基于OBE理念的大學物理線上線下混合式教學研究

關鍵詞： OBE 理念 大學物理 線上線下 混合式教學

中圖分類號： G64 文獻標識碼： A 文章編號： 1672-3791（2023）16-0197-04

時代日新月異，人工智能、機器學習以及自適應學習等信息化技術的快速發展，極大地豐富了人們的學習方式。慕課堂、學習通等在線課程提供了優質課程資源的共享，擴大了學習者的學習選擇。在線教學依靠文字、圖片、視頻、鏈接等充分發揮了多媒體的優勢，較好地呈現教學內容。新冠疫情的暴發，間接加快了教學改革的步伐，促使越來越多的高校采用混合式教學模式來完成教學任務。OBE 教學理念強調以教學成果為導向來構建教學和評價體系，順應了混合式教學體系的建設要求，被廣泛引入高校教學改革中，并發揮著重要作用。

1 傳統大學物理教學面臨的困境

大學物理作為一門理工科基礎課，承載著傳授基礎物理知識、銜接專業課程、培養學生科學素質的重任。該課程涵蓋內容多且邏輯性和系統性強，使很多理工科學生在學習時存在困難，學習積極性不高。此外，傳統的大學物理教學形式單一，課堂氣氛沉悶，強調理論知識的講解，卻忽視學科專業的特點、學科和專業之間以及理論與生產實際之間的聯系，逐漸與新時代的教學要求和學生的個性發展脫節。

1.1 學科定位上，教學內容多與學時少的矛盾逐漸顯現

盡管大學物理作為公共基礎課程愈發被重視，但是學科學分卻受到了教育部頒布的《本科專業類教學質量國家標準》的限定，直接影響了教師教學方法的選取與應用[1-2]。教師只能講授需要考試的內容，沒有重難點區分。無差異化的教學大綱千篇一律，偏離了緊扣專業需求的方向，導致教學內容和后續專業課的需求脫節。教師在課堂教學中太過強調公式推導，而忽視理論與實際應用的結合，無法體現基礎課與專業課的密切聯系，學生在學習過程中提不起興趣，對大學物理課程學習的必要性和重要性缺乏正確認識，導致課堂教學效果差。

1.2 教師進行教改的積極性與主動性不高

教學改革過程中不管是教學內容的收集整理，教學方式、評價方式的改革都需要任課教師時間、精力的投入。而傳統教學重內容，輕效果，教學成果也常常難以量化。教師教改投入和產出不成正比，更喜歡墨守成規，教學課件、教學設計一成不變，對教改的積極性不高，教改收效甚微且難以持續。教師團隊意識弱，資源共享不夠。很多擔任大學物理教學的教師長期負責不同專業課程的任課并形成自己獨立的教學風格，一定程度上影響了教師在教研活動中的溝通與協作，進而影響教學團隊的形成，個人單打獨斗難以形成合力，改革成效大打折扣。

1.3 教學評價片面、單一

許多高校對學科課程的成績評價主要通過平時考勤和期末考試組成。據調查，筆者所在市的幾所高校中課程成績的分配比例基本上是按平時作業和考勤成績占30%，期末考試卷面成績占70%。相當一部分學生不提前預習復習，上課不聽講，作業完成差。班級成績整體都不夠理想，掛科現象嚴重。有些教師為完成教學任務，往往會在考前給出重點內容，就導致有些平時不認真學習的同學通過機械性地背誦學習取得不錯的成績，從而打擊了認真學習同學的積極性，影響了正確的教學評價。因此，單一的教學評價體系很難對教師的教學質量和學生的學習效果給出合理的評價。

2 混合式教學的優勢及開展現狀

新冠疫情將所有高校推到了混合式教學的前沿陣地，改變了教師的教學方式和學生的學習方式。諸多高校的教學理論探索與實踐表明：混合式教學的模式、策略和方法可以促進學生聆聽互動、討論分享、剖析糾錯，激發創意。OBE 遵循的是教學反向設計原則，與混合式教學的結合相得益彰。當前國內高校的混合式教學主要采用線上和線下教學的相結合的模式[3-4]。混合式教學可以減少教師的重復性勞動，使教師將有限的精力更多地放到對教學的細致分析和研討中，以及對課程資源的設計和制作中。教師通過查閱制作資料可以提升個人素質，通過與學生的互動交流可以加強對課程進度和重難點的把握。對于學生而言，他們擁有了更多的學習主動權，可以根據自身情況來合理安排學習時間，控制學習進度。網絡學習的時間和地點不受限制，且提前預習和鞏固復習，從而保證學習效果[5-7]。所以，依托線上線下混合式教學平臺，構建一個滿足專業需求和學生個性培養需要的大學物理教學體系，是突破教學困境的行之有效的方式[8-11]。

疫情時代，很多高校對在線開放課程建設提出了實施要求，但是關注點更多地集中在本校在線開放課程的建設和應用上，而優質資源方面引進不夠，使在線開放課程資源良莠不齊，優質資源匱乏。在線課程匆匆上馬，功能并不完善，各教學單位在課程建設時往往準備不足，未充分從人才培養目標角度出發規劃各專業線上線下混合式課程的建設，課程建設的種類和數量均存在較大的隨意性且多為教師自主申報，規劃系統性不足。另外，當前很多高校的軟硬件教學資源仍是為集體課堂講授模式而進行規劃建設的，對適應混合式教學所需的在線學習、課堂面授以及探究式學習的需要依然滯后。在線教學存在使用多個平臺，多軟件多賬號間的切換，也增加了師生的壓力和焦慮。

3 混合式教學開展的方法和思路

混合式教學的設計與應用，可從以下幾方面開展。

3.1 教學要圍繞著學生專業特點設計

教師首先需分類設計課程目標，并圍繞課程設計要實現的核心目標。結合大學物理的學科特點，把握學生的認知規律和學習節奏，逐步深入，形成一定的周期。網絡課程建設要以問題為牽引，分專業分目標精心設計衍生型和非核心型問題，讓學生的思維提前進入課堂，激發自主學習。學生經過線上學習后可以帶著問題預習課程資源并參與小測評，領會概念性知識的含義、分類和特點等。衍生性問題要體現出專業相關性和開放性。學生通過對問題的討論交流，不僅可以對課前所學知識加深理解；還可以進一步歸納總結，促進深度學習。理解能力強的學生甚至可以舉一反三。

3.2 教學資源要圍繞著服務學生進行配置

資源包括物理實驗室硬件、圖書資料、音視頻資源。正確的資源配置是學生學習的重要保障，也是學生終身學習并成功的重要基礎。實驗儀器的裝配和升級是學生通過動手實踐理解知識的最直接通道。計算機網絡配置則是學生通過網絡平臺開展網絡學習的基礎。線下教學堅持課堂授課為主，也要充分發揮多媒體要件在啟發學生思考和討論的作用。視頻、動畫以及圖片等形式可以輔助教師授課，使枯燥的專業知識變得形象、生動、有趣，簡單易懂且貼近科學研究。所以，音視頻和多媒體影視圖片的制作，選取和應用也是混合式教學開展的關鍵因素。

3.3 教師觀念要緊跟時代發展的需要

教師是課程的設計者、實施者，直接影響高等教育的質量。教師如果一直固守著傳統的教學理念，教學效果很難有太多的改善，教學質量更不會有明顯的提升。建設好、利用好網絡課程并協調好與傳統課堂的關系既是教師面臨的挑戰，也是教師提升教學水平的機遇。教師不僅要依據專業特色對教學內容精講精練，還要根據學生線上學習工作量大小及時調整線下面授時間。教學方法上，教師不僅要授之以魚，更要授之以漁，啟迪學生思考，開發學生智慧以及互聯網思維，從獨學到群學，協作分享，建立學習共同體。

3.4 教學評價圍繞學生學習成果展開

OBE 理念強調以學生預期的學習成果為導向，這就要求教師在教學過程的每個階段都應設計相應的考核方式，建立全方位、可量化的評價量表。評價體系需要體現多元化、持續性以及個性化。充分利用網絡教學平臺中呈現的學習記錄、問題討論和課后總結，綜合評價學生的理解水平。將學生日常的學習成果納入評價考核主項。評價內容需要貫穿網絡平臺的課前預習、課堂互動、課后反饋以及延伸拓展。評價形式不應局限于具有唯一答案的客觀問題，更應當向考查學生的理解力和創造性成果傾斜。題目類型應杜絕盲目追求多和新，而要強調與學習規律的匹配，從而將教學意圖顯性化地表達，使學生的學習軌跡成為課程更新和重設的抓手。

4 OBE 模式下線上線下混合式教學實踐

基于OBE 教學模式，本校大學物理教研組針對信工、電力、數科以及化生4 個學院的11 個班級452 名學生于2021—2022 學年兩個學期進行了線上線下混合式教學改革。從學習結果的定義、實現路徑、量化評價和持續改進4 個層面進行了實踐，取得初步成效。

4.1 以學習目標預定學習結果

大學物理教學的預期學習結果主要體現在學生對核心知識點的把握與應用層面。教學中以學習目標取代教學目標，強調解釋和應用知識的能力，弱化掌握、理解與指導等傳統教學要求。教師充分考慮整體課程體系，根據學生前序課程的學習基礎，有目的地引入課堂任務，在學生明確任務之后，通過生生協作、師生協作讓學生實現知識的內化和遷移。對于基礎知識部分，把重要的物理概念、定理和定律分章節和單元以微課堂或微視頻的形式放在慕課堂以及QQ 課堂的教學平臺，讓學生自行學習，每個視頻針對一個物理概念或規律，視頻的時長控制在5 min 左右，學生可以根據自己的學習進度預習、學習和復習，方便靈活且不占用課堂時間。對于專業知識部分，重視課程內容與專業課程的銜接，教學內容統一廣度、深度和難度，主要是利用線下面對面授課，但強調思維導圖等可視化工具的應用。而對于拓展提優內容，通過引入與專業相關的，最新的科技前沿內容，拓展學生的知識面，以專題的形式建設了許多物理學習小板塊，如科普介紹量子信息，人工智能以及芯片技術等。引入課程思政，做好課程育人。日常教學中穿插“兩彈一星”“墨子號”量子通信衛星和“中國天眼”等，將科學精神、創新意識融入課堂，實現思政元素的有機融入。

4.2 充分發揮智慧教學平臺實現學習結果的作用

網絡信息技術的快速發展，教育與新技術的緊密結合，使線上學習在教學中的比重不斷提高，成為實現大學物理學習結果的有效途徑。學校重視信息網絡環境，利用互聯網和現代化信息化技術，開發智慧校園、線上教學平臺，率先資金支持公共課線上教學平臺的建設，努力打造互動式、開放性、智能化、多樣性的智慧教學環境，為教師開展線上線下混合式教學提供了基礎條件。并充分發揮線下教學數據的采集和分析功能，豐富教學資源，深入挖掘智慧教學平臺對線下教學的輔助作用。為適應不同專業的基礎需求，教師將知識點分門別類地以專題的形式收集并制作成在線資源。內容包括了授課視頻、PPT 課件、隨堂測試題以及拓展資源庫，單元自測系統和期中、期末測試系統也在學習通平臺上線。經過一學期的測試使用，線上測試系統表現穩定，批改方便，結果分析細致，豐富了測試渠道，受到了師生的一致肯定。測試題庫內容一直在不斷地擴充中。教師線上授課以統一以騰訊會議網絡平臺直播為主，以慕課堂的預習系統與超星學習通測試系統為輔助，博眾平臺之所長。此外，教研室還拓展手機平臺的應用，建立了大學物理和大學物理實驗微信公眾號，不定期地發布一些學習資源。學生利用碎片時間通過反復觀看線上資源，使學習更加高效，成為學習的管理者，培養了自身的主動性和自控力。利用在線平臺自行測驗，可以讓學生自己檢驗對課程的理解程度，查缺補漏。

4.3 引入多元化的考核機制

實現預定學習結果的另一個有效途徑就是轉變考核方式，引入多元化的考核機制。基于OBE 理念，在對學生考核的過程中，不再過多地依賴期末考試的分數來劃分等級，而是以學生日常學習成果作為重要基礎，實現課程考核方式過程化。日常考核過程中加入考勤制度，依靠SPOC 平臺強大的數據統計功能將學生登錄時長、觀看視頻時長、課后測驗完成情況、互動反饋等均計入平時分。每學習完一個篇章即進行單元檢測，并鼓勵學生以小組形式書寫小論文，計入總評成績。教學過程總成績具體比例分配為：視頻預習占10%，專題測驗占20%，課堂表現占20%，作業成績占10%，期末考試占40%。期末考核試題的命題緊扣教學大綱，題型除了常規的選擇題、填空題和計算題，加大了簡答題的比重并附加了探究題。作為教學改革的一項舉措，簡答題和探究題不設標準答案，主要考查核心物理概念的趨同度，旨在拓展學生的思維寬度和深度，并調動學生學習的積極性和求知欲。鼓勵學生探究嘗試，也是修正維度的體現。

4.4 建立完善學習結果長效優化機制

充分尊重學生的知識、能力和情感的訴求，加強對學習結果的持續優化。教研室定期組織教研活動，課前教師集中備課，分工設計、制作、優化教學資源，分章節和專題錄制課程并在直播平臺分享。教師會不斷創建并更新微信公眾號內容，并定期維護。學生可以不定時、不定點地觀看視頻、PPT 課件和推文內容，完成預習題，后臺會收集學生觀看時長和題目正確率形成反饋信息。教師線上直播授課、互動、答疑和討論，線下根據學生的線上反饋信息深入和優化講授教學內容。教研室每兩周會在內部進行小組研討，形成共識，為學生設置下一步任務。學生除了及時完成作業，也可以通過任務驅動的方式來分解課題，反思、總結并進一步地完善、鞏固知識，實現知識的靈活掌握。

5 結語

經過兩個學期的大學物理混合式教學的實踐，不僅順利地完成了“不停學”的基本目標，教學效果也有了明顯改善。通過有效地外延學習時間，“以學生為主體”的教學理念在課堂中愈發體現，學生的學習思路得到了有效拓展，學習的積極性、主動性以及與他人協作的能力明顯加強，從被動學習向積極分析問題、解決問題轉變。線上教學和線下教學優勢互補，為教改指明了方向，也為混合式教學的進一步開發和創新提供了動力。在混合式教學中，線上線下的比例分配和有機結合還需因勢利導，因人而異，最終目標都在于引導教師使用最優化的教學方式，來幫助學生取得最優化的學習結果，提高學生學習的參與度和持久度，使之從淺層學習向深度學習不斷推進。