大學物理課程混合教學模式改革研究

導語：大學物理課程混合教學模式改革研究一文來源于網友上傳，不代表本站觀點，若需要原創文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：混合教學模式遵循以學生為主體、教師為主導的教育理念，通過教學設計將傳統課堂教學和網絡在線教學相結合，既符合新形勢下“大學物理”課程的教學要求，也能夠有效解決傳統課堂教學模式所面臨的諸多問題。文章探討了基于能力導向的“大學物理”課程混合教學模式改革的具體方案，即“課堂多元化”混合教學和基于網絡教學平臺的“課堂+課外”混合教學，并在初步教學試點工作中，取得較好的教學效果。

關鍵詞：混合式教學；大學物理；在線教學；教學改革

“大學物理”課程是面向高等學校理工科各專業開設的重要通識必修課。該課程的基本概念和基本理論是構成學生科學素養的重要組成部分，在樹立學生科學世界觀、培養學生探索精神和創新意識、增強學生分析和解決問題能力等方面具有不可替代的重要作用。隨著我國經濟社會的高速發展，對創新型人才的需求日益增長，創新創業教育理念和教育模式已在各高校全面實施，專業課程教學體系結構也隨之發生了相應的調整和改變，對于“大學物理”課程的教學內容、教學方法、教學評價和考核方式等都提出了新要求。

一、教學現狀與存在問題

合肥工業大學“大學物理”課程于2005年被列入安徽省“精品課程”建設項目。多年來，經過全體任課教師的不懈努力，該課程在發展和建設中取得了長足的進步，形成了一支職稱結構合理、治學態度嚴謹、有持續教改和創新潛力的優秀教師隊伍，在歷年來學生和教學督導的評教中，教學效果優良率均在80%以上。但是，在新形勢下，該課程在教學過程中也出現了一些新問題，主要表現為：教學中大多采用以教師課堂講授為主的傳統教學模式，教學圍繞理論知識進行，講授概念和原理的課時較長。科學思想、科學方法和創新思維的教育，單純蘊涵在理論知識的講授中，造成學生的體驗感較差，學習缺乏主動性，在一定程度上影響了課堂教學效果和教學質量的進一步提高。因此，這種由教師在課堂上全盤講授課程內容為特征的傳統教學模式，已不能完全適應當前教育形勢的變化，須從教學方法和教學模式的改革入手，開展深入的教學改革。

二、混合式教學模式的內涵及意義

在教育部印發的《關于中央部門所屬高校深化教育教學改革的指導意見》（教高〔2016〕2號）文件中，曾明確提出，要以受眾面廣的公共課、基礎課和專業核心課為重點，推動校內線上線下混合式教學，推進以學生為中心的教與學方式方法變革。混合式教學模式，從根本上講，并不是全新的教學方法，也不是對傳統教學方式的完全替代。混合式教學并不是簡單將線上教學與課堂教學相加[1]，而是要通過教學設計把傳統課堂教學和網絡在線教學的優勢結合起來，既要發揮教師在引導、啟發和監控教學過程的主導作用，又要充分體現學生作為學習主體的主動性、積極性與創造性[2]，真正實現學生科學素養與學習能力的共同提高。混合式教學在培養具備創新思維的創新型人才方面，比傳統課堂教學或者網絡在線教學模式都更為有效，可有效解決在傳統教學模式下的諸多問題。混合式教學不僅在學習能力、學習方法和解決問題思路等方面為學生后續課程的學習打下良好基礎，也能夠使“大學物理”課程在培養學生的創新意識和創新能力中的獨特作用得以充分發揮和體現。從目前國內的同濟大學等高校所開展的“大學物理”混合教學試點看，已經取得了良好的教學效果[3-5]。

三、混合教學模式的構建

根據合肥工業大學“大學物理”課程在教學中面臨的新問題，筆者從改革傳統課堂講授教學模式出發，研究了基于能力導向的混合式教學改革的兩種實施方案，即融合多種教學元素的課堂“多元化”混合教學和基于網絡教學平臺的“課堂+課外”混合教學。

（一）課堂“多元化”混合教學

課堂“多元化”混合教學是融合了多種教學元素的教學方式，包括教師講授式教學與師生研討式教學相結合，課堂板書教學與多媒體可視化教學相結合等。其主要特點是多種教學元素和教學方法的相互融合、相互促進、優勢互補，共同促進學生對于基本概念和物理圖像的正確理解、解題思路和計算方法的正確掌握。教師可根據各章節教學內容在教學要求上的不同，靈活采用多元化的教學方法開展課堂教學。將現有的各種教學元素和教學手段相互融合滲透，充分激發學生的學習興趣，從根本上解決傳統“單向講授式”課堂教學模式下的課堂學習氣氛沉悶、學生學習的積極性和主動性普遍較低等突出問題。課堂“多元化”混合教學的順利實施，需要各類教學素材的設計構思和編制，包括研討式教學的教學計劃和教學方案的設計，多媒體教學課件的設計和編寫，數值分析和可視化教學軟件教學素材的制作和調試等。“大學物理”課程的內容比較多，不同專業的學生和教材不同章節的教學內容，在教學要求和學生能力培養的側重點上，可能會有所不同。實施課堂“多元化”混合教學之前，須仔細研究教學大綱中的重點和難點，以確定課堂“多元化”教學模式下的具體教學內容和實施方案。

（二）“課堂+課外”的“雙主型”混合教學

“雙主型”混合教學模式是將教師課堂教學與學生線上自主學習相結合，以培養學生的自主學習能力為導向，遵循以學生為主體、教師為主導的教育理念。該教學模式具有教學信息量大、教學交互性強等優勢，將傳統的課堂教學延伸到網絡空間，與現代互聯網和信息技術相結合，更加有利于培養學生的學習興趣和提高自主學習能力。教師根據教學大綱和教學目標要求，選擇和確定比較適合學生自學的章節內容或知識點。對于這部分教學內容，在傳統教學模式下是通過教師課堂講授完成的，現在可嘗試在教師引導下，學生通過網絡教學平臺的學習資源來自主完成學習。通過這種“雙主型”混合教學，一方面，可節省寶貴的課堂教學時間，使教師能夠將課堂時間更多投入到學生自學比較困難的難點教學內容中，有效緩解目前“大學物理”課程所面臨的課時少與內容多的突出矛盾；另一方面，又可培養和鍛煉學生的自學能力，引導學生經過自主性學習和探究性學習，掌握教學要求中的重點和難點。網絡學習平臺網站具有模塊化、交互式和開放式等特點，不僅包括教學大綱、電子教案、多媒體課件和教學視頻等常規功能模塊的教學素材，而且還包括“在線自測”和“在線答疑”等交互式功能模塊。這樣，既可滿足不同專業學生的學習需求，又可構建一個師生互動交流的平臺，將課堂上的師生互動延伸到網絡空間，真正形成混合式的立體教學模式，進一步激發了學生的學習興趣，提高了學習的參與度和學習效果，滿足了學生個性化學習需求，學生的思維能力、創新精神、實踐能力得到充分發展。

四、混合式教學試點

依據教育部“大學物理”課程教學指導委員會制定的教學基本要求，筆者結合合肥工業大學各學院不同專業的特點及不同難度的教學內容，制定了可適應混合教學模式要求的教學大綱，并選取電磁學中的“電磁感應”章節為教學內容，開展了混合教學模式的教學試點。考慮到教學試點是混合式教學的初步嘗試，為了保證教學工作的有序性、可控性和有效性，要合理控制學生人數。因此，選擇該學期“大學物理”課程中總人數為71人、教學班號為013的班級作為教學試點。該班級學生均為合肥工業大學電氣學院的本科生，事先將全體學生分成兩個教學對照組，一組學生30人，采用上述混合教學模式；另外一組學生41人，仍采用傳統課堂講授教學模式。

（一）教學方案設計與實施

混合式教學組，以培養學生的自主學習能力為導向，遵循學生為主體和教師為主導的教育理念，采用前文所述的“課堂+課外”的混合教學模式，并以網絡教學平臺作為具體實施的支撐條件。混合教學模式下的教學時間包括學生課外自主學習時間和課堂教學討論課的教學時間，為了能夠在試點教學之后對比教學效果，筆者在教學方案設計中，將兩個教學對照組的課堂教學時間設計為完全相等的學時。1.學生課外自主學習的教學方案。首先，學生課前在教師的指導下，利用本項目課題組所創建的“大學物理”課程網絡學習平臺上的教學課件等教學資源自主開展學習，并選用美國麻省理工學院沃爾特?盧因（WalterLewin）教授的教學視頻作為學生自主學習的輔助教學資源。其次，為實施有效的學習監督，將混合式教學組的學生再分為5個學習小組，每組6人。每組安排一位學生作為組長，來負責組織和監督本組成員在教師規定的學習時間內自主開展規定教學內容的學習，并在個人自主學習之后，開展小組內的學習討論。教師須提前通過網絡教學平臺發布小組討論的主題，例如感應電動勢產生的原因，感應電動勢方向如何判斷，感應電動勢的計算方法，感生電場和靜電場的區別，感生電場的計算方法和感生電場的應用實例等。最后，由各個組長將各自學習小組成員的討論發言及學習中遇到的各種疑問匯總并形成文字材料，準備在課堂教學討論課上與教師進行交流和研討。2.課堂教學討論課的教學方案。課堂教學討論課是在教師主導下開展的，包括概念辨析、教學討論和例題講解三個教學環節。首先是概念辨析。教師根據以往教學過程中所積累的教學經驗，對于教學內容中的重點概念進行深入講解，以糾正學生在自主學習中理解認識上的偏差。其次是教學討論。由各個組長代表每個學習小組發言，闡述自己對課前安排的學習討論主題的認識和理解，并將組內成員在自主學習中的各種疑問提出來，與教師進行交流討論。通過師生間的交流討論，有助于加深學生在自主學習過程中對物理概念和公式定律的理解。最后是教師對于典型例題的講解，使學生對于所學概念和規律能夠學以致用。在課堂教學之后，學生還要完成相應的作業，以達到鞏固所學知識的效果。課后，如學生還有疑問，可隨時登陸網絡教學平臺的在線答疑模塊，與教師進行交流討論。

（二）課堂測試與成績統計分析

試點教學后對全體學生進行了課堂測試，兩個教學對照組使用相同的測試題和相同測試時間。測試結果為：混合式教學組學生平均分為72.6，課堂講授教學組學生平均分為64.2，前者比后者高約13%；在80~100分之間的人數占比，前者比后者高出了約20%。可見，在本次試點教學中，混合教學模式的教學效果優于傳統課堂講授教學模式，混合教學模式的優勢已經初步體現出來。

（三）學生的反饋與改進措施

為了解學生對混合教學模式的認同感和接受程度，筆者在教學試點后，進行了匿名問卷調查。結果發現，大多數學生更認可混合教學模式，認為其教學效果要優于傳統模式。綜合學生的反饋意見，并結合教師在試點教學過程中的自身體驗，筆者認為混合教學模式對于提高教學質量和教學效果是十分有益的，對于教學試點工作的改進措施，主要有以下兩點。（1）在“課外自主學習”環節中，進一步加強對學生自主學習過程的監督和指導，本次試點采用小組學習的自學組織方式，雖然可充分發揮學生的自主能動性，但對于學生的學習過程缺乏有效管控，尤其是自控力較弱的學生，很難保證能夠達到預期的自學效果。下一步將考慮采用“教師在線提問、學生在線回答”的方式，利用網絡教學平臺的實時在線功能，監督學生的自主學習。（2）在“課堂教學討論”環節中，將采用更加多元化的教學形式，進一步豐富和完善課堂教學內容，充分調動學生的學習積極性，充分挖掘知識和概念中蘊涵的創新元素，使學生在與教師課堂的交流和討論中，不僅能鞏固所學的知識概念，而且能夠學會舉一反三、活學活用、學以致用。

五、分析與總結

通過上述混合式教學試點工作的開展，以及對教學效果和學生反饋意見的分析總結，筆者認為，進一步實施與推廣混合教學模式，將有助于深化“大學物理”課程的教學改革，充分發揮“大學物理”課程在學生綜合能力培養和課程體系中的重要作用。基于網絡教學平臺的在線自學與課堂教學相結合的“立體化”混合教學新模式，具有教學信息量大、教學開放性和交互性強等優點，這對授課教師的綜合知識儲備、教學方案設計和課堂教學組織能力等各個方面都提出了新的更高要求，需要教師在今后的教學實踐中逐步豐富和完善。同時，在混合教學模式的具體實施和教學組織方面，則更需要在教學效果評價及課程考核方式等方面作出相應的調整與轉變。如何科學制定教學效果的評價標準和合理設置課程考核方式，充分調動學生自主學習的自覺性和主動性，充分發揮挖掘混合式教學的優勢，是下一步需要深入研究的重要問題。本文所開展的工作是在“大學物理”課程中開展混合式教學新模式的一次有益嘗試，探索構建了一個有別于傳統單一課堂講授式教學的、融合多種教學元素和教學方式的多元化混合教學新模式，并開展了教學試點工作，取得了較好的教學效果，也希望能對其他高校“大學物理”課程教學改革提供有益的參考。

作者：宋逢泉 唐瓊 孫曉霞 單位：合肥工業大學