大學物理教學中“閉環(huán)教學”模式的探索與實踐

孫秋華 趙言誠 姜海麗 駱毅 姜宇

摘 要：文章圍繞學生為主體，提出了在大學物理教學中實施“閉環(huán)”教學模式，從教學資源、課程內(nèi)容、教學方法、學生興趣、實踐教學、教學考核、教學評價等多方面探索教學改革新思路。實踐表明該教學模式可以有效提高學生對大學物理課程的學習興趣和綜合素質。

關鍵詞：大學物理；閉環(huán)教學；混合式教學；累加式考核

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2019）01-0102-03

Abstract： Based on students as the main body， this paper proposed a closed loop teaching mode in college physics teaching. The new ideas of teaching reform are explored from the aspects of teaching resources， course contents， teaching methods， students' interests， practical teaching， teaching assessment， teaching evaluation and so on. Practice showed that this teaching mode could effectively improve students' interest in learning and comprehensive quality of college physics.

Keywords： College Physics； closed loop teaching mode； mixed teaching； accumulative assessment

目前，國內(nèi)諸多高校現(xiàn)行的大學物理教學依然采用的是把教師作為講課的主體地位的傳統(tǒng)的教學模式。這種教學模式的主體是教師講，學生被動的聽，最終以期末考試一張試卷一錘定音，久而久之，學生上課不能積極地投入到聽課環(huán)節(jié)中，缺乏全程化的學習過程，懶于思考，而把所有精力放在了期末復習的背題、刷題中。調(diào)查結果表明，大一學到的物理知識，在大二時就已經(jīng)記不清楚了，更不要提在專業(yè)課中的拓展及應用了。本文根據(jù)大學物理基礎課程的教學特點和教學規(guī)律，充分利用慕課等優(yōu)質教學資源，使整個教學環(huán)節(jié)在課程教學目標下，構成“問題設計、課堂學習、答疑研討、評價反饋-問題設計……”的高效閉環(huán)教學體系，整體提升了大學物理的教學質量[1，2]。

一、“閉環(huán)教學”模式的基本概念

作為控制論中的基本概念，閉環(huán)控制指作為輸出的被控對象以一定方式反饋到作為控制的輸入端，并對輸入端產(chǎn)生控制影響的一種邏輯關系[3]。這種邏輯關系可以實現(xiàn)輸出信號對輸入信號的及時反饋及輸入信號對輸出信號的控制。

從理論上來說教學過程正是以上所提及的閉環(huán)控制過程。教學儲備、教學傳輸和教學反饋階段這三個教學階段可以形成如圖1所示的教學閉環(huán)控制過程。第一階段即教學儲備階段定義為控制輸入端，為第二階段教學傳輸階段提供必備的教學資源；第三階段教學評價階段主要用來檢驗教學傳輸?shù)男Ч⑺纬傻慕虒W反饋回第一階段教學儲備階段。根據(jù)反饋回來的評價信息調(diào)整教學儲備階段中的教學資源，根據(jù)學生的實際情況因材施教，建設與學生學習能力及興趣相匹配的立體化、個性化的教學資源。通過輸出端的反饋指導輸入端教學儲備階段，進而形成一個持續(xù)發(fā)展的良性循環(huán)過程[4，5]。

二、教學三階段

（一）教學儲備階段

教學資源在是教學活動環(huán)節(jié)中的重要組成部分，教學資源應建立在學生是學習的主體的思想之上的，必須要充分了解學生的知識體系、了解學生接受知識的能力、了解學生個體差異，在這個基礎之上儲備教學資源才是行之有效的。由于當下時代互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，學生獲取知識的途徑已經(jīng)遠遠不再局限于課本、教師，更可以通過互聯(lián)網(wǎng)等現(xiàn)代技術獲取知識。為此作為教師就要在原有課堂教學資源的基礎上擴展更加豐富的網(wǎng)絡立體化教學資源。

為了滿足不同層次學生的需求，我們建立了如圖2所示的立體化教學資源庫。教學資源中的每一個環(huán)節(jié)都是教師精心設計的。基本資源主要包括一些常規(guī)的教學資源：配套的教材、電子課件、習題指導系列叢書等。建設的重點是特色資源，主要是為學生提供自主學習的多維度的學習平臺，包括慕課的制作、網(wǎng)站的建設、微信公眾平臺等網(wǎng)絡課程群的建設。在時間和空間上給學生提供了更多自主學習的渠道。

（二）教學傳輸階段

1. 多渠道提高學生的學習興趣

采用承上啟下，以學過的知識作為鋪墊，通過生活或者工程中的實例為引導，引出本節(jié)課要講述的新知識，這樣既回顧了舊的知識，又通過聯(lián)系實際引出新的知識，激發(fā)了學生的學習情趣。或者通過設置和本節(jié)課內(nèi)容相關的問題情境，通過激發(fā)學生的好奇心，引起學習興趣。

利用演示實驗隨堂展示激發(fā)學生的學習興趣。正式上課之前可以在課堂上演示與本節(jié)課內(nèi)容相關的演示實驗，讓學生在視覺及感官上受到?jīng)_擊，進而激發(fā)了他們對于實驗現(xiàn)象做進一步了解的欲望，產(chǎn)生了對將要講述內(nèi)容的濃厚興趣。

在具體講授過程中采用分析式提問，也就是說針對教學中的典型問題，并不是平鋪直敘地從頭講到尾，直接給出答案。而是提出質疑，并對所提出的問題進行思路分析，層層拆解，當確定學生有了最基本的思路之后，讓學生互相討論，可以分組討論，也可以同伴之間互相討論，最終得出正確的結論。這種學生自主分析研討問題的環(huán)節(jié)，既培養(yǎng)了學生主動思變和表達評議的能力，又給學生提供了足夠的思維探討的空間，增強了課堂的互動，活躍了課堂氣氛，激發(fā)了學生自主學習的內(nèi)驅力。

2. 多種教學方法并行，開展混合式教學

我們經(jīng)過長期的教學探索及實踐，充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢，在大學物理的教學中實踐了“雨課堂”、“同伴教學法”“小班習題研討”等多種教學方法并行的混合式教學，有效地提高了大學物理的教學效果。依托“雨課堂”這一教學平臺，我們將課前預習、課堂講授、課后復習有機地結合起來，使整個教學體系形成了線上、線下的完美統(tǒng)一，使整個教學過程形成了完美的閉環(huán)。“同伴教學法”的實施有效地解決了大班授課中研討式教學開展難的問題，不僅促進了課堂教學的順利進展，而且極好地營造了學生之間研討互動的氛圍。“小班習題研討課”則是在授課人數(shù)較多不便于解決學生個性問題而進行的新的教學方法的實踐，授課人數(shù)的減少，針對專題問題的研討更加深入，與專業(yè)領域的銜接更加緊密，充分體現(xiàn)了大學物理作為一門基礎課在各專業(yè)中的銜接與支撐。

（三）教學反饋階段

傳統(tǒng)考核方式主要以最終期末考試一張試卷一錘定音，并且只注重對于理論知識的考核，而忽視了對學生能力和綜合素質的考核，忽略了學生的整個學習過程的考核，因此很多學生只是在最后考前做臨時突擊，就可以通過考試。這種考核機制并沒有體現(xiàn)出對一個學生的客觀的評價，學生不是為了學習而學習，只是為了應付考試而學習。因此我們實踐了多方式的全程化的考核方式。

我們將慕課考核成績、雨課堂統(tǒng)計的課堂答題情況、平時作業(yè)、課程小論文、期中考試、期末考試這幾部分的內(nèi)容進行綜合考察，主要體現(xiàn)知識與創(chuàng)新的評價、學習能力與態(tài)度的評價、團隊精神與合作的評價等要素，積極探索自評、學生互評、老師考核、專家考核等多種考核主體兼顧，閉卷考試、遞交報告等多種考核方法并存。整體考核環(huán)節(jié)弱化死記硬背、公式記憶等考核模式，強化對理解問題、解決問題能力的考核（如表1）。

這種全程化的多維度的考核機制不僅能夠反應教師對教學的掌握情況和實際教學水平，而且也能夠真實地反應出學生對所學知識的掌握，減輕了期末考試的壓力，重注了平時的累加式的學習過程。

三、教學效果

我們的教學改革對學生產(chǎn)生了較大的影響，學生普遍反應這種閉環(huán)的教學模式激發(fā)了他們的學習興趣。我們針對2016級工科學生的大學物理課程實踐了這種以學生為主的閉環(huán)的教學模式，并且針對部分院系進行了調(diào)查問卷，問卷結果（如表2）表明這種閉環(huán)式的教學模式很受學生歡迎，通過立體化教學資源的建設，通過混合式教學模式的開展，通過多維度評價體系的建立，在很大程度上調(diào)動了學生自主學習的積極性，并且給學生的自主學習提供了廣闊的時間和空間，提高了學生自主學習的能力，也推動了大學物理課程的改革進程，提高了教學質量。

四、結束語

以學生為主體，把教學過程演變?yōu)樽鹬亟虒W對象的認知規(guī)律，根據(jù)閉環(huán)控制理論管理課程教學的全過程。通過綜合性考核和多元化評價檢查和驗證學生對所學知識的理解和把握，獲取學生學習效果的反饋，發(fā)現(xiàn)學生學習中的不足，繼而調(diào)整教學理念和教學方法，再次指導教學活動，形成良性循環(huán)。在閉環(huán)教學模式中，通過一系列教學活動的改革，使得學生獲得高于課本、高于教師傳授的知識與能力。

參考文獻：

[1]方鳴，陳明武，方淼.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的大學物理教學改革探索[J].赤峰學院學報，2017（02）：194-196.

[2]王祖源，倪忠強.從OC到MOOC大學物理課程建設再思考[J].中國大學教學，2014（5）：53-56.

[3]王趙，李勁.試論互聯(lián)網(wǎng)時代大學物理教師角色的轉變及對策[J].大學教育，2015（8）：22-23.

[4]郭燕，何華安.基于應用能力培養(yǎng)的過程性考核方案研究[J].教育在線，2014（8）：46-49.

[5]謝利民，褚慧玲.多元評價體系中制定評價標準的思考[J].全球教育展望，2009（2）：31-35.