地方型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐*

文曉霞

(四川旅游學(xué)院信息與工程學(xué)院 四川 成都 610100)

袁令民

(四川師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院 四川 成都 610101)

李凌 馮友君

(四川旅游學(xué)院信息與工程學(xué)院 四川 成都 610100)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為理工科必備的一門必修基礎(chǔ)課，對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力以及遵守紀(jì)律的優(yōu)良品德都起著十分重要的作用．隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新工科建設(shè)的開展，如何提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量，讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生充滿自信地參與教學(xué)成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師面臨的當(dāng)務(wù)之急．

四川旅游學(xué)院是中國第一所獨(dú)立設(shè)置的旅游類普通本科高等學(xué)校，是四川省本科院校整體轉(zhuǎn)型發(fā)展改革試點(diǎn)高校，是一所典型的地方型本科院校．作為一所地方性的大學(xué)，特色化、專業(yè)化是學(xué)院的立命安身之本，因此學(xué)院在相應(yīng)特色專業(yè)上投入了大量的資金和人力．而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門公共必修課，面臨著學(xué)時(shí)少、教師少、實(shí)驗(yàn)儀器缺乏的現(xiàn)狀．

學(xué)校自2013年開設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，采取的是傳統(tǒng)的教學(xué)方式，學(xué)生課前預(yù)習(xí)，教師課堂講授、演示，學(xué)生觀看后操作實(shí)驗(yàn)，書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告．學(xué)生的考試成績由實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末操作考試共同決定．雖有課前預(yù)習(xí)，但無相應(yīng)的檢測，無法得出學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，同時(shí)由于缺乏平時(shí)成績的檢測，學(xué)生課堂參與度不高，課堂氣氛較為沉悶，并且由于器材的限制，每組3～4人進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，課堂上只有1～2人進(jìn)行實(shí)際操作，剩下的組員“被動(dòng)”或“主動(dòng)”地放棄實(shí)驗(yàn)．而實(shí)驗(yàn)報(bào)告也存在大量抄襲的情況，這就導(dǎo)致一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后，大量學(xué)生對(duì)所學(xué)實(shí)驗(yàn)不明所以，很難實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的．為此本學(xué)期開始，借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái)，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)，并嘗試在課堂教學(xué)中進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的嘗試，以期為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)改革提供相應(yīng)的依據(jù)．

1 課前準(zhǔn)備

在學(xué)期開始，將每個(gè)班按照學(xué)號(hào)分成10組，每組2～4人不等，同時(shí)提前錄制相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻并按照實(shí)驗(yàn)的順序依次上傳到學(xué)習(xí)通網(wǎng)站上，以邁克爾孫干涉儀的調(diào)整與使用為例，上傳了包括實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作和討論總結(jié)等相關(guān)視頻，可以將每節(jié)設(shè)置為知識(shí)點(diǎn)，這樣學(xué)生必須完成相關(guān)視頻的觀看后才能拿到相應(yīng)的平時(shí)分．在資料庫中上傳相應(yīng)的PPT，視頻還有參考資料，方便學(xué)生查閱，并準(zhǔn)備好相應(yīng)的測試題．在每次實(shí)驗(yàn)前3天，利用學(xué)習(xí)通公布本次實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)任務(wù)小組(理論講解和實(shí)驗(yàn)演示)．學(xué)生通過翻閱學(xué)習(xí)通上準(zhǔn)備的資料或者自行查閱，準(zhǔn)備相應(yīng)的PPT，并在上課前提前到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行演練．

2 課程實(shí)施

超星學(xué)習(xí)通具有豐富的互動(dòng)活動(dòng)，如圖1所示，花式簽到可以提高學(xué)生的積極性，調(diào)動(dòng)整堂課的氣氛．投票可以讓學(xué)生參與課程的設(shè)置和實(shí)施，使學(xué)生更具有代入感，同時(shí)也激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．例如在學(xué)期開始，將本學(xué)期的物理實(shí)驗(yàn)分為了必修和選修兩大類，考慮到課時(shí)的安排，4個(gè)選修實(shí)驗(yàn)只能選擇兩個(gè)，由學(xué)生自行投票決定，這在很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣．在課堂進(jìn)行中，利用選人、搶答、討論、問卷、測驗(yàn)等方式可以隨時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，使學(xué)生的專注力能集中在課堂當(dāng)中．而學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行的意見和建議也可以通過學(xué)生反饋進(jìn)行收集，以便后續(xù)教學(xué)的更好進(jìn)行．

圖1 超星學(xué)習(xí)通豐富的互動(dòng)界面

在課堂開始的前5 min，利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)的課前檢測，學(xué)生在手機(jī)上直接進(jìn)行答題(圖2)，這樣既能檢查學(xué)生在課前是否認(rèn)真地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和視頻的觀看，同時(shí)也能方便和迅速地對(duì)學(xué)生的答題情況進(jìn)行分析．課前檢測后，原理組和實(shí)驗(yàn)組開始進(jìn)行相應(yīng)的展示，如圖3和圖4所示．原理組講解后學(xué)生對(duì)講解中存在的疑問進(jìn)行分組討論和交流，教師從旁進(jìn)行引導(dǎo)和指導(dǎo)．接下來實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的演示和講解，在演示完畢后，學(xué)生針對(duì)操作可以提出相應(yīng)的問題，這些都計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績中．原理組和操作組都演示完畢后，學(xué)生對(duì)兩組同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行打分，結(jié)合到教師的評(píng)分，作為兩組課堂平時(shí)成績加分．教師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中還需注意的問題進(jìn)行點(diǎn)撥后，學(xué)生就開始進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn)．

圖2 學(xué)生利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行課前檢測

圖3 原理組講解實(shí)驗(yàn)原理

圖4 實(shí)驗(yàn)組演示實(shí)驗(yàn)操作

3 課程評(píng)價(jià)

利用學(xué)習(xí)通自帶的成績管理系統(tǒng)，可以很方便地統(tǒng)計(jì)學(xué)生的課前視頻觀看、訪問、討論以及課間的簽到、作業(yè)和互動(dòng)，這樣就得到了較為詳細(xì)的學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的過程性評(píng)價(jià)，使學(xué)生在平時(shí)更加注重課前的預(yù)習(xí)、課間的互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)操作(圖5)．從圖5中也可以看出，課前的視頻觀察、課堂的互動(dòng)、簽到等環(huán)節(jié)學(xué)生都能夠積極參與，但是討論的積極度仍然不夠.一方面由于討論的題目不夠靈活，無法引起學(xué)生的討論熱度．這就要求教師在設(shè)置討論題目的時(shí)候，應(yīng)更加貼近生活、用更通俗的語言與學(xué)生進(jìn)行交流．另一方面，由于教師的時(shí)間有限，未能及時(shí)給與學(xué)生反饋也是造成學(xué)生不愿意討論的原因．鑒于此種情況，可以聘請學(xué)生助教進(jìn)行在線管理，由于學(xué)習(xí)通軟件的原因，討論板塊稍顯死板，因此可以借助QQ和微信，建立討論群，這樣多渠道的交流方式更能促進(jìn)學(xué)生的討論積極度，同時(shí)可以將精彩的討論在課堂中呈現(xiàn)，讓學(xué)生在課堂上延續(xù)討論熱度，這也會(huì)促使學(xué)生們加入討論．線上的平時(shí)成績在加上線下的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績綜合為平時(shí)成績．

在期末考試的時(shí)候，采取的是學(xué)生隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作考核，從操作的熟練度、操作的完成度以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分，每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都設(shè)置有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)．圖6是利用伸長法測定楊氏模量的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)，改變以往的評(píng)分大眾化，而是根據(jù)實(shí)驗(yàn)將評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化，這樣更加合理也更考驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力．

圖5 學(xué)生平時(shí)成績占比

圖6 利用伸長法測定楊氏模量實(shí)驗(yàn)期末操作考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

4 調(diào)查反饋

在課程結(jié)束后，對(duì)學(xué)生進(jìn)行了相關(guān)的問卷調(diào)查，其中在回答是否喜歡當(dāng)前的學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式時(shí)(圖7)，只有不到6%的學(xué)生表示不喜歡，非常喜歡和比較喜歡的占據(jù)五成以上，這也表示本次嘗試至少取得了一定的成效，學(xué)生們對(duì)這種新型教學(xué)模式的接受度很高．而在調(diào)查當(dāng)中，九成以上的學(xué)生表示，利用課前學(xué)習(xí)通上視頻、資料的學(xué)習(xí)，能夠在很大程度上激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣，幫助理解書本的知識(shí)，并以更大的自信心參與課堂活動(dòng)，這正是目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)或理論教學(xué)中欠缺的．

圖7 是否喜歡當(dāng)前的學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式

在本次學(xué)習(xí)之后，三成的學(xué)生很愿意在其他的課程中開展學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式，一成的學(xué)生表示不愿意，而剩下六成的學(xué)生持中立態(tài)度(圖8)．

圖8 是否愿意在其他課程中開展學(xué)習(xí)通+ 翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式

在對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查并結(jié)合本次課程之后，發(fā)現(xiàn)學(xué)生不愿意推薦推廣主要有以下幾個(gè)原因：

(1)視頻拍攝質(zhì)量問題．由于時(shí)間緊迫，所以視頻拍攝得比較匆忙，學(xué)生反映視頻質(zhì)量不高，沒有字幕，以及每個(gè)視頻時(shí)間過長都是影響學(xué)生觀看體驗(yàn)的一個(gè)原因.

(2)視頻內(nèi)容方面需要完善，有學(xué)生提出，實(shí)驗(yàn)原理和操作在講解時(shí)應(yīng)更加通俗易懂，多加入與生活相聯(lián)系的實(shí)例，這也是在日常教學(xué)中應(yīng)該注意的問題.

(3)缺乏相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制．在每一次的翻轉(zhuǎn)中，都提前安排了小組任務(wù)，被安排任務(wù)的小組能夠較為認(rèn)真地觀看視頻，查閱資料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備．但是未被分配任務(wù)的小組就會(huì)消極怠工，出現(xiàn)刷視頻，不進(jìn)行提前預(yù)習(xí)的情況，這在一定程度上助長了其他小組的懶惰思想．這種情況也出現(xiàn)在被選中小組的內(nèi)部，成績較為優(yōu)異、表現(xiàn)能力好的學(xué)生往往會(huì)進(jìn)行課堂的展示，而性格較為內(nèi)向、不善口頭表達(dá)的學(xué)生依舊沉默．

在接下來的教學(xué)實(shí)踐中，可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)成績、表達(dá)能力進(jìn)行相應(yīng)的分組，確保小組內(nèi)成員處于相同的水平．為了避免未分配任務(wù)小組消極怠工，在視頻拍攝時(shí)可增設(shè)問題，同時(shí)加大課前檢測力度，課上鼓勵(lì)其他小組提問，并將其記入平時(shí)成績中以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性．

5 結(jié)束語

通過本次大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革初探發(fā)現(xiàn)，利用學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式可以很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心，讓學(xué)生積極主動(dòng)地去參與課堂的學(xué)習(xí)互動(dòng)，使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人，而教師則承擔(dān)引導(dǎo)者的作用．但在實(shí)施過程中也反映出很多方面的問題，比如學(xué)生依舊不愿意參加討論，小組成員兩極分化，缺乏相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制等等，也提出了通過靈活設(shè)置討論題目，增加線上交流時(shí)間，建立相應(yīng)監(jiān)督機(jī)制的解決方法，為后續(xù)實(shí)驗(yàn)和理論教改提供了一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ)，同時(shí)，本次教學(xué)實(shí)踐中還未涉及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改，實(shí)驗(yàn)報(bào)告大量雷同等問題，這也是我們后續(xù)進(jìn)行教改所關(guān)注的重點(diǎn)問題．