“大學物理”在線教學的實踐與思考

［摘 要］ 物理學是自然科學和工程技術的基礎，也是人類思想方法、世界觀建立的基礎。“大學物理”是高校理工類專業學生必修的公共基礎課程。運用調查問卷的方法，以某省屬大學理工類專業學生為研究對象，分析了“大學物理”的實踐背景，以及學生在線學習現狀，包括學生對在線教學這一模式的總體態度、學習過程中的困難等，并揭示了線上教學模式的優點和缺點，最后介紹了線上線下混合教學模式，從而指出這種模式是“大學物理”教學未來的發展方向。

［關鍵詞］ 教學改革；“大學物理”教學；線上線下混合教學

［基金項目］ 2022年度上海市教育委員會上海高校市級重點課程建設項目“‘大學物理（一）’線上線下混合式課程”

［作者簡介］ 胡 楊（1985—），男，江西九江人，博士，上海海事大學理學院講師，主要從事基礎物理研究；姜 慧（1977—），女，江蘇連云港人，博士，上海海事大學理學院教授（通信作者），主要從事基礎物理及應用物理研究；沈佳杰（1985—），男，上海人，博士，上海海事大學理學院副教授，主要從事基礎物理及應用物理研究。

［中圖分類號］ G642.0 ［文獻標識碼］ A ［文章編號］ 1674-9324（2024）16-0149-04 ［收稿日期］ 2023-03-13

引言

在線教學，或稱線上教學，是通過互聯網技術進行遠程教學的一種模式。網絡技術的普及，為在線教學模式的推廣提供了物質基礎，并涌現出許多教學平臺和工具。尤其是在新時代背景下，師生之間即使不面對面也能實現授課和學習。早在2020年，教育部發出通知，要求普通高等學校做好在線教學的組織和管理［1］。2020年，在線教學第一次被成體系地、大規模地應用，當前，在線教學仍在對傳統的教學模式產生持續的影響［2］。

物理學是自然科學和工程技術的基礎，也是人類思想方法、世界觀建立的基礎。“大學物理”作為理工類專業學生必修的公共基礎課程，與現代生活聯系緊密，是重要的科研領域，也是新工科專業學習的重要基礎。“大學物理”有助于學生把握科學思想方法和工作方法，提升學生對工程問題抽象建模和運算、處理及解決實際問題的能力，培養學生的辯證唯物主義世界觀。

本文以某省屬大學理工類專業的“大學物理”課程在線教學為研究對象，首先對學校情況和學生特點進行了介紹，基于該在線教學實踐背景，然后通過調查問卷的方法，研究分析了學生的學習現狀，進而揭示了線上教學模式的優缺點，并提出相應的解決策略，最后進行了總結與展望。

一、實踐背景

該大學是一所以航運、物流、海洋為特色，具有工學、管理學、經濟學、法學、文學、理學和藝術學等學科門類的多科性大學。調查研究在航海、電氣、計算機三個專業的學生中進行，這三個專業在理工類專業中具有一定的代表性。調查回收的有效問卷共383份，其中航海專業101份、電氣專業183份、計算機專業99份。

首先調查學生的中學物理基礎。中學物理基礎的好壞，會影響到大學物理的學習。由于生源不同，各地中學物理教學內容也不盡相同。“大學物理”的教學內容可以分為以下的章節：《質點運動學》《質點動力學》《動量與能量》《剛體轉動》《機械振動與機械波》《氣體動理論》《熱力學基礎》《靜電場》《恒定磁場》《電磁感應》《波動光學》。據調查，學生普遍反映剛體轉動、氣體動理論、波動光學這三部分內容在中學物理較少涉及。表1列出了中學學過以上三部分內容的學生在全體有效問卷中的占比，其中第一列表示學生所在的專業以及從該專業回收到問卷的學生人數，二至四列表示中學學過相應內容的學生人數及其在專業人數中的比例。

在理工類專業學生的培養計劃中，主要專業基礎課程包括“工程力學”“流體力學”“工程熱力學與傳熱學”“電路與電子技術”“無線通信”等。為了適應學科特色，我們在“大學物理”課程中補充了一些教學內容，引導學生明白“大學物理”這樣的基礎課程和后續專業課程之間的連續性，認識到修習“大學物理”在培養計劃中的意義，以增強學生學習的動力。“大學物理”課程中的補充內容與后續專業課程之間的聯系如表2所示。

需要指出的是，“大學物理”課時有限，這些特色內容不應該也不能取代后續的專業課程。在考核要求上，對這些特色內容放低標準，學生只須見過、了解即可，不作為考核重點。同時，在線教學模式為這些補充內容提供了便利，學生學習補充內容時可以不再受限于有限的課時，能夠輔以演示實驗、新聞報道等更豐富廣泛的在線教學資源進行學習。

二、在線教學實踐

學生普遍反映，在線學習的效果一般。圖1表示的是三個專業學生對線上教學表示“很滿意”“滿意”“一般”“不滿意”“很不滿意”的占比。

（一）學生面臨的困難

不論線上還是線下教學，學生在學習“大學物理”的過程中，都會面臨一些困難，例如數學基礎不夠扎實、物理概念難以理解，以及能夠理解知識點但不能將其應用在解題上。

相較于中學物理，大學物理對學生的數學基礎提出了較高的要求。一般來說，學生在修習“大學物理”之前，會通過一個學期的“高等數學”課程，學會一元初等函數的求導和積分運算。但學生普遍反映，這一個學期的學習效果是不及預期的，不足以為“大學物理”的修習提供堅實的基礎［3］。

在線教學模式下，所有的教學過程都是在線完成，學生端的電腦、手機等設備、網絡帶寬和穩定性等，成為制約在線教學效果的重要因素［4］。圖2表示的是三個專業學生在線上學習時首選的設備，可見電腦端仍占大多數。電腦的屏幕更大，播放效果更好，操作性也更強。

在線教學模式下，學生自律性較差［5］。電腦、手機并不是專門用來學習的，它還是一種休閑、娛樂的工具。學習是一種帶有目的性，需要循序漸進、持之以恒地投入時間和精力的過程，在趣味性、吸引力方面，不如休閑娛樂。而網絡空間缺乏物理約束［6］，學生在從休閑、娛樂狀態進入線上學習狀態時，需要儀式感，在這方面，直播最能模擬線下上課氛圍。三個專業都有超過50％的學生表示，最喜歡的線上上課形式是直播，不喜歡錄播、在班群中以文字的形式上課，或者使用其他學校的現成教學視頻等線上上課形式。

（二）在線教學模式的優缺點

線上教學和線下教學各有優缺點。根據調查結果，線上教學的優點按學生認可度排序，依次是“網課內容可以回放，便于根據個人情況調整學習節奏”“節省進出教室時間”“在家就能學習，方便”“排除座位視野限制，聽課更加清晰”“資源多樣，網絡學習平臺功能豐富且有趣”“因減少與公眾面對面的緊張感而提高了回答提問的機會”“聊天互動區便于學生之間隨時交流想法、暢所欲言”；線上教學的缺點按認可度排序，依次是“在上課過程中易受其他娛樂性應用或者平臺誘惑而走神”“沒有上課的氛圍，缺乏儀式感”“易受網絡影響，出現卡頓和延遲”“和老師的交流不便，問題不能及時反饋”“老師無法知曉學生的學習情況”“失去老師肢體語言的輔助，知識點更難理解”“電子版資料的閱讀體驗較差”。線上教學的缺點對應了線下教學的優點。

為了結合線上線下教學各自的優勢，線上線下混合成為近年來新興的教學模式，是高等教育的重要發展方向［7］。這種模式在線下課堂教師主講的基礎上，根據教學內容，穿插開展主題討論、翻轉課堂、隨堂測驗等師生互動、生生互動的教學活動。在考核方面，實施過程性考核，以學生線上學習和互動的表現為主，借助在線工具，可以做到嚴格考核標準，不走過場，在此基礎上可以相應地提高平時成績的占比。

事實上，學生對于提高平時成績在總成績中的占比普遍認可。調查關注了學生對于平時成績占比的期待，如圖3所示。對于期末閉卷考試考核和平時成績過程性考核所占比例分別有3∶7、5∶5、6∶4、7∶3四個選項，可以看到，學生對提高平時成績的占比是普遍贊同的。

結語

本文以某省屬大學理工類專業學生的“大學物理”課程在線教學為研究對象，結合在線教學的實踐背景、學生遇到的困難等方面分析討論了在線教學模式的優缺點，并指出線上線下混合式教學是“大學物理”未來的發展方向。教師應本著教書育人的宗旨，針對學生在學習中的困難，充分發揮線上線下兩種教學模式的優點，積極探索新的教學方法。

參考文獻

［1］教育部應對新型冠狀病毒感染肺炎疫情工作領導小組辦公室關于在疫情防控期間做好普通高等學校在線教學組織與管理工作的指導意見：教高廳〔2020〕2號［A/OL］.（2020-02-04）［2023-02-21］.http：//www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202002/t20200205_418138.html.

［2］王青.識變、應變：面向未來的在線大學物理教育：教育部高等學校大學物理課程教學指導委員會關于推進在線物理教育教學研究的工作［J］.物理與工程，2020，30（2）：3-6.

［3］楊喬華.網絡學習之下“高等數學”教學的探索與研究［J］.教育教學論壇，2021（35）：92-95.

［4］何靜，郭東琴，郜偉.以學為中心的大學物理模塊化在線教學設計與實踐［J］.大學教育，2021（11）：90-92.

［5］樊濟宇，馬海霞.大學物理在線教學中的關鍵問題及思考［J］.物理與工程，2022，32（6）：71-74+79.

［6］陳鵬，范詩聆.虛擬空間中的游離：大學生“在線逃課”的質性研究［J］.高等教育研究，2021，42（2）：73-81.

［7］宋冬靈，張勝海，侯德亭，等.基于多平臺的大學物理線上教學實踐探索［J］.教育教學論壇，2021（20）：97-100.

Practice and Thoughts for Online Teaching of University Physics

HU Yang， JIANG Hui， SHEN Jia-jie

（School of Science， Shanghai Maritime University， Shanghai 201306， China）

Abstract： Physics is the foundation of science and engineering， and the basis of thinking method and world outlook for people， so the course of University Physics is put on the list of the common basic required courses of university students majoring in science and engineering. The paper used the questionnaire method， took university students majoring in science and engineering as the research object， analyzed the practical background of University Physics and the situation of online learning on the students， including general attitudes of the students on the online teaching， difficulties in the learning， and then showed advantages and shortcomings of online teaching. Finally， the blended mode which makes full use of both online and offline teaching was introduced， and it was pointed out that the blended mode is the future development direction of University Physics.

Key words： teaching reform; University Physics teaching; online and offline blended teaching