地方型本科院校大學物理實驗線上線下混合式教學實踐*

文曉霞

(四川旅游學院信息與工程學院 四川 成都 610100)

袁令民

(四川師范大學物理與電子工程學院 四川 成都 610101)

李凌 馮友君

(四川旅游學院信息與工程學院 四川 成都 610100)

大學物理實驗作為理工科必備的一門必修基礎課，對培養學生嚴謹的科學態度，理論聯系實際、實事求是的工作作風和獨立工作能力、設計能力、創新能力以及遵守紀律的優良品德都起著十分重要的作用．隨著科學技術的發展和新工科建設的開展，如何提高大學物理實驗的教學質量，讓學生積極主動地參與實驗，讓學生充滿自信地參與教學成為大學物理實驗教師面臨的當務之急．

四川旅游學院是中國第一所獨立設置的旅游類普通本科高等學校，是四川省本科院校整體轉型發展改革試點高校，是一所典型的地方型本科院校．作為一所地方性的大學，特色化、專業化是學院的立命安身之本，因此學院在相應特色專業上投入了大量的資金和人力．而大學物理實驗作為一門公共必修課，面臨著學時少、教師少、實驗儀器缺乏的現狀．

學校自2013年開設大學物理實驗，采取的是傳統的教學方式，學生課前預習，教師課堂講授、演示，學生觀看后操作實驗，書寫實驗報告．學生的考試成績由實驗報告和期末操作考試共同決定．雖有課前預習，但無相應的檢測，無法得出學生的預習情況，同時由于缺乏平時成績的檢測，學生課堂參與度不高，課堂氣氛較為沉悶，并且由于器材的限制，每組3～4人進行實驗，課堂上只有1～2人進行實際操作，剩下的組員“被動”或“主動”地放棄實驗．而實驗報告也存在大量抄襲的情況，這就導致一學期的實驗課程結束后，大量學生對所學實驗不明所以，很難實現實驗教學的目的．為此本學期開始，借助超星學習通平臺，對大學物理實驗進行線上線下混合式教學，并嘗試在課堂教學中進行翻轉課堂的嘗試，以期為后續的實驗和理論教學改革提供相應的依據．

1 課前準備

在學期開始，將每個班按照學號分成10組，每組2～4人不等，同時提前錄制相應的實驗視頻并按照實驗的順序依次上傳到學習通網站上，以邁克爾孫干涉儀的調整與使用為例，上傳了包括實驗背景、實驗原理、實驗內容、實驗操作和討論總結等相關視頻，可以將每節設置為知識點，這樣學生必須完成相關視頻的觀看后才能拿到相應的平時分．在資料庫中上傳相應的PPT，視頻還有參考資料，方便學生查閱，并準備好相應的測試題．在每次實驗前3天，利用學習通公布本次實驗的兩個任務小組(理論講解和實驗演示)．學生通過翻閱學習通上準備的資料或者自行查閱，準備相應的PPT，并在上課前提前到實驗室進行演練．

2 課程實施

超星學習通具有豐富的互動活動，如圖1所示，花式簽到可以提高學生的積極性，調動整堂課的氣氛．投票可以讓學生參與課程的設置和實施，使學生更具有代入感，同時也激起學生的學習興趣．例如在學期開始，將本學期的物理實驗分為了必修和選修兩大類，考慮到課時的安排，4個選修實驗只能選擇兩個，由學生自行投票決定，這在很大程度上激發了學生的學習興趣．在課堂進行中，利用選人、搶答、討論、問卷、測驗等方式可以隨時調動學生的積極性，使學生的專注力能集中在課堂當中．而學生對課程進行的意見和建議也可以通過學生反饋進行收集，以便后續教學的更好進行．

圖1 超星學習通豐富的互動界面

在課堂開始的前5 min，利用學習通進行本次實驗的課前檢測，學生在手機上直接進行答題(圖2)，這樣既能檢查學生在課前是否認真地進行了實驗的預習和視頻的觀看，同時也能方便和迅速地對學生的答題情況進行分析．課前檢測后，原理組和實驗組開始進行相應的展示，如圖3和圖4所示．原理組講解后學生對講解中存在的疑問進行分組討論和交流，教師從旁進行引導和指導．接下來實驗組進行實驗操作的演示和講解，在演示完畢后，學生針對操作可以提出相應的問題，這些都計入學生的平時成績中．原理組和操作組都演示完畢后，學生對兩組同學的表現進行打分，結合到教師的評分，作為兩組課堂平時成績加分．教師對整個實驗中還需注意的問題進行點撥后，學生就開始進行分組實驗．

圖2 學生利用學習通進行課前檢測

圖3 原理組講解實驗原理

圖4 實驗組演示實驗操作

3 課程評價

利用學習通自帶的成績管理系統，可以很方便地統計學生的課前視頻觀看、訪問、討論以及課間的簽到、作業和互動，這樣就得到了較為詳細的學生平時學習的過程性評價，使學生在平時更加注重課前的預習、課間的互動和實驗操作(圖5)．從圖5中也可以看出，課前的視頻觀察、課堂的互動、簽到等環節學生都能夠積極參與，但是討論的積極度仍然不夠.一方面由于討論的題目不夠靈活，無法引起學生的討論熱度．這就要求教師在設置討論題目的時候，應更加貼近生活、用更通俗的語言與學生進行交流．另一方面，由于教師的時間有限，未能及時給與學生反饋也是造成學生不愿意討論的原因．鑒于此種情況，可以聘請學生助教進行在線管理，由于學習通軟件的原因，討論板塊稍顯死板，因此可以借助QQ和微信，建立討論群，這樣多渠道的交流方式更能促進學生的討論積極度，同時可以將精彩的討論在課堂中呈現，讓學生在課堂上延續討論熱度，這也會促使學生們加入討論．線上的平時成績在加上線下的實驗報告成績綜合為平時成績．

在期末考試的時候，采取的是學生隨機抽取一個實驗進行操作考核，從操作的熟練度、操作的完成度以及實驗數據記錄與處理方面對學生進行評分，每一個實驗都設置有相應的標準．圖6是利用伸長法測定楊氏模量的評分標準，改變以往的評分大眾化，而是根據實驗將評分標準進行細化，這樣更加合理也更考驗學生的實驗操作能力．

圖5 學生平時成績占比

圖6 利用伸長法測定楊氏模量實驗期末操作考核評分標準

4 調查反饋

在課程結束后，對學生進行了相關的問卷調查，其中在回答是否喜歡當前的學習通+翻轉課堂的教學模式時(圖7)，只有不到6%的學生表示不喜歡，非常喜歡和比較喜歡的占據五成以上，這也表示本次嘗試至少取得了一定的成效，學生們對這種新型教學模式的接受度很高．而在調查當中，九成以上的學生表示，利用課前學習通上視頻、資料的學習，能夠在很大程度上激發學習的興趣，幫助理解書本的知識，并以更大的自信心參與課堂活動，這正是目前大多數實驗或理論教學中欠缺的．

圖7 是否喜歡當前的學習通+翻轉課堂的教學模式

在本次學習之后，三成的學生很愿意在其他的課程中開展學習通+翻轉課堂的教學模式，一成的學生表示不愿意，而剩下六成的學生持中立態度(圖8)．

圖8 是否愿意在其他課程中開展學習通+ 翻轉課堂的混合教學模式

在對學生進行進一步的調查并結合本次課程之后，發現學生不愿意推薦推廣主要有以下幾個原因：

(1)視頻拍攝質量問題．由于時間緊迫，所以視頻拍攝得比較匆忙，學生反映視頻質量不高，沒有字幕，以及每個視頻時間過長都是影響學生觀看體驗的一個原因.

(2)視頻內容方面需要完善，有學生提出，實驗原理和操作在講解時應更加通俗易懂，多加入與生活相聯系的實例，這也是在日常教學中應該注意的問題.

(3)缺乏相應的監督機制．在每一次的翻轉中，都提前安排了小組任務，被安排任務的小組能夠較為認真地觀看視頻，查閱資料，進行實驗的預習準備．但是未被分配任務的小組就會消極怠工，出現刷視頻，不進行提前預習的情況，這在一定程度上助長了其他小組的懶惰思想．這種情況也出現在被選中小組的內部，成績較為優異、表現能力好的學生往往會進行課堂的展示，而性格較為內向、不善口頭表達的學生依舊沉默．

在接下來的教學實踐中，可以根據學生的學業成績、表達能力進行相應的分組，確保小組內成員處于相同的水平．為了避免未分配任務小組消極怠工，在視頻拍攝時可增設問題，同時加大課前檢測力度，課上鼓勵其他小組提問，并將其記入平時成績中以提高學生的學習積極性．

5 結束語

通過本次大學物理實驗的教學改革初探發現，利用學習通+翻轉課堂的混合教學模式可以很好地調動了學生的學習積極性，增強了學生的學習自信心，讓學生積極主動地去參與課堂的學習互動，使學生真正成為學習的主人，而教師則承擔引導者的作用．但在實施過程中也反映出很多方面的問題，比如學生依舊不愿意參加討論，小組成員兩極分化，缺乏相應的監督機制等等，也提出了通過靈活設置討論題目，增加線上交流時間，建立相應監督機制的解決方法，為后續實驗和理論教改提供了一定的經驗和基礎，同時，本次教學實踐中還未涉及實驗報告的批改，實驗報告大量雷同等問題，這也是我們后續進行教改所關注的重點問題．