大学物理线上线下混合教学模式研究

李淑侠　刘晓艳　高亚臣

摘    要：突如其来的新冠肺炎疫情使得“互联网+”对大学物理教学产生极大的影响，文章基于传统教学构建了大学物理线上线下混合教学模式，将线下教学资源与线上教学资源相结合、线下课堂面授与学生线上学习相结合、线下课堂同步互动和线上异步互动相结合，在传统线下考核基础上加入多样化、过程化的线上考核。大学物理线上线下混合式教学能够将整个学习周期贯穿起来，线上课前预习，线下课堂听教师讲解自己没有搞懂的知识点，形成一个完整的闭合学习流程。

关键词：大学物理;混合式教学;闭合学习流程

中图分类号：G640          文献标识码：A          文章编号：1002-4107（2021）11-0040-02

一、引言

2020年突如其来的新冠肺炎疫情让学生不能按时返校上课，原本有序的面对面教学改为线上授课，在国家疫情防控要求下，教育部在2020年2月出台了《关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见》。大学物理作为理工科专业必修课程教学内容较难，且需要一定的高等数学基础，所以在此次疫情环境中，如何积极响应教育部号召和配合学校防控部署对大学物理课程教学进行改革并充分利用网络技术做好“互联网 +”教学，其创新意义重大[1]。

二、大学物理线上线下混合式教学的构建

大学物理是以高等数学为基础的理工科必修课，理工科大学生通过这门课程的修读为将来的专业课学习奠定物理基础[2]。目前，大学物理的传统教学存在很多问题，比如，传统教学资源有限，无法让学生形象生动地进行学习;教师的教学模式和学生的学习模式单一，学生不能成为课堂的积极参与者[3];以期末考试为主的结果性考核不能对学生的学习过程进行过程性评价，难以提升学生的科学综合素养[4]。大学物理线上线下混合式教学包含以下两个主要方面。

（一）构建大学物理线上线下混合式教学模式

大学物理线上线下混合式教学不能完全摒弃传统教学，要充分利用“互联网 +”的优势开展线上和线下融合式教学模式。在教学过程中，既要体现教师对整个教学过程的主导和启发作用，还要充分挖掘学生自主学习的主观积极性。大学物理线上和线下混合的教学方式包括大学物理的教学资源混合、教学手段混合、互动方式混合。

1.将传统线下教学资源与线上教学资源相结合。在目前高等教育中，传统的纸质教学资源虽说经典，但随着科学技术的进步，当代大学生越来越适应电子资料的学习方式，电子资料可以把教学资源以音频和视频方式生动形象地展现在学生面前，大大提高学生对于物理知识的理解和掌握程度。我们拟制作一个包含在线课程视频、在线章节测试、在线阅读资料等的大学物理资源库，随时不断更新资源库的内容，在教学过程中充分利用教学资源库，在完成教学大纲规定教学内容的同时，调动学生的听、说、看、思考等多种感官，这样既可以解决传统线下教学资源不足的问题，还可以使学生学到更多的新知识、新应用。而且通过线上丰富的教学资源可以将大学物理课程与21世纪的创新技术相结合，通过物理理论知识的建模来解决生产生活的实际应用问题，推进学生在工程应用层面的创新性高阶学习，有助于培养出高等工程教育与现代产业发展关联共振的新工科人才。

2.将传统线下课堂面授与学生线上学习相结合。在传统大学物理课堂上，大部分没有预习的学生是旁观者，課堂参与度很低，主讲教师自顾自完成复习上次课知识点、引入新概念、讲解定理并推导证明等一系列讲授，学生基本是记忆式学习，在课堂上很少思考。在具有丰富线上教学资源的情况下，教师可以把线上优质辅助学习资源在每节课前有针对性地发送给学生，并向学生发布具体阅读指南，利用网络监督学生的阅读学习情况。对于大学物理比较简单容易接受或学生在高中已经学习过的教学知识点，如牛顿三定律、电场强度、电荷等内容，可以布置学生利用教师提供的大学物理线上资源库进行在线学习，在课堂上任课教师对于教学难点和学生不容易理解的知识进行集中讲解，并对学生在线学习反馈的问题进行整理，对学生在线学习存在的问题进行讲解，引导学生理解和掌握，例如对于感生电动势和动生电动势的微观机制及其应用内容，教师要通过黑板板书进行讲解，并把电和磁相互感应的逻辑关系渗透给学生，教师主要进行知识点的串接，形成课程知识体系，从而让学生建立系统认知和逻辑体系，培养学生独立分析实际应用问题并解决问题的能力，构建当代大学生的新工科逻辑思维模型，激发学生学习的自主性和创新性，为国家培养新工科背景下复合型高素质的优秀人才。

3.将传统的课上问答互动和线上留言互动相结合。传统的大学物理课堂是以主讲教师提出问题学生被动回答为主的课堂同步互动，这种互动方式在教师教学和学生学习上并非是平等交流，更谈不上学生自主思考和与教师进行思想上的碰撞。我们在传统课堂问答式互动基础上添加各种形式的线上互动，例如教师可以利用智慧树网络教学平台在线上提出问题让学生讨论，然后教师根据学生的回答情况作总结，还可以在课后利用QQ和微信等各种线上交流平台回答学生在学习过程中存在的各种疑问，这种线上交流互动可以避开时空限制，达到教师和学生之间无缝交流，每个学生既可以参与讨论活动，还可以针对自己没有完全消化理解的问题发起讨论。这种交流方式既能解决学生存在的知识盲点，还能通过教师解决问题的方式感染学生，达到教书育人的目的。在讲解角动量定理时，在讲解完转动惯量之后，播放花样滑冰运动员和跳水运动员的比赛视频，让学生分组讨论和总结这些视频中运动员在转动中肢体运动与角速度之间的关系，进而总结出转动惯量与角速度之间的关系。然后布置作业，让学生通过线上学习资源学习角动量守恒和角动量定理的知识点。

（二）制定大学物理线上线下混合式考核方式

课程的考核既能检验教学效果，又能“以考促教”，改进教学模式，提高教学质量。传统的大学物理考核一般以期末一张卷子“一锤定音”，这种考核方式是传统应试教育的产物，必然会带来一些弊端，例如部分学生为了追求高分数而将大部分精力用于刷题，上课时基本不听讲，临到考期时只复习练习册，通过演算大量习题而获得高分。大学物理考核方式的改革目标是通过过程化考核来督促学生进行过程化学习，避免学生采用应试教育刷题的方式进行学习。大学的教学内容、学习方式和培养目标与初高中有本质的区别，如果不理解题目和大学物理思想生搬硬套去刷题，一定有很多学生不及格挂科，挂科多了会产生厌学情绪，所以过程化考核非常重要。过程化考核能监督学生过程化学习，在过程中既能培养学生学习能力，还能帮助学生养成良好的学习习惯。过程化考核和过程化学习是教学过程的一个闭环，二者相互促进共同提高教学效果。教师根据大学物理课程教学进度和学生学习的实际情况，制定传统的线下结果性考核和线上过程化考核相结合的考核方式，线上过程化考核包括线上观看课程视频、线上课堂投票、线上平时作业、线上单元测试、线上期中学习通考试等，这种线上考核方式同时要求教师教学关注度也要从关注教学结果转到关注教学过程。

1.传统的线下考核要保留。由于要考核理工科学生对实际应用性题目的分析求解能力，所以要保留传统的线下考试方式并一定要在学期末进行，尽量多选择主观性实际应用题目考核。大学物理是理工科的专业基础课，要为各专业应用奠定物理基础，所以要尽量选取和专业结合的应用题目在课堂讲授并进行线下考核。例如在期末笔试中，主观题目比例在70%左右，题目尽量选择具有实际应用性，生物专业题目偏向光学，例如旋光性在DNA合成中的应用;建筑专业题目偏于力学，例如北京回音壁是如何通过力学设计达到回音效果等。

2.过程化线上考核的多样性。线上过程化考核包括线上观看课程视频、线上课堂投票、线上平时作业、线上单元测试、线上期中学习通考试等。课堂上教师要根据所讲授的教学内容设计一些题目，让学生通过线上智慧树网络教学平台进行投票解答，然后根据学生的投票表现进行考核，这样能使学生的学习热情提高，任课教师要对投票结果进行平均分、差异和高分等数据分析，为今后提高教学质量作依据。平时作业包含学习总结和标准化作业本两个部分，学习总结是每个章节中的学习归纳和知识点题型的总结，要学生根据教师课堂讲授内容和网络视频学习资源形成一个学习笔记。教师可以把标准化作业本的题目以电子版方式发给学生，选取部分题目为必做作业，学生根据自己掌握的学习内容对题目进行拓展外延，然后在智慧树网络教学平台上传各部分作业。学生每章学习结束要完成线上单元测试，通过单元测试考核学生对本章知识点的掌握情况，单元测试可以进行多次作答，如果感觉本次成绩不满意，可以对错误题目进行研究分析找到正确答案后再次作答。

三、结论

上述大学物理教学改革的实施方案已经在2020年春季学期大学物理教学中进行试用，对于试用效果也对学生进行了问卷调查。通过问卷可以了解到采取的线上教学模式和考核方式效果很好，学生也提出如果能够采用线上线下混合式教学应该是最佳的选择，所以上述混合式教学改革的很多方式方法也是根据调查问卷结果进行总结分析而提炼出来的，希望通过线上线下混合式教学模式来提高教学效果，为培养理工科复合型人才搭建桥梁。

物理不仅是科学知识，还是思维模式和文化。随着当今社会科学技术的发展，全社会对物理知识、物理能力的需求越来越普及、具体和深入。大学物理线上线下混合式教学能够将整个学习周期贯穿起来，线上课前预习，线下课堂听教师讲解自己没有搞懂的知识点，课后线上复习电子讲义和视频资料，形成一个完整的闭合学习流程，平时线上线下学习在网络系统上都留有足迹，教师很容易通过网络数据了解学生线上学习情况，这些学习足迹也让学生形成过程化学习习惯。考前学生还可以根据自己平时知识点掌握情况利用大量线上学习资料进行针对性复习。线上期中考试采取学习通随机分发题目的方式，每个人所做选择题的选项和题目顺序都不相同，这种考核方式属于VIP型的私人订制，学生只有踏踏实实复习才能取得很好的成绩。

参考文献：

[1]王辉，吴平，朱浩，等.基于“金课”建设的“大学物理”线上线下混合教学实践[J].大学物理，2021（3）.

[2]张丽萍.工科大学物理混合式教学实践与探索[J].物理通报，2021（3）.

[3]贺梦冬，吴桂红，李泽军，等.大学物理课程混合式教学模式下问题教学策略的实践研究[J].高教學刊，2020（26）.

[4]白磊.基于微课的大学物理混合式教学模式探究与实践[J].科教导刊（中旬刊），2020（14）.