《熱力學統計物理》線上線下混合課程教學改革

曹海靜　蔣鋒　朱燕艷

摘? 要：《熱力學與統計物理》課程是物理專業本科生的必修專業基礎課程之一。目前該課程大多采用教師在課堂上教授的線下教學模式。隨著互聯網的高速發展，該文主要針對此課程進行線上和線下混合教學進行教學改革，一方面充分利用互聯網的在線教學優勢，加強教師和學生的課堂互動;另一方面充分利用學習資源、學習環境、學習方式線上和線下的混合，拓展授課的時空邊界，打造具有高階性、互動性、創新性和討論性的混合式課程。

關鍵詞：熱力學? 統計物理學? 線上? 線下

中圖分類號：O414 ? ?文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2019）08（a）-0168-02

1? 線上教學的優勢

時代在發生翻天覆地的變化，傳統教育也應該與時俱進。為了適應教育新形勢的發展，更新教育教學觀念，推進“互聯網+”環境下以混合教學為主導的課堂教學方法和教學模式的改革勢在必行。互聯網的線上教學具有傳統教學無法比擬的優勢。

（1）資源共享。隨著互聯網的廣泛推進，大量的教育資源通過網絡突破了空間和距離的限制，實現大量的共享。這為該課程的線上教學的實現提供了堅實的依托，我們可以網絡的優勢，把其他院校的優秀的教學資源、教學方式甚至是優秀的教師的授課經驗都借鑒過來，使我們的學生接受最優的教育。

（2）學習意識。網絡技術應用于遠程教育，實現線上教學，其顯著特征是：任何人可以在任何時間和任何地點，以自己的實際情況為出發點，主動性地選擇知識點的學習。線上教學在學習模式上最直接體現了主動學習的特點，可以拋棄傳統的教學方式，而充分滿足現代教育和終身教育的需求。

（3）學習方式。傳統的教學，由于時間的限制，教師不能夠及時有效地解決學生的問題。但是線上教學中，教師與學生通過網絡進行全方位的交流，增加了教師和學生的交流機會和范圍。通過問題的討論，并且通過計算機對學生提問類型、人數、次數等進行的統計分析使教師了解學生在學習中遇到的疑點、難點和主要問題，更加有針對性地指導學生。

（4）教學方式。在線教育中，運用互聯網所特有的信息數據庫管理技術和雙向交互功能。一方面，將在線的課程內容可以以人為本反復播放，這要比傳統的教學方式提高很多效率。另一方面，通過在線討論和答疑以及測試，可以針對不同學員提出個性化學習建議，網絡教育為個性化教學提供了現實有效的實現途徑。

2? 教學改革內容

（1）課程建設。

《熱力學與統計物理》這門課程分兩部分：前半部分是熱力學部分，后半部分是統計物理學部分。在熱力學這一塊主要采用宏觀的方式來處理問題，對于學生來說比較容易接受，而且之前有《熱學》的基礎，在混合式教學中此部分初步設置為線上課程。而后半部分統計物理學，主要采用微觀的方式來處理問題，幾年的教學經驗下來，學生對這部分的學習存在較大的困難，所以統計物理學采用線下的教學方式。

這種線上和線下的混合教學方式，一方面利用線上教學，可以開展直播討論、答疑、作業提交等。另一方面，對于相對比較難理解的知識點采用傳統的線下教學方式，以人對人的方式進行教學，可以更加深學生的印象，從而有效地進行學習。混合教學的方式兼顧了現代和傳統的兩種教學方式，教學靈活，針對性強，具有與時俱進的優勢。

（2）教學團隊建設。

由于互聯網的存在，打破了教師時間和空間的限制。我們可以借助于其他院校的優秀教師的授課經驗，打造一支跨學科跨專業、結構合理、人員穩定、教學水平高、教學效果好的混合式課程教學團隊。培養混合式教學教師是教學團隊建設中的重要任務之一。目前該門課程的主講教師有兩位，輔導教師有兩位，而且兩位輔導老師都是《熱學》這門課程的主講教師。這樣的師資隊伍，一方面可以將《熱學》和《熱力學與統計物理》中的熱力學部分進行比較，重復的知識點可以不講或略講。而且教學團隊中的教師都是博士學位，具有很高的教學知識儲備，平均年齡在40歲左右，是一批干勁十足的中堅力量。

（3）教學大綱構建。

在保證課程教學總目標不變的前提下，必須對課程教學大綱進行調整。教學內容上熱力學部分為線上課程，大概承擔一半的課時，即32課時。在大量調研的基礎上，優化教學內容，錄制可反復播放的微視頻，為線上課程做準備。同時設置線上的討論課題、作業和測試題等。線下的課程是統計物理部分，占用一般的課時，即32課時。可采用之前的多媒體課件進行線下授課。但是在線下授課中可以利用一些課時解決線上課程遇到的問題，從而達到線上線下互相補充、完美結合的效果。

（4）教學資源建設。

充分利用“互聯網+”的海量資源為打造《熱力學與統計物理》混合式課程提供全方位素材，使混合式課程建設與時俱進，緊隨時代前沿。針對課程中的熱力學部分錄制微視頻，同時完善在線課程內容，設置自主學習任務、網上作業設定、交流研討、在線學習難易點分析、在線輔導答疑等。

3? 授課方式

（1）學時安排。

由于剛開始采用混合的教學方式，該課程的第一次課設置為線下上課，授課教師要與學生明確整個課程學習安排，尤其是線下輔導時間，成績組成和考核要求。此混合式課程的線上熱力學部分的學時占總學時比例為50%左右。同時所有考核要求和進度安排均通過在線學習平臺進行公布。這里需要說明一下，根據學生的學習反饋情況，可以適當調整線上和線下的授課方式，以學生為主體。

（2）輔導答疑。

此課程的輔導答疑分為線上輔導和線下輔導兩部分進行。

線上輔導：主講教師及時解答學生在線學習期間的問題，對課程重點、難點或帶普遍性、共同性的問題進行在線輔導;至少布置4次與教學進度同步的在線作業或相關的探究課題;及時批改、評定成績，檢查督促學生在線學習進度。對于典型的課題可采用直播的形式與學生進行互動。

線下輔導：對于一些重點和難點，主講教師采取“翻轉課堂”的教學模式，結合線上布置的課題進行研討式教學，調動學生學習的主動性，結合學生在線學習期間的問題，進行針對性輔導。

（3）制定課程教案。

制定該混合式教學課程完整的教學材料，以及按照知識點提供的視頻及對應教案、在線研討主題及在線測驗考核等。

4? 考試與成績管理

采用過程化考核辦法，實行百分制錄入，期末考試成績的占比總評成績的50%。其余的一半的成績體現在線上學生表現，包括課題討論、作業情況、互動情況以及平時的小測試。

參考文獻

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