信息時代下的高等教育教學模式研究

朱橋 劉建科 羅道斌

摘 要：介紹了純黑板教學、純多媒體教學和基于SPOC的混合式教學三種教學模式的特點，其中基于SPOC的混合式教學是對前兩種教學模式的優化組合，對教師和學生從課前到課后的教與學均提出了更高的要求，更符合信息時代的大背景。

關鍵詞：教學模式;SPOC;混合式教學

21世紀是信息大爆炸的時代，各種電子設備和信息媒體平臺層出不窮，這也給當代高等教育的教學模式提供了多元化的基礎。微課視頻、網絡公開課和Mooc等網絡教學形式作為新穎的教學手段，對于好奇心強的年輕人具有一定吸引力。

日本物理學家湯川秀樹曾引用莊子的名句“判天地之美，析萬物之理”來形容物理學的涵蓋范圍之廣和物理之美，現代科學技術的發展幾乎都離不開物理知識的鋪墊。大學物理作為工科高校主要公共基礎課之一，是培養學生科學思維方法和創新能力、理論聯系實際能力、工程實踐能力和實踐動手能力的基礎，與各個專業后續課程的學習密切相關。因此，大學物理教學對大學生今后學習和工作能力的培養意義重大。[1]本文以工科《大學物理》課程的教學情況為例，探討信息時代下最優化的教學模式。

1 大學物理教學模式簡介

大學物理課程在傳授知識的同時，注重培養學生的學習能力及分析問題、解決問題的能力，注重提升學生的科學素養。[2]而教學過程中采取什么樣的教學模式，可能直接影響其教學效果，進而影響學生在學習過程中各種能力和科學素養的培養。在我校，目前主要存在三種教學模式，即純黑板教學，純多媒體教學和基于SPOC的混合式教學。但是，有數據表明，純黑板教學和純多媒體教學都不是受多數學生歡迎的教學模式，所以，二者怎樣結合、揚長避短是當代物理教師應該研究的問題。[3]

筆者通過本人的教學體驗，對這三種教學模式的體會是：（1）純黑板教學模式講究一板一眼，學生能夠看到問題從提出到解決的整個過程，方便記筆記，給學生留有思考的空間，是數學、物理學科老師最傳統的教學方式，也最能體現一個教師的教學功底，所以對于新進教師我們還是提倡使用純黑板教學。但是不得不承認，這種模式向學生傳遞的信息量有限，而且由于教師要在黑板上進行大量的推倒和演算，從而大大降低了與學生面對面溝通的頻率，加上缺乏新鮮感，對學生的吸引力遠不及手機和網絡來得快。（2）純多媒體教學相比于黑板教學，呈現的信息量更大，并且可以大大解放教師的雙手和精力，教師可以隨時觀察學生的課堂反應，并及時作出回應，而且對于一些抽象的問題，可以通過動畫和視頻等方式做形象的展示，降低了理解難度。但是基于大學物理課程的特點，它需要學生不斷地動腦動手來加深對問題的理解，而幻燈片一頁一頁的播放有時會剝奪學生思考的機會，雖然有些教師已經按照教學思路對幻燈片做了處理，并非整頁播放，但由于是課前做好的內容，不利于教師對教學內容進行隨機應變的調整，學生也可能來不及做過多思考，就已經進行到下一頁，有些學生跟不上，干脆就不去追隨老師的進度，開起了小差。（3）基于SPOC（Small Private Online Course 的縮寫，即小規模限制性在線課程）的混合式教學對以上兩種教學模式揚長避短，更適合當代大學生的學習習慣，對手機等移動電子產品也進行了合理的利用，而不是一味地排斥電子產品進課堂，使學生從心理上更容易接受這種教學模式。[4，5]正是由于SPOC的出現，為開展混合式教學提供了平臺和機遇。首先，從近幾年高校給大學物理課程分配的學時情況來看，有減少的趨勢，而教學內容并沒有縮減。因此，純黑板教學已經不足以完成相應的教學內容，而學生的課前在線預習可以分擔一定的學習任務;其次，單純地多媒體教學不利于學生對重點難點內容反復學習，而在線課程資源可以很好地幫助學生在課后復習階段對于掌握不夠扎實的內容重復學習，加深理解;最后，信息時代已經到來，學生對各種電子產品的依賴和熟悉程度已經為他們加入SPOC教學做好了充足的準備。

2 基于SPOC的混合教學模式情境設計

傳統的教學模式注重基本理論的介紹，對知識點的應用和延伸學習往往不夠深刻，這是因為課堂學習幾乎就是學生除去完成課后作業之外可以用來學習本門課程的全部時間和精力，而基于SPOC的混合教學模式將教與學的過程從課內拓展到了課外，教師可自行在教學平臺（如泛雅網絡平臺）上建課，包括上傳課程的教學視頻、課件、討論問題、作業等資源，根據每節課程的特點，事先安排預習任務，比如觀看教學視頻、完成預習討論問題、查閱資料或者列出不理解的問題等等，教師在后臺監控學生的課前預習行為。這樣，課堂教學就變得有的放矢，針對重點問題集中講解，因為有了課前預習的基礎，課堂教學的效率和深度也將有所提升。

以工科《大學物理》課程中“光柵衍射”這一節內容為例。課前教師在網絡平臺發布關于光柵衍射的視頻和相關的預習思考題：（1）光柵常數的物理意義是什么？有幾種計算方法？（2）光柵衍射中單縫衍射和縫間干涉哪個先發生？（3）光柵方程的形式是什么？有哪些應用？（4）缺級現象是怎么發生的？（5）最大衍射級次怎么判斷？要求學生帶著問題觀看視頻，并將這些問題分給不同的學習小組在課前重點討論，完成預習。經過這一環節，一般只有小部分自學能力較強的學生對以上問題基本掌握。

課堂上，每個小組先對自己負責的問題派代表進行講解或演算（要求一學期下來基本上每人都有成為代表的機會），教師通過大家的表現了解學生對光柵衍射原理的掌握情況，針對理解有偏差或者不夠深刻的問題作進一步講解。經過學生和老師對課程內容分別講解，大部分同學都能夠掌握以上五個問題，并進行相關的定量計算。此時，教師可帶領大家做延伸學習：如光柵衍射的暗紋條件，平行光斜入射光柵的光柵方程等，并留下課后思考題：（7）對光柵衍射的條紋特點“亮、細、疏”怎么解釋？（8）平行光斜入射光柵的最大衍射級次怎么計算？

課后要求學生再次觀看教學視頻，仍舊不理解的同學可以請教其他同學，或者通過教學平臺提問，由老師進行課后答疑。最后，完成課后作業，并根據自身對內容的掌握情況分梯度完成教師提問：以上（1）～（5）屬于基本問題，為必答題，（7）、（8）屬于延伸問題，為選做題目。學生課前預習、課堂表現以及課后作業的完成情況均計入平時成績。經過最后一個環節，絕大部分學生對光柵衍射的基本問題能夠掌握，部分接受能力較強的學生能夠掌握延伸問題。

可見，基于SPOC的混合式教學對教師和學生均提出了更高的要求，師生之間的交流不僅僅局限于課堂時間，教師課前的備課行為不是簡單的寫教案和做課件，而是要對即將講授的課程進行合理的教學設計，并下發預習任務，課后要進行線上答疑，批改作業;學生也要在課前按照要求進行實質性地預習，即動腦和思考，課堂上也不僅僅是被動聽講，而是要帶著問題和任務去上課，課后要對自己的學習情況進行評估。

3 結語

本文對現存的三種教學模式進行分析，重點介紹了基于SPOC的混合教學模式，其優點和先進性是顯而易見的，也更符合當今信息時代的大背景，但是新的教學模式的推廣還需要一定的軟硬件支撐，教學細節也需要進一步優化，比如調動每一個同學都能積極參與就不是一件簡單的事情。我們將繼續致力于新的教學模式的研究，使得大學物理教學更符合時代發展的步伐。而這種教學模式在其它課程的教學過程中同樣可以發揮積極的作用，希望通過此文起到拋磚引玉的作用。

參考文獻：

[1]張蓓，張占新.工科學生學習大學物理的重要性[J].當代教育實踐與教學研究（電子刊），2016，（9）：136.

[2]張永梅，張旭峰，劉興來，等.工程教育專業認證中大學物理教學模式的思考與實踐[J].物理與工程，2017，27（Z1）：134-137.

[3]夏輝.工科《大學物理》兩種教學模式的思考與探討[J].物理通報，2015，（9）：10-13.

[4]張曉娟，呂立杰.SPOC平臺下指向深度學習的深度教學模式建構[J].中國電化教育，2018，（4）：96-101，130.

[5]孔祥宇，許可.目前兩種流行教學模式的對比分析——基于SPOC式翻轉課堂和對分課堂[J].教學與管理（理論版），2018，（9）：99-102.