張宇航　武愛青　周青軍　魏通　嚴慧羽　郭然

摘? 要：為達到“停課不停學”的效果，開展了大學物理課程的線上教學。本文第一部分介紹對大學物理課程建設(shè)的理解。第二部分介紹了之前課堂教學存在的問題。第三部分詳細介紹了疫情防控期間，大學物理課程線上教學包含自學測評、直播教學和互動指導三個階段，學生返校后開展了翻轉(zhuǎn)課堂的教學，總結(jié)了“以學生為中心”的線上線下教學的心得體會。

關(guān)鍵詞：大學物理? 在線教學? 慕課? 翻轉(zhuǎn)課堂? 線上線下混合式教學

中圖分類號：G642? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號：1674-098X（2020）12（b）-0179-04

Abstract： In order to achieve the effect of "suspended class， ongoing learning"， the online teaching of college physics course is carried out. The first part of this paper introduces the understanding of college physics curriculum construction. The second part introduces the problems existing in the previous classroom teaching. The third part introduces that during the period of epidemic prevention and control， the online teaching of college physics course including self-study evaluation， live teaching， interactive guidance. After students returning to school， we started flipped classroom teaching. Finally， this paper summarizes the experience of "student-centered" online teaching.

Key Words： College physics; Online teaching; MOOC; Flipped classroom; Online and offline blended teaching

1? 大學物理課程建設(shè)的理解

大學物理是理工科高等院校的一門重要的公共基礎(chǔ)課，在大學的基礎(chǔ)教育中占有十分重要的位置。該課程內(nèi)容體系主要包括經(jīng)典物理的力學、熱學、電磁學、光學及近代物理，其基本理論已滲透和應用于現(xiàn)代科學技術(shù)的許多領(lǐng)域，是現(xiàn)代自然科學和工程技術(shù)科學的基礎(chǔ)。大學物理的基本理論、科學思維方式、研究方法、物理思想的表述及定律、定理的表達是每位理工科大學生必須學習和掌握的，為后續(xù)課程的學習打下扎實的基礎(chǔ)。如何上好這樣一門重要的課程，很多專家學者都對此進行了討論。一方面是根據(jù)不同教學理念改善大學物理課程教學模式，這些教育理念包括，以學生為中心[1-2]，OBE成果導向理念[3-4]，CDIO培養(yǎng)模式[5-6]。另一方面是對教學方法的改進，例如討論課[7]、翻轉(zhuǎn)課堂[8]、線上線下混合式教學[9-12]等。

線上線下混合式“金課”就是“課前線上優(yōu)質(zhì)慕課+課堂線下教師輔導”的翻轉(zhuǎn)課堂?！罢n堂聽老師講”，用“課前在線視頻學習”代替，課堂上開展討論，顛覆了傳統(tǒng)課堂教學中老師講學生聽的模式，是以學生為中心的學習和教學方式的革命。之前的教學只能培養(yǎng)學生的記憶、理解等低階思維，而翻轉(zhuǎn)課堂可以培養(yǎng)學生的分析、評價、創(chuàng)新等高階思維。這種教學模式教育家認為更加符合人的認知規(guī)律[13-23]。

2? 之前課堂教學存在的問題

（1）之前的課堂教學中，學生以被動地接受知識、保持沉默為主，缺乏主動思考以及交流討論的環(huán)節(jié)。培養(yǎng)出來的學生對所學的知識似懂非懂，就更談不上進一步對知識的應用和創(chuàng)新了。所以這種教學模式達不到培養(yǎng)學生綜合能力的目標。

（2）學生對學習大學物理課程的目的和意義理解不深刻。盡管教師在課上講過大學物理課是重要的公共基礎(chǔ)課，是學習專業(yè)課的基礎(chǔ)。但是學生對物理知識在民航領(lǐng)域和生活中的應用了解不足。因此，學生平時投入學習物理的時間不夠，學習熱情不高，沒有激發(fā)出學生對物理課程的學習興趣。

（3）課上只是講授書本上已有的知識，沒有引導學生了解最新的科技進展，學生不能及時掌握未來的知識。陳舊的知識體系培養(yǎng)出來的學生無法適應新興的產(chǎn)業(yè)變革。

（4）大學物理課程考核方式仍是由平時成績和期末考試成績兩部分構(gòu)成。平時成績僅包括平時作業(yè)和考勤簽到，占總成績的15%。期末成績占總成績的85%。學生在完成平時作業(yè)時存在抄襲作業(yè)和應付老師的現(xiàn)象。無法真正反映出每個學生的知識掌握情況。而且期末閉卷考試的考核方式容易造成學生為了應付考試而死記硬背公式和例題，同樣也會出現(xiàn)考前突擊、高分低能現(xiàn)象，從而忽略對知識的理解和應用。這樣的考核形式在很大程度上影響了教學效果。

（5）教師對學生的學情掌握不足。我校的大學物理課一般都是100多人左右的大班上課，不可能及時準確掌握每一個同學的學習情況，教師只能整體把握一個班的學習情況。

3? 大學物理課程線上線下教學的體會

疫情防控期間在教育部“停課不停學”的總體安排下，筆者從2月24號開始了網(wǎng)上授課，這學期的線上教學改變了原有的教學模式和考核方式，使筆者對線上教學有了一些感悟和體會。

3.1 教學模式的變革

疫情防控期間，大學物理課線上教學包含自學測評、直播教學和互動指導三個階段。自學測評階段，給學生推送資源到智慧樹平臺，包括東南大學、東北大學的精品慕課資源、錄播視頻、作業(yè)練習等等。利用“引導+強迫”的方式，要求學生自主學習、自主練習、測評反饋。這樣做有兩點好處，其一，使學生及時發(fā)現(xiàn)預習中自身存在的不足，帶著問題進課堂提高了學生的聽課注意力。其二，利用智慧樹平臺自動統(tǒng)計學生對資源的學習情況，這大大方便了教師掌握學情，做到知己知彼。從而教師針對學生自學情況、作業(yè)完成情況和測評的信息，整理形成備課資料。

直播教學階段，筆者回顧并提煉課程的重難點，之后對學生預習測試中暴露出來的問題進行講解和補充，實施精準教學;在課堂中使用雨課堂軟件每節(jié)課安排階段測試，能夠做到及時檢查學生的學習情況，督促學生提高注意力。每次課上學生答完提交之后，雨課堂就會將學生的正確率和每位學生作答所用的時間全都展現(xiàn)出來。此外雨課堂還會及時反饋哪些同學作答錯誤，并且提醒老師哪些學生需要重點關(guān)照。這種限定時間當堂完成的小測試不給學生抄襲作弊的機會，能夠較為準確地反映學生對知識的掌握情況。課上讓學生記錄學習筆記，把抽查的筆記照片迅速上傳到群里，好的大家借鑒學習，不足的及時改正;最后，布置課后作業(yè)，預習任務。由于直播教學過程采用了釘釘直播的方式，學生有不清楚的內(nèi)容下課后還可以反復查看視頻回放。

互動指導階段，利用釘釘直播軟件進行互動，組織學生集中交流討論。原來上課時，只是老師講學生靜靜地聽，學生都比較害羞，有不清楚的地方也不好意思當堂提出。有一部分同學在老師的鼓勵下才勉強配合發(fā)言。而在線上互動討論時學生沒有了之前的顧慮，都很放松，問答交流的活躍度比線下課堂交流的活躍度明顯要好。每次筆者提出問題發(fā)起討論，學生們都能積極參與討論互動，這種交流改變了之前教師在課堂上的單向灌輸，變成了一種平等的交流互動。要做到有質(zhì)量的互動，不能為了互動而互動，課前就需要老師精心設(shè)計能促使學生去思考的一些題目?？紤]到我校的特點，需要把物理相關(guān)原理在民航及生活各領(lǐng)域中具體應用的例題帶入課堂。比如，在講授多普勒效應時，引入用多普勒效應測定汽車在公路上的行駛速度，用多普勒效應測量飛機的飛行高度的例題。又如，在講授理想氣體的分子平均自由程時，引入生活中用到的熱水瓶如何做到避免熱傳遞的三種方式，達到保溫的效果的例題。再如，在講授光學儀器分辨率時，學生介紹光學顯微鏡的局限，需要用電子顯微鏡給納米材料拍照的例題等等。采用學生講老師評，學生講學生評的互動方式。在學生講完之后老師分析學生知識掌握不足的地方，加以引導改正，及時提供個性化指導，學生收獲很大。理解得快、掌握得好的學生還可以代替老師給學生們講解引導，比如說講到平面電磁波那節(jié)課時，我提問為什么冬天北方的橋下不結(jié)冰時，學生們積極參與討論，有的學生就代替老師給其他學生仔細講解。為什么一定要學生來講呢？因為愛因斯坦曾說過這樣一句話，“如果你不能簡單地說清楚，那說明你還沒有完全明白?！北粍拥膶W習方式通常只是聽講，主動的學習方式有討論，以及教給他人。學生聽老師講授，這是學生把知識輸入頭腦，知識隱性化的過程，學生再講時是知識的輸出、隱性思維顯性化的過程。所以學生只有自己先學會，才能給他人講出來，教會他人，才說明真正學懂了。教師盡力為學生創(chuàng)造自主學習的環(huán)境和條件，在學生自主學習的過程中及時起到輔助的作用，為學生積極營造實踐的平臺，在學生將知識實踐的過程中，適時發(fā)揮引導作用。這符合人本主義的教育思想，有利于培養(yǎng)學生的自主學習能力，對學生的長期可持續(xù)性學習和發(fā)展具有重要意義。課后還有疑難問題學生發(fā)帖討論，教師按時按質(zhì)進行答疑，以達到針對性指導和個體個性化指導的效果。

6月1號返校的學生又走進教室，開始了課堂授課，我將直播教學和互動討論環(huán)節(jié)轉(zhuǎn)為線下授課，而其他線上環(huán)節(jié)則正常延續(xù)，實現(xiàn)了疫情期間的線上教學與正常時期的線上線下混合式教學的無縫銜接。線下上課首先總結(jié)知識點，講解重點難點。之后面對面開展翻轉(zhuǎn)課堂的教學，運用雨課堂軟件每節(jié)課安排階段測試，之后請學生上臺講解解題思路，提高學生的高階思維。學生分成小組進行討論，請學生來到臺上向大家介紹生活中的技術(shù)應用背后所蘊含的相關(guān)物理學原理。學生能夠講清楚才能說明已經(jīng)學懂了。在學生講解之后，教師及時給予指導做好總結(jié)點評。對于學生作業(yè)中發(fā)現(xiàn)的問題，把學生做錯的解題步驟寫在黑板上，請作業(yè)正確的學生來臺上講解，學生間互相辯論提升認識。不同學生思考的角度不同，學生之間的談論可以使認識問題更加深刻。而有一部分學生因為多種原因，仍然留在家中，為了保證線上線下的教學能同步進行，學校對課堂進行了直播教學。但是因為這個直播不能回放，下課后我就立即聯(lián)系在線上的學生，了解他們的聽課效果，有問題及時溝通答疑。有的學生反映聽的效果挺好，但是可能是反光的原因，教室的攝像頭看板書不清晰。于是我就在教室里安放好手機，全程用手機釘釘軟件進行直播，學生反映要比學校提供的直播視頻板書清晰。同時為了保證線上的同學也能參與到課堂的互動討論中，筆者通過筆記本在課堂上跟他們連線，使線上的同學和教室里的同學能夠一起討論互動。

此外，在疫情之前，物理實驗課與物理課之間有些脫節(jié)，由于實驗室儀器數(shù)量有限，學生的實驗課與物理課的進度往往不同步。在疫情期間學生無法到實驗室進行物理實驗操作，為此我們引入科大奧銳虛擬仿真實驗教學云平臺，學生只要聯(lián)網(wǎng)即可在線運行基于組件的虛擬物理仿真實驗，不受時間、空間的限制。虛擬仿真實驗教學平臺使物理課與物理實驗課結(jié)合更加緊密及時了。比如，物理課講到馬呂斯定律時，筆者當堂就可以登錄平臺給學生演示這個實驗，引導學生觀測實驗現(xiàn)象，加深了學生們對這個定律的理解。

3.2 考核方式的調(diào)整

在疫情期間之前，平時成績只由考勤和課后作業(yè)組成。學生在寫課后作業(yè)時存在應付抄襲的現(xiàn)象。改革之后增加了課前預習測試，雨課堂課上階段測試，學生參與互動加分等考核方式，充分調(diào)動了學生的學習積極性。課上階段測試定好作答時間當堂提交作業(yè)，學生各做各的沒有抄襲他人作業(yè)的時間，能真實地反映出學生對知識的掌握情況。

4? 結(jié)語

通過這學期的線上教學，筆者覺得應該在今后的教學中更加注重培養(yǎng)信息化教育思維的養(yǎng)成，凸顯出以學生為主體的地位，要達到長期可持續(xù)性學習和發(fā)展的教育目標，培養(yǎng)學生自我學習的能力，有可持續(xù)發(fā)展的能力。在線教育有利于構(gòu)建學習型社會，教育信息化對現(xiàn)有的教育教學模式將會引起一個巨大的變革。這學期的線上教學使筆者深深地體會到線上教學的好處是能將學生的學習過程、學習模式、學習效果都以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)出來，在短時間內(nèi)能收集大量的信息，可以形成一個龐大的數(shù)據(jù)庫。然后教師將學生的信息進行加工、整理，有針對性地進行備課，實現(xiàn)精準教學。這就體現(xiàn)出了教師在線上教學中所起的作用，這是僅靠慕課所替代不了的?？梢哉f線上教學給我們帶來的變革還是非常大的。疫情本身對我們在線教學提供了一個巨大試驗場。同時筆者也體會到在線教學有不足之處，在線教學不可能完全替代線下課堂。比如，現(xiàn)有的大學物理慕課資源過于普適化，而適合我們這種民航院校的大學物理慕課資源則明顯不足。其次，對于自主學習能力差的學生，在線教學期間缺乏督促和管理。再有，師生之間缺少面對面的情感交流，教師不能及時準確地體會到學生內(nèi)心的情感動態(tài)等等?？傊?，我認為高校普通物理課的線上線下混合式教學還有待進一步完善，要由新嘗試過渡到新常態(tài)，任重而道遠，也迫在眉睫。我們要不斷探索“以學生為中心”的教學理念，不斷適應和擔當教育教學改革的新形勢、新任務。

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