基于學(xué)習(xí)通的《大學(xué)物理》課程信息化教學(xué)改革研究

張賽文 張光富 曹艷青 譚偉石

摘要：線上線下混合式教學(xué)模式已經(jīng)成為高校未來發(fā)展的趨勢。在基于學(xué)習(xí)產(chǎn)出的教育模式（OBE）下，本文通過對《大學(xué)物理》課程信息化教學(xué)改革研究，將學(xué)習(xí)通平臺應(yīng)用于此課程并進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)。通過實踐證明，該平臺讓學(xué)生不受空間與時間的限制，可以隨時隨地的學(xué)習(xí)和相互交流?；趯W(xué)習(xí)通平臺，開展多種形式的教學(xué)模式，以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)成為主導(dǎo)，較大地提高了學(xué)生的積極性;采用多種形式對學(xué)生平時成績進(jìn)行考核，可以反映出學(xué)生的最終學(xué)習(xí)效果。通過進(jìn)行對比分析，學(xué)習(xí)效果得到了明顯的提升。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理;學(xué)習(xí)通;信息化教學(xué);線上線下混合

中圖分類號：G632.0 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

引言

《大學(xué)物理》作為理工類專業(yè)學(xué)生的一門必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程，是自然科學(xué)與工程技術(shù)的基礎(chǔ)[1]。大學(xué)物理主要引導(dǎo)學(xué)生掌握力學(xué)、熱學(xué)、振動與波、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理知識，提升學(xué)生的物理思維。通過學(xué)習(xí)大學(xué)物理課程可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀察和思辨能力、分析問題以及解決問題的能力和創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，為后續(xù)學(xué)習(xí)專業(yè)核心課程打下堅實的基礎(chǔ)。并且大學(xué)物理旨在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀、宇宙觀、辯證的唯物主義世界觀、實事求是與探索精神，所以，《大學(xué)物理》是理工科專業(yè)必修的、不可替代的課程[2]。

實際上，《大學(xué)物理》課程在一些地方本科院校，可能達(dá)不到預(yù)期的教學(xué)目標(biāo)。由于種種原因，比如人才培養(yǎng)方案中總學(xué)分不能超過165學(xué)分，導(dǎo)致128課時的大學(xué)物理縮減到56課時或者48課時，所以大學(xué)物理只開一個學(xué)期，理工類學(xué)生難以建立物理思維和整個物理框架體系，大學(xué)物理對大學(xué)生所起的作用非常低。在大眾都受教育的時代，大部分學(xué)校的招生規(guī)模都實現(xiàn)擴(kuò)大，并且高校理工科專業(yè)多，而大學(xué)物理老師相對較少或者嚴(yán)重匱乏，所以多采用大班授課，聽課人數(shù)比較多，老師一般不能夠把握整個班的學(xué)習(xí)情況，這會導(dǎo)致到課率低、抬頭率低、參與老師課堂的學(xué)生少等問題。并且多數(shù)老師都是采用傳統(tǒng)的粉筆板書加多媒體授課，老師一直在臺上講，學(xué)生在下面聽，一節(jié)課下來學(xué)生很難保持認(rèn)真聽課并吸收知識，傳統(tǒng)的講課方式還存在許多問題，如點到、批改作業(yè)費時，也不方便統(tǒng)計[3-4]。課時少對應(yīng)課程內(nèi)容多，老師難以顧及所有學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，并且課程答疑可能是下課前幾分鐘或者QQ微信，沒有統(tǒng)一的答疑方式，從而導(dǎo)致對學(xué)生的疑問解答不及時，導(dǎo)致學(xué)生興趣降低或者學(xué)習(xí)后續(xù)知識更加困難。對于學(xué)生的考核評價都是通過最后的期末考試成績+平時成績來決定，而在大班上課的老師，平時成績一般難以量化統(tǒng)計，給分隨意性較大，有的可能成為學(xué)生總成績及格的人情分，這樣導(dǎo)致平時認(rèn)真學(xué)習(xí)學(xué)生的成績不能體現(xiàn)，沒有注重過程評測，考核方式單一。所以，對學(xué)生學(xué)習(xí)的全過程、全方位進(jìn)行監(jiān)測，更新傳統(tǒng)的考核評價方式勢在必行。

在互聯(lián)網(wǎng)時代背景下，傳統(tǒng)的課堂教學(xué)已經(jīng)不再適應(yīng)當(dāng)代的大學(xué)生，基于信息化平臺的線上線下混合式教學(xué)改革勢在必行。在眾多教學(xué)平臺中，學(xué)習(xí)通是被廣泛使用的平臺之一[5]。具有活動、統(tǒng)計、資料、通知、作業(yè)、考試、討論和管理等模塊，老師既可以利用學(xué)習(xí)通平臺進(jìn)行現(xiàn)場教學(xué)使用，也可以讓學(xué)生作為學(xué)習(xí)的輔助工具。老師可以提前把教學(xué)大綱、考試大綱、思維導(dǎo)學(xué)圖、錄好的視頻、制作好的教案及講義等學(xué)習(xí)資料按章節(jié)上傳到平臺，重點、難點問題可以通過討論的方式進(jìn)行發(fā)布，讓學(xué)生積極參與，作為平時成績進(jìn)行考核[6]。

1 《大學(xué)物理》課程網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)

基于學(xué)習(xí)通平臺，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源建設(shè)。任課老師在教師端首頁根據(jù)章節(jié)建立資源庫，根據(jù)教學(xué)大綱、考試大綱對內(nèi)容進(jìn)行教學(xué)設(shè)計，對里面的章節(jié)內(nèi)容上傳的資源包括教學(xué)計劃、科普知識、自制微視頻、PPT課件、動畫、教案及重點、難點問題等材料，如圖1所示。在資料模塊上傳了大學(xué)物理所用的高等數(shù)學(xué)補(bǔ)充知識，每章知識總結(jié)和大學(xué)物理所用的公式總結(jié)。分章節(jié)建立作業(yè)，在問題和拓展升華方面還增加了大學(xué)物理競賽和考研復(fù)習(xí)等相關(guān)資料，并且在考試系統(tǒng)建立試題庫。全校物理任課老師可以組成教學(xué)團(tuán)隊，可以一起對網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行建設(shè)，也可以共享資源庫，一起使用，節(jié)約建設(shè)時間。

2 《大學(xué)物理》課程的學(xué)習(xí)通教學(xué)設(shè)計

信息化教學(xué)是指把信息技術(shù)手段應(yīng)用到實際教學(xué)中，本文是采用學(xué)習(xí)通平臺對大學(xué)物理課程進(jìn)行信息化教學(xué)。在課前、課中、課后、評價等環(huán)節(jié)都采用信息化手段，實現(xiàn)數(shù)字化教學(xué)，希望達(dá)到課程的教學(xué)目標(biāo)，符合工程認(rèn)證的標(biāo)準(zhǔn)，實現(xiàn)最優(yōu)化的課程效果。

2.1 課前引導(dǎo)學(xué)生自主學(xué)習(xí)

老師通過學(xué)習(xí)通平臺提前發(fā)送預(yù)習(xí)資料，包括思維導(dǎo)學(xué)圖、科普知識、微視頻、預(yù)習(xí)思考題和預(yù)習(xí)討論題，學(xué)生可以通過手機(jī)、電腦等設(shè)備實現(xiàn)隨時觀看、作答，學(xué)生在課前需要完成相應(yīng)任務(wù)點，這樣可以帶著比較好的知識基礎(chǔ)走進(jìn)教室，為線下課堂開展高階性、創(chuàng)新性與挑戰(zhàn)性的授課內(nèi)容提供更多的時間和更好的學(xué)習(xí)效果，提高教學(xué)質(zhì)量。如圖2所示，在章節(jié)資源建設(shè)里添加本節(jié)課所用到的高等數(shù)學(xué)等相關(guān)補(bǔ)充資料，方便學(xué)生學(xué)習(xí)。學(xué)生根據(jù)老師提前發(fā)布的課前預(yù)習(xí)內(nèi)容以及相關(guān)問題思考和討論，向老師提出不懂的問題，這樣可以培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和思考能力。學(xué)生在學(xué)習(xí)通討論區(qū)進(jìn)行提問，學(xué)生和老師都可以在下面進(jìn)行討論與回復(fù)，對一些學(xué)生存在似懂非懂的知識點也起到積極促進(jìn)作用。老師根據(jù)學(xué)生提問，以及課程重點、難點，進(jìn)行針對性的備課，修改教學(xué)計劃，重構(gòu)教學(xué)內(nèi)容。

2.2 課中教學(xué)設(shè)計

通過使用學(xué)習(xí)通平臺可以方便的讓學(xué)生參與到老師的課堂中來。首先，在上課前15分鐘，老師從普通簽到、手勢簽到、位置簽到和二維碼簽到等多種簽到方式中隨機(jī)選擇一種來對學(xué)生進(jìn)行考勤，如圖3所示。如果出現(xiàn)學(xué)生通過信息發(fā)送給未到的學(xué)生進(jìn)行簽到，還可以通過課堂測試環(huán)節(jié)和清點人數(shù)來找出未到的學(xué)生。當(dāng)對某個知識點的掌握情況進(jìn)行考查時，可以讓全體學(xué)生進(jìn)行投票或者隨機(jī)選中某個學(xué)生進(jìn)行回答問題，也可以讓學(xué)生進(jìn)行搶答，對前三名回答正確的學(xué)生進(jìn)行積分獎勵。對比較難的知識點或者應(yīng)用問題，可以發(fā)布主題討論，對回答認(rèn)真并且有創(chuàng)意的答案進(jìn)行積分獎勵。對上課內(nèi)容可以進(jìn)行隨堂練習(xí)，鞏固基礎(chǔ)知識。為了增強(qiáng)團(tuán)隊意識與合作精神，可以通過學(xué)習(xí)通里分組任務(wù)功能進(jìn)行安排，采用分組講課的評比方式進(jìn)行參與式學(xué)習(xí)交流討論，組內(nèi)同學(xué)分別進(jìn)行PPT制作，資料收集，講課演練，修改完善。然后學(xué)生按組順序進(jìn)行講課評比，全班同學(xué)按照評分標(biāo)準(zhǔn)對每位同學(xué)完成的任務(wù)進(jìn)行打分，學(xué)生對自己完成的工作進(jìn)行自評，老師根據(jù)每組同學(xué)完成情況進(jìn)行現(xiàn)場評價，全部輸入到學(xué)習(xí)通里進(jìn)行統(tǒng)計。學(xué)生參與式的學(xué)習(xí)和老師聽課評價，實現(xiàn)教學(xué)效果與學(xué)生學(xué)習(xí)質(zhì)量的顯著提升。

2.3 課后基礎(chǔ)鞏固、知識拓展與問題升華

課后給學(xué)生發(fā)放調(diào)查問卷，通過學(xué)生反饋的問題及時調(diào)整教學(xué)方案，修改教學(xué)計劃，并對教學(xué)過程中存在的問題及時修正，老師教學(xué)水平不斷提升，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果得到不斷升華。

在課后，對課堂學(xué)習(xí)的重點、難點問題進(jìn)行作業(yè)訓(xùn)練，主要通過單項選擇題、判斷題、填空題、計算題等方式對學(xué)生的掌握情況進(jìn)行考查，鞏固學(xué)生的基礎(chǔ)知識。學(xué)生根據(jù)自己的專業(yè)方向，進(jìn)行學(xué)科知識的收集，提出新的問題，并結(jié)合大學(xué)物理課程尋求解決問題的方法，達(dá)到知識拓展。對物理非常感興趣的學(xué)生，在學(xué)習(xí)通里還增加了大學(xué)物理競賽相關(guān)的輔導(dǎo)資料，實現(xiàn)大學(xué)物理競賽模塊化學(xué)習(xí)，并在全校內(nèi)組建大學(xué)物理競賽班，包括理工類與物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生，物理教研室全系老師共同參與，積極研討，實現(xiàn)物理競賽獲獎大提升，學(xué)生的知識拓展大提升。結(jié)合學(xué)生專業(yè)特點，對于收集的比較新的資料結(jié)合實際工程分組討論探索新的應(yīng)用，并進(jìn)行進(jìn)一步實驗與實踐[7]。在鞏固課程基本知識與拓展知識的基礎(chǔ)之上，學(xué)生根據(jù)專業(yè)知識結(jié)構(gòu)與任課老師開展實質(zhì)性的創(chuàng)新性研究與訓(xùn)練，在同一個專業(yè)內(nèi)組建項目團(tuán)隊，進(jìn)行物理相關(guān)的項目申報，完成項目訓(xùn)練，實現(xiàn)創(chuàng)新性研究，達(dá)到問題升華。

2.4 學(xué)生學(xué)習(xí)效果評價

傳統(tǒng)的《大學(xué)物理》課程的考核方式一般采用一張期末試卷，考試成績作為學(xué)生學(xué)習(xí)效果的評價標(biāo)準(zhǔn)，這種方式單一、片面，不足以反映學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。在信息化教學(xué)中引入學(xué)習(xí)通平臺，可以加大對學(xué)生的過程性考核，在學(xué)生考核評價環(huán)節(jié)，設(shè)置平時成績占60%，期末考試成績占40%，綜合得出學(xué)生的總評成績。平時成績又分為作業(yè)、課堂互動、簽到、課程音視頻、章節(jié)測驗、章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)和討論，分別占平時成績的20%、5%、5%、25%、20%、20%、5%，平時成績從知識、能力和素養(yǎng)三方面對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行統(tǒng)計。學(xué)習(xí)通平臺可以對學(xué)生的學(xué)習(xí)過程進(jìn)行全方位記錄，最終生成報表，老師可以很輕松的對學(xué)生學(xué)習(xí)全過程進(jìn)行評價。

3 結(jié)語

《大學(xué)物理》一直被認(rèn)為是一門比較難的公共課之一，要求學(xué)生掌握解決實際問題的能力。通過采用學(xué)習(xí)通的網(wǎng)絡(luò)線上平臺后，學(xué)生的卷面及格率提高了10%-20%。教學(xué)方式從以前的老師講，學(xué)生聽;老師在黑板上寫，學(xué)生在本子上做筆記的單向灌輸式向?qū)W生課前通過學(xué)習(xí)通預(yù)習(xí)，總結(jié)問題;課中主動思考，積極提高問題;課后知識拓展，創(chuàng)新升華進(jìn)行轉(zhuǎn)變。從以前的“以教師為中心”變成了“以學(xué)生為中心”，提升了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)質(zhì)量。

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