基于学习通的《大学物理》课程信息化教学改革研究

张赛文 张光富 曹艳青 谭伟石

摘要：线上线下混合式教学模式已经成为高校未来发展的趋势。在基于学习产出的教育模式（OBE）下，本文通过对《大学物理》课程信息化教学改革研究，将学习通平台应用于此课程并进行线上线下混合式教学。通过实践证明，该平台让学生不受空间与时间的限制，可以随时随地的学习和相互交流。基于学习通平台，开展多种形式的教学模式，以学生为中心的学习成为主导，较大地提高了学生的积极性;采用多种形式对学生平时成绩进行考核，可以反映出学生的最终学习效果。通过进行对比分析，学习效果得到了明显的提升。

关键词：大学物理;学习通;信息化教学;线上线下混合

中图分类号：G632.0 文献标识码：A

引言

《大学物理》作为理工类专业学生的一门必修的专业基础课程，是自然科学与工程技术的基础[1]。大学物理主要引导学生掌握力学、热学、振动与波、电磁学、光学和近代物理知识，提升学生的物理思维。通过学习大学物理课程可以培养学生的科学观察和思辨能力、分析问题以及解决问题的能力和创新创业能力，为后续学习专业核心课程打下坚实的基础。并且大学物理旨在培养学生的科学观、宇宙观、辩证的唯物主义世界观、实事求是与探索精神，所以，《大学物理》是理工科专业必修的、不可替代的课程[2]。

实际上，《大学物理》课程在一些地方本科院校，可能达不到预期的教学目标。由于种种原因，比如人才培养方案中总学分不能超过165学分，导致128课时的大学物理缩减到56课时或者48课时，所以大学物理只开一个学期，理工类学生难以建立物理思维和整个物理框架体系，大学物理对大学生所起的作用非常低。在大众都受教育的时代，大部分学校的招生规模都实现扩大，并且高校理工科专业多，而大学物理老师相对较少或者严重匮乏，所以多采用大班授课，听课人数比较多，老师一般不能够把握整个班的学习情况，这会导致到课率低、抬头率低、参与老师课堂的学生少等问题。并且多数老师都是采用传统的粉笔板书加多媒体授课，老师一直在台上讲，学生在下面听，一节课下来学生很难保持认真听课并吸收知识，传统的讲课方式还存在许多问题，如点到、批改作业费时，也不方便统计[3-4]。课时少对应课程内容多，老师难以顾及所有学生的学习效果，并且课程答疑可能是下课前几分钟或者QQ微信，没有统一的答疑方式，从而导致对学生的疑问解答不及时，导致学生兴趣降低或者学习后续知识更加困难。对于学生的考核评价都是通过最后的期末考试成绩+平时成绩来决定，而在大班上课的老师，平时成绩一般难以量化统计，给分随意性较大，有的可能成为学生总成绩及格的人情分，这样导致平时认真学习学生的成绩不能体现，没有注重过程评测，考核方式单一。所以，对学生学习的全过程、全方位进行监测，更新传统的考核评价方式势在必行。

在互联网时代背景下，传统的课堂教学已经不再适应当代的大学生，基于信息化平台的线上线下混合式教学改革势在必行。在众多教学平台中，学习通是被广泛使用的平台之一[5]。具有活动、统计、资料、通知、作业、考试、讨论和管理等模块，老师既可以利用学习通平台进行现场教学使用，也可以让学生作为学习的辅助工具。老师可以提前把教学大纲、考试大纲、思维导学图、录好的视频、制作好的教案及讲义等学习资料按章节上传到平台，重点、难点问题可以通过讨论的方式进行发布，让学生积极参与，作为平时成绩进行考核[6]。

1 《大学物理》课程网络资源建设

基于学习通平台，进行网络资源建设。任课老师在教师端首页根据章节建立资源库，根据教学大纲、考试大纲对内容进行教学设计，对里面的章节内容上传的资源包括教学计划、科普知识、自制微视频、PPT课件、动画、教案及重点、难点问题等材料，如图1所示。在资料模块上传了大学物理所用的高等数学补充知识，每章知识总结和大学物理所用的公式总结。分章节建立作业，在问题和拓展升华方面还增加了大学物理竞赛和考研复习等相关资料，并且在考试系统建立试题库。全校物理任课老师可以组成教学团队，可以一起对网络资源进行建设，也可以共享资源库，一起使用，节约建设时间。

2 《大学物理》课程的学习通教学设计

信息化教学是指把信息技术手段应用到实际教学中，本文是采用学习通平台对大学物理课程进行信息化教学。在课前、课中、课后、评价等环节都采用信息化手段，实现数字化教学，希望达到课程的教学目标，符合工程认证的标准，实现最优化的课程效果。

2.1 课前引导学生自主学习

老师通过学习通平台提前发送预习资料，包括思维导学图、科普知识、微视频、预习思考题和预习讨论题，学生可以通过手机、电脑等设备实现随时观看、作答，学生在课前需要完成相应任务点，这样可以带着比较好的知识基础走进教室，为线下课堂开展高阶性、创新性与挑战性的授课内容提供更多的时间和更好的学习效果，提高教学质量。如图2所示，在章节资源建设里添加本节课所用到的高等数学等相关补充资料，方便学生学习。学生根据老师提前发布的课前预习内容以及相关问题思考和讨论，向老师提出不懂的问题，这样可以培养学生的自主学习能力和思考能力。學生在学习通讨论区进行提问，学生和老师都可以在下面进行讨论与回复，对一些学生存在似懂非懂的知识点也起到积极促进作用。老师根据学生提问，以及课程重点、难点，进行针对性的备课，修改教学计划，重构教学内容。

2.2 课中教学设计

通过使用学习通平台可以方便的让学生参与到老师的课堂中来。首先，在上课前15分钟，老师从普通签到、手势签到、位置签到和二维码签到等多种签到方式中随机选择一种来对学生进行考勤，如图3所示。如果出现学生通过信息发送给未到的学生进行签到，还可以通过课堂测试环节和清点人数来找出未到的学生。当对某个知识点的掌握情况进行考查时，可以让全体学生进行投票或者随机选中某个学生进行回答问题，也可以让学生进行抢答，对前三名回答正确的学生进行积分奖励。对比较难的知识点或者应用问题，可以发布主题讨论，对回答认真并且有创意的答案进行积分奖励。对上课内容可以进行随堂练习，巩固基础知识。为了增强团队意识与合作精神，可以通过学习通里分组任务功能进行安排，采用分组讲课的评比方式进行参与式学习交流讨论，组内同学分别进行PPT制作，资料收集，讲课演练，修改完善。然后学生按组顺序进行讲课评比，全班同学按照评分标准对每位同学完成的任务进行打分，学生对自己完成的工作进行自评，老师根据每组同学完成情况进行现场评价，全部输入到学习通里进行统计。学生参与式的学习和老师听课评价，实现教学效果与学生学习质量的显著提升。

2.3 课后基础巩固、知识拓展与问题升华

课后给学生发放调查问卷，通过学生反馈的问题及时调整教学方案，修改教学计划，并对教学过程中存在的问题及时修正，老师教学水平不断提升，学生的学习效果得到不断升华。

在课后，对课堂学习的重点、难点问题进行作业训练，主要通过单项选择题、判断题、填空题、计算题等方式对学生的掌握情况进行考查，巩固学生的基础知识。学生根据自己的专业方向，进行学科知识的收集，提出新的问题，并结合大学物理课程寻求解决问题的方法，达到知识拓展。对物理非常感兴趣的学生，在学习通里还增加了大学物理竞赛相关的辅导资料，实现大学物理竞赛模块化学习，并在全校内组建大学物理竞赛班，包括理工类与物理学专业的学生，物理教研室全系老师共同参与，积极研讨，实现物理竞赛获奖大提升，学生的知识拓展大提升。结合学生专业特点，对于收集的比较新的资料结合实际工程分组讨论探索新的应用，并进行进一步实验与实践[7]。在巩固课程基本知识与拓展知识的基础之上，学生根据专业知识结构与任课老师开展实质性的创新性研究与训练，在同一个专业内组建项目团队，进行物理相关的项目申报，完成项目训练，实现创新性研究，达到问题升华。

2.4 学生学习效果评价

传统的《大学物理》课程的考核方式一般采用一张期末试卷，考试成绩作为学生学习效果的评价标准，这种方式单一、片面，不足以反映学生的学习情况。在信息化教学中引入学习通平台，可以加大对学生的过程性考核，在学生考核评价环节，设置平时成绩占60%，期末考试成绩占40%，综合得出学生的总评成绩。平时成绩又分為作业、课堂互动、签到、课程音视频、章节测验、章节学习次数和讨论，分别占平时成绩的20%、5%、5%、25%、20%、20%、5%，平时成绩从知识、能力和素养三方面对学生的学习情况进行统计。学习通平台可以对学生的学习过程进行全方位记录，最终生成报表，老师可以很轻松的对学生学习全过程进行评价。

3 结语

《大学物理》一直被认为是一门比较难的公共课之一，要求学生掌握解决实际问题的能力。通过采用学习通的网络线上平台后，学生的卷面及格率提高了10%-20%。教学方式从以前的老师讲，学生听;老师在黑板上写，学生在本子上做笔记的单向灌输式向学生课前通过学习通预习，总结问题;课中主动思考，积极提高问题;课后知识拓展，创新升华进行转变。从以前的“以教师为中心”变成了“以学生为中心”，提升了学生的自主学习能力，提高了学生的学习兴趣和学习质量。

参考文献

[1] 沈洋，郑亚琴，邢秀文，等. 基于“学习通”的大学物理课程混合式教学模式探索 [J]. 教育现代化，2019，6（70）：200-202.

[2] 杨秀珍，张武威. 大学物理课堂教学模式改革与实践探索——微课程与翻转课堂相结合的教学模式创新 [J]. 福建广播电视大学学报，2017（3）：55-59.

[3] 周利斌，朱桥，汤锋，等. 基于学习通提升大学物理课堂教学效果的实践 [J]. 科技创新导报，2019，16（19）：204-205.

[4] 张玉强. 新工科视域下大学物理课程教学改革思考 [J]. 高师理科学刊，2019，39（2）：95-98.

[5] 王雪晴，王艳，杜豪杰. 基于超星学习通的《传感器与检测技术》信息化教学改革 [J]. 办公自动化，2020，25（8）：26-29，13.

[6] 解玉鹏，李鑫海，盖啸尘. 基于超星学习通网络平台的大学物理实验在线课程建设及教学探索 [J]. 大学物理实验，2019，32（5）：123-125.

[7] 李小丹，顾铮先，田伟，等. 如何把思政元素渗透到大学物理课堂 [J]. 科学大众（科学教育），2019，02（149）：001.