以校園SP OC為基礎的大學物理模塊化教學思考＊

陳翼翔

（浙江傳媒學院電子信息學院 浙江 杭州 310018）

大學物理是一門聯系工程和科研的基礎課程，是后續專業課學習的必備課程，教學應該以提高學生的自主學習能力、實踐能力和科學素養為目標.當前，我國的高等教育正經歷著由傳授知識為主向提高實踐能力、增強素質培養為主轉變，特別是在傳媒類院校，主要培養實踐型人才，而物理教學正是對學生能力培養的有效手段.

1 大學物理教學的現狀

當前的物理教學中，教學內容較為廣泛完整，比較注重學生對基礎理論的掌握，而對于思維能力、創新能力等方面的培養重視不夠.在普遍開展的大學課程改革中，物理課時被削減.如果教學內容保持和原來一樣寬泛，上課就很難突出重點，只能蜻蜓點水、浮于表面，會影響學生的上課興趣［1］，因此需要教學方式的改革來改變現狀.

2 SP OC

SP OC（Small，Private Online Courses）表示小型、私有的在線課程，由加州大學伯克利分校的M O OC負責人 Armando Fox提出［2］.大量的教學資源通過這樣的在線教學平臺進行開放性的傳播，不受時間和空間的限制.

SP OC的視頻中，用鏡頭語言將教師講課、虛擬實驗、現場參觀等多種內容混合在一起傳遞知識，再結合各種教學媒體和工具的混合使用，體現了一種混合式教學模式［3］.如此展開的教學過程中，教師能引導學生進行針對性的深入探討、突出教學重點，能充分調動學生興趣、翻轉學習習慣.因此，在校內開展具有針對性的小范圍SP OC教學試驗，具有積極的現實意義.

3 大學物理模塊化教學的基本內容

3.1 模塊化教學設計

由縱、橫模塊組成的網格式教學架構形成了模塊化教學的大致框架，如表1所示.

表1 網格式模塊架構圖

其中的橫向模塊是指以SP OC課程系統為基礎的教學組織模塊，包括教學資源模塊、信息分析模塊、教學管理模塊和學習支持模塊［2］.縱向模塊是指按照教學目標，把授課內容劃分為若干個有機聯系而又相互獨立的教學內容模塊，這些內容模塊進行合理組合后通過多樣化的教學方法加以實施.

3.2 教學組織模塊說明

（1）教學資源模塊

以知識點體系為支撐，將適合學生自學的講課視頻、電子教材、課件、習題等資源進行有序整合，并放置于SP OC網站，要求學生課前自學.課堂時間內，教師通過提問、討論等方式檢測學生的掌握情況.這樣的合作化教學方式，提升了學生自主學習效率的同時也使教師能集中精力于重點內容的講解，銳化了教師的功能.實現了從以教師“教”為主的“傳道、授業、解惑”到以學生“學”為主的“悟道、受業、釋惑”的轉變.例如圖1所示視頻截圖就是關于波粒二象性的展示，學生課前觀看視頻，可以對該物理概念自發思考，從而對后續的物理課堂有所期待，自身理解不夠的內容可以在課上提問或討論.

圖1 波粒二象性的展示視頻截圖

（2）信息分析模塊

通過對學生學習行為的記錄和分析，了解學生的學習情況，利用信息分析功能，從學習行為、學習進度、知識點掌握情況等多個方面進行立體建模.而且還能實現一定的師生互動交流，比如設問答疑、任務布置和監督等.

（3）教學管理模塊

在學情分析的基礎上，對學生的學習行為進行管理和操作.例如，網絡學習時的自測自評功能，可以快速將學生掌握情況反饋給學生和教師，減少了教師批改作業時的重復性活動.而且對于學生作業情況的比較和展示則能夠實現課堂教學的充分延伸，加強師生互動.在此基礎上，在課堂時間內，教師可以展開更有價值的教學設計內容.

（4）學習支持模塊

圍繞課程知識體系設計的習題庫，可對學生學習過程形成有效支持.學習任務的布置中可以包含文獻資料的檢索查閱工作，有助于提高學生的自學能力.教師可約定時間引導學生進行在線的分組討論，也可對各個學生進行個性化的在線輔導，鞏固學生的學習效果.

3.3 教學內容模塊說明

本校的物理教學內容主要包括力學、振動與波、電磁學、光學、相對論和量子物理.可以將其劃分為若干個教學模塊，并且充分考慮學生在學習基礎、專業需求等方面的差異，分專業合理組合教學內容模塊，使每個學生都能得到應用能力的培養.

光學模塊包括光的干涉、衍射，由于光具有波動性，因此振動與波動可歸屬于光學部分.電磁學模塊包括電場、磁場以及電磁感應，是教學的重點.與專業結合緊密的基礎內容是必選模塊，包括電磁學和光學.與專業相關性不高的或較難的部分作為可選模塊，包括力學、相對論和量子物理［4］.教學內容模塊的應用，可以將知識化整為零，減少學生接受知識過程中的壓力.學生通過模塊的累積，逐漸形成較完善的知識結構，實現高效的大學物理教學.

3.4 模塊化教學的開展

以SP OC為基礎，從學生的“學”出發，來展開大學物理課程.合理組織的開放式網絡資源給予了學生全面學習知識的空間，且教學過程以模塊為引導，遵循心理認知規律，能適合學生的思維方式.既能完成培養目標，又能方便學生分層次掌握各自適用的物理學知識.

除了對各專業都要求的基礎模塊以外，再依據專業需求，輔以可選模塊.可選模塊更加側重于網絡資源的利用，資源中包含有與專業相關的前沿科技知識和物理學史內容，由學生根據興趣選擇性地閱讀、自學和討論.例如具體展開時，對于電子信息工程專業的學生，重點學習電磁學與光學內容，而非重點的量子物理的外延閱讀則通過網絡進行自學，代表著物理發展前沿的量子科技正是課堂內容的有益補充.而且，與專業具有關聯的部分在線內容，可以在課堂內展開討論，比如對廣播電視工程專業的學生而言，可以討論激光技術在廣電行業中的應用，等等.這樣的模塊化教學過程能改變物理教學的慣例，使物理學習過程從大量的數學推導轉移為利用物理原理解決實際問題，能夠培養學生的科學素養和創造性思維能力.

4 基于SP OC的物理教學過程

SP OC與實體課堂相結合，是高校教學的一種融合創新［2］，有望發展成為一個較為完整的教學模式.具體的展開過程是，先讓學生在網絡上了解整個知識的鋪墊，課堂教學沿著知識的脈絡進行，而且過程中穿插著特定主題的討論課教學.

首先，學生利用SP OC為后續課程預習準備，教學內容中的通識部分讓學生通過網絡自學.然后，課堂教學中一般以講授相關概念和理論為主，重點、細致地講解與專業聯系較緊密的精講內容.而通過一堂課的講解，并不一定能讓所有學生完全理解某些較難的概念、定律.因此，在課后可以讓學生自行瀏覽SP OC所提供的資源，特別是利用物理現象或者實驗過程，幫助學生直觀地理解物理規律的外在體現.并且通過網絡布置的作業或任務的反饋可以了解學生掌握情況.

學生在課堂外通過SP OC可以了解新技術的發展，擴大視野，提升了學習的長度和寬度.例如在網上觀看視頻介紹超導技術、光纖技術、全息成像等，這些科技的應用和發展也能成為課堂討論的主題.討論課中以PPT為媒介，以闡述和問答等形式展開，通過師生交流、生生互導，能讓學生真正理解物理知識對于人類的日常生活和科學研究的重要意義.就目前的物理課時情況而言，課堂討論的開展次數非常有限，而SP OC的小型在線討論課可以成為其有益補充.而且SP OC具有的信息分析和教學管理功能，能夠給予學生合理的評估，使學生獲得個性化的學習支持，也能加強教師的指導作用［5］.

此外，目前大學物理課程配套的實驗教學中所遇到的主要問題是學生重視程度不夠而且預習效果差.利用SP OC上的虛擬實驗操作和教師演示視頻作為課前預習應該能取得較好效果.而且也使教師從重復性的多批次講解中解放出來，能夠更專注于更有價值的指導環節.

5 結語

以SP OC為基礎的大學物理模塊化教學能提高學生的學習質量，也能更加體現教師的價值.學生的學習層次分明、重點突出，教師的指導也從課堂延伸到課外，這樣的教學過程能夠有效地支持深度學習.豐富的資源也方便讓教師結合自身科研引導學生進行科研預熱，討論和實踐則培養了學生的創新思維，物理教學也向著素質培養的目標轉變［6］.總之，多元化的教學實踐能帶來較為明顯的教學效果，也能促進教學改革的進一步發展，切實提高大學物理的教學水平.

1 龍臥云.獨立學院物理課程模塊化教學的探索與實踐.教學研究與課改，2014（3）：70～73

2 鄭奇，楊竹筠.SPOC：結合高校教學的融合創新.物理與工程，2014（24）：15～18

3 羅九同，孫夢，顧小清.混合學習視角下 M OOC的創新研究：SPOC案例分析.現代教育技術，2014，7（24）：18～25

4 王建.高職物理模塊化教學初探.湖北成人教育學院學報，2012，5（18）：143～144

5 康葉欽.在線教育的“后 M OOC時代”——SPOC解析.清華大學教育研究，2014，1（35）：85～93

6 仲崇貴，紀憲明.大學物理課程教學改革的理論與實踐.湖南科技學院學報，2009（4）：180～182