收稿日期] 2020-04-06

随着全球化创新经济时代的快速发展，新一轮科技革命与创新技术层出不穷，在信息化浪潮席卷全球的背景下，信息技术和教育教学加速融合，强力推动着高校教师深入思考如何积极探索面向未来的教育教学新模式。教育部在2012年发布的《教育信息化十年发展规划（2011—2020年）》指出，教育信息化的发展要以教育理念创新为先导、以优质教育资源和信息化学习环境建设为基础，以学习方式和教育模式创新为核心[1]。2015年，教育部发布了《教育部关于加强高等学校在线开放课程建设应用与管理的意见》，从政府层面吹响了在中国建设与应用慕课（Massive Open Online Courses，MOOC）的冲锋号[2]。

应用型本科大学与普通本科院校最大的区别之处是重在“应用”，是以社会需求为导向培养高素质的应用型人才为培养目标。选取培养学生的思维能力、创新能力和实践能力的实践教学方式自然也是情理之中，因为这样的教学模式更有利于培养学生的创新能力和实践能力，同时也是突出应用型大学特点的教学方式。大学物理实验是大学理工科的一门重要的基础类课程，是电气工程类、电子信息类相关专业必修的基础实验课程，是涉及专业与大学生关联较多的课程，也是应用型本科大学非常重视的一门实验课程，师资条件相对来说也是最好的。近年来，由于学分压缩学时受限、教学形式单一、实验教学内容陈旧、实验设备缺乏先进性等诸多因素，大学物理实验课程的教学质量与教学效果不是很理想，大学生学习兴趣不高。笔者通过分析当前应用型本科大学物理实验课程的教学现状及存在的问题，以广西大学行健文理学院为例，对基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学模式给出了相关的实施方案及相关的改进建议。

一、应用型本科大学物理课程面临的问题

大学物理实验作为一门理工科的基础类课程，几乎涵盖了大学理工类所有专业，几乎涵盖大学理工类专业所有的学生，涉及人数较多，影响较大，而大学物理教学又分为理论教学与实验教学两大部分，而实验教学往往是教师与学生忽略的部分。

（一）目前存在教學容量大与学校设置课时少之间的矛盾

学校根据教学大纲的要求及对不同专业所需物理实验技能方面知识的要求，设置了相应的学时，看似合理，实际上却是教学内容多，而课时却远远不足。为解决这种尴尬局面，任课教师只能在实际授课过程中加快教学节奏与进度，自然会造成学生课堂训练量与知识延伸拓展不足，进而影响学生的学习效果。大学物理实验是大学生对大学物理从理论感性认识到实际体验的桥梁，是进行科学实验训练的开端，但也是常被学生与教师忽略的地方，加上课时量整体减少，应用型本科大学物理实验课程在学校教学计划中，大学物理实验课程是不同专业后续实验课程的基础。随着时间的推移，可以预见大学物理实验按照现行的教学模式进行授课，其教学效果将会进一步削弱，最终让学生对物理现象或知识只知其然而不知其所以然，学生的创新、实践动手能力无法得到提高，无法有效对其他实验课程起到支撑的衔接作用。

（二）师资力量的不足，影响了师生大学物理实验积极性

20世纪90年代以来，我国高校不断扩招，高校人数也逐渐增加，而高校的教学资源与教学设备的采购却严重滞后，一方面是高校实验室面积、实验设备经费投入有限，加之学生数量多，实验设备少，实验室空间小，造成在拥挤的实验室里多人守着一套设备，一来影响实验效果，二来影响学生心情。久而久之，学生自然不愿上实验课。另一方面，由于大学物理实验教学所设置课时较少，而大学物理实验的教学与学习在很大程度上是重复与验证教材上已有的定理与定律，学生在实验学习的过程中难免觉得枯燥，没有挑战性，也就缺少实验的兴趣，最终对物理实验失去学习动力。物理实验课效果不佳，教师开设物理实验课的兴趣也大大降低，因此物理实验课越来越少，很多物理实验也就不了了之。

（三）教师只管课堂教学+课后实验报告，很少开设开放性物理实验

当前大学管理模式是相对宽松的，一是因为学生都是成年人了，有了自己管理自己的能力;二是因为讲师或教授只管在课堂教授知识，至于实验课堂教授效果和反思，却关注很少。很多学校仍然采用的是课堂教学+课后实验报告的模式，对课后实验报告只有评判，没有跟踪，造成学生抄袭现象越来越严重。对物理实验课程，除了教材上的相关实验，没有主动设计一些实验场景或根据一些现象设计实验，让学生自主地参与实验，或者要求作者自己去做一些验证，造成物理实验教学名存实亡，没有什么效果。

二、基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学模式的探索与实践

SPOC英文全称是“Small Private Online Course”[1]，翻译过来就是“小规模限制性在线课程”，中文翻译成“私播课”[2]，现已被众多高校应用于课程教学。SPOC是针对MOOC“教学管理困难、评价机制单一、师生互动缺乏、课程通过率低”导致的教学效果不太理想提出新的线上教学模式[3，4]。是将实体课堂与MOOC教学融合一体的混合式教学模式，学生的规模可以达到几百人，可以设定学生的准入条件，是一种小而精的课程教学模式。SPOC是立足于校园，把传统的课堂教学与在线课堂教学完美融为一体，实现了基于翻转课堂的混合式教学，提升了教学效果，开拓了教学新途径[5，6]。

以广西大学行健文理学院为例，为了探索基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学的可行性，对2019年上学期的大学物理实验课程进行混合式教学改革试点。原来该课程的授课班级为5个教学班，5个班级共有250名学生。在该课程完成中期后，从5个班中随机挑选出2个班集体作为SPOC试点教学班，其余3个班级继续施行原来的教学方式。对SPOC试点教学班的学生，课前教师将平时较枯燥的实验理论知识点、实验仪器介绍、实验操作重难点及平时因课时较少无法讲授的拓展性知识设计成微视频发给学生，要求学生课前观看，并查找相关资料及做相关虚拟实验进行验证。课堂上教师根据学生回馈的情况采用问题教学法，把疑难点、代表性问题进行详细解析，或在课堂上进行研讨，然后学生在课堂上自主完成实验操作。在正常的传统课堂学习之外，同时引入在线学习环节的教学模式。以校级大学物理教学团队录制的微课资源、在线学习资源，对试点教学班进行线上与线下相结合的混合式教学。经过从期中到期末近半个学期的SPOC混合式教学试点，两个试点班的108位学生的实验操作成绩、实验报告成绩对比前半个学期没有采用混合式教学时，明显进步的有89人，基本保持不变的有11人，排名出现退步的有8人。在5个教学班的成绩排名中，试点班学生的成绩整体靠前。试点班在采用混合式教学模式后线下课堂教师与学生的互动明显增加，学生在线下课堂中提出的问题比之前的深度有所提高。综合试点班级以上数据表明，基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学对我校学生的自主性学习、教师对学生的学习动态、师生的课上与课后互动、交流等都有较大促进作用，对SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学的教学效果也有明显的提升，具有可行性。

三、SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学的实施方案

目前各大高校都在积极地探索线上线下相结合的混合式教学，他们的实践案例证明，SPOC作为一种新的教学尝试，需要不断在实践中总结、尝试，优化。经过我校两个试点班的线上线下混合式实验教学效果和传统教学班进行对比，基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学，更符合学生学习成长的需要，教师根据学生的实际情况组织线上与线下的学习资源，为学生提供有针对性的个性化学习指导，不再像传统教学方法一样，只有在上课期间才可以见到自己的老师，平时有问题只能通过问同学或自己查找资料进行学习。但是在我校的初步探索实践中也发现了一些问题，现阶段我国高校的办学层次有所不同，学生之间存在着一定的差异，如果完全复制其他学校的SPOC课程，必然忽略不同院校背景、专业特色以及学生基础的差异的问题。考虑到我校学生大部分来自广西区内，应用型本科学生的基础与985、211高校学生的不同，如果直接使用其他学校的SPOC课程对于学生而言就难以做到“因材施教”和“因地制宜”，这些都必然导致SPOC教学模式流于形式、使得教学质量大打折扣。因此，教师则可以利用业余时间多制作精品视频或搜集一些精品大学物理资源纳入SPOC课程资源体系，避免重复劳动或资源的浪費。

大学物理实验混合式教学要按照课前、课上与课后三个模块进行。

（一）课前导学

由于线上教学不受时间、地点的限制，所以教师课前布置学生学习的内容与相应课程资源，引导学生线上观看相关微视频，了解相关实验内容，掌握好实验相关步骤，做好笔记，再进入线上虚拟实验室进行操作，教师要通过相应的平台进行监督与督促，保证实验项目的效果。学生通过视频与虚拟实验室理解实验原理，熟悉各种仪器的操作规范，了解各种注意事项。为线下进入实验室亲自安装调试相关仪器设备做好充分准备，给学生线下课堂留得更多的实验操作和思考的时间。对未完成在线视频或未完成在线任务的学生给予一定的警告与批评，严重者可以不让其进入实验室，驱动学生积极主动学习，这样既培养了学生自主学习的能力，又达到了预习的目的。

（二）课堂优化教学

在互联网与移动互联网高度普及的今天，学生可以通过智能终端随时随地进行学习观看直播或回放就可以学习大学物理实验课程，非常方便快捷。遇到问题也可以随时和老师、同学进行交流，向老师或同学请教。对在线上老师或同学的讲解仍不懂的地方，如较难的实验理论知识或推导论证的公式或定理，实验操作难点，实验数据的处理则可以在课堂上让老师做进一步讲解，更利于教师因材施教，有的放矢。这样既优化了教学内容，又使学习有了针对性，同时也提高了学生学习的主动性、积极性，拓展了学生的学习与交流空间，可见大学物理实验课程线上线下混合教学有助于提高大学物理实验课堂教学的效果与成效。

（三）课后强化

通过课前导学，课堂优化教学，大学生对大学物理实验的相关内容与理论知识有了基本的掌握，而教师也可以将主要精力放在指导学生实验操作以及问题的讲解上，进行及时、准确地讲解，进而提高学生的实验技能。线下课后测验则可以反馈学生的学习效果，强化课后练习。知识可以学来，能力一定是自己练出来的，所谓熟能生巧就是这个道理。

四、结束语

SPOC混合式教学方式相比传统教学方法与MOOC的教学方法，有了很大的优势，更加注重学生的整体自主学习和深度学习的体验，更有利于提高学生的学习兴趣，更有利于发挥教师作用，提高课程教学效果。以广西大学行健文理学院的试点教学效果表明，基于SPOC应用型本科大学物理实验混合式教学模式把在线课堂与现实传统课堂真正地结合在一起，成为优势互补的王者，学生对大学物理实验课有更好的学习体验和学习效果，可以更好地培养学生的自主学习能力。随着互联网技术的快速发展，利用好SPOC优秀资源提高教学质量，这是众多高校都在思索的一个问题。因此在慕课浪潮的席卷的大背景下，应用型本科院校大学物理实验课程应抓住机遇，深化课程改革，将SPOC模式和大学物理实验教学有效的相结合，探索实践实现翻转课堂，使大学物理实验课在应用型人才培养中发挥其积极作用，也给其他实验课程采用混合式教学起到参考一个作用。

參考文献

[1]Wikipedia.Small private online course[EB/OL].http：//en.wikipedia. org/wiki/Small_private_online_course，2014-07-10.

[2]康叶钦.在线教育的“后MOOC时代”：SPOC解析[J].清华大学教育研究，2014，35（1）：85-93.

[3]Hoffmann.MOOCs-Best practices and worst challenges[EB/OL]. http：//www.acasecretariat.be/fileadmin/aca_docs/images/members/Rolf_Hoffmann.pdf，2014-06-10.

[4]祝智庭.“后慕课”时期的在线学习新样式[N].中国教育报， 2014-05-21（011）.

[5]周战荣，马进，沈晓芳.大学物理微课教学的探索与实践[J].物理与工程，2016，26（S1）：121-124.

[6]曹显莹，曲阳.基于慕课模式的大学物理实验教学改革与创新[J].物理实验，2016，（5）：25-28.

Discussion on the Mixed Teaching Model of Physical Experiment in Applied Undergraduate University Based on SPOC： Taking Xingjian College of Arts and Science of Guangxi University as an Example

JIA Li-si

（Department of Science and Engineering， Xingjian College of Science and Liberal Arts，

Guangxi University， Nanning， Guangxi 530005， China）

Abstract： The mixed teaching of Physics Experiments based on SPOC in applied undergraduate universities gives full play to the advantages of online teaching and offline classroom teaching. It is more in line with the current applied undergraduate university's goal of cultivating high-quality applied talents. It is the best choice to implement the student-oriented and teachers-guided teaching concepts. College students learn by acquiring high-quality curriculum resources online and the role-switching teaching method of offline flipped classrooms， which improves the ability of autonomous learning and deep learning of college students. Based on the analysis of the current situation and existing problems of College Physics Experiment teaching in the application-oriented undergraduate university， taking Xingjian College of Arts and Sciences of Guangxi University as an example， the author gives the relevant implementation scheme and improvement suggestions for the mixed teaching model of College Physics Experiment in the application-oriented undergraduate universities based on SPOC.

Key words： applied undergraduate universities; SPOC; College Physics Experiment; mixed teaching