“大學物理”實驗課程混合教學模式的應用

李 婷，白海濤

（延安大學西安創新學院，陜西 西安 710100）

0 引言

“大學物理”實驗課程是針對理工科學生開設的一門基礎課，其完整教學過程包括了課前預習、實驗講解、實驗操作、課后書寫報告等環節，其中，實驗操作和課后書寫報告是教學環節的重要組成部分，是學生學習系統的實驗過程必不可少的部分。

在新型冠狀病毒疫情防控期間，為阻斷疫情在校園蔓延的可能性，確保學生與教師生命安全和身體健康，教育部下發了2020年春季學期延期開學的通知，并提出了“停課不停教、不停學”的工作部署，即“不能面對面課堂上課，我們就搭建云課堂，讓孩子們在家也能開展學習”。“大學物理”實驗課程作為一門實踐課，如何開展線上教學，引發了全國高校物理實驗教室的探討。鑒于微課、MOOC、翻轉課堂和在線開放課程[1-2]等方面的研究，延安大學西安創新學院于2020年初面向學生開放“大學物理”實驗在線公開課程。

1 “大學物理”實驗的傳統教學過程

“大學物理”實驗課程的傳統教學模式通常是按照課前預習、課堂實驗教學、課后書寫實驗報告3個環節完成的。

1.1 課前預習

想要做好實驗就一定要做好課前預習，課前預習的完成情況會直接影響課堂上完成實驗的效果。上課之前，學生要自學教師自編教材中的相關實驗項目內容，了解實驗的目的、理解實驗的原理、熟悉實驗的儀器及使用步驟方法等。

學生在自學完自編教材后需要完成相應的預習報告。由于本課程是一門學科基礎課，以延安大學西安創新學院為例，學生對課程重視度不夠，絕大多數學生的課前預習只是完成預習報告，而做不到對實驗原理的理解和對實驗儀器及操作方法的熟悉。產生這種現象的主觀原因是延安大學西安創新學院學生的積極性不高，而課堂教學課時有限，教師無法對預習情況進行全面的檢查，以至于一些學生有蒙混過關的心理；客觀原因主要是延安大學西安創新學院一些學生的自主學習能力弱，課前預習也缺乏督學措施。這些原因將導致課前預習的效果不佳，那么課堂實驗操作也必然達不到預期的效果。

1.2 課堂實驗教學

在傳統的課堂教學過程中不止要對實驗原理進行講解，還要對實驗操作的過程進行演示，但是課堂教學的時間有限，多數學生也達不到預期的預習效果，對于一些理解能力不強的學生來說，在課堂上消化理解這些內容肯定是很困難的。因此，一些學生根本沒有辦法在課堂實驗教學的實踐環節完成實驗所要求的測量任務，測量數據還會出現錯誤，教師只能延長課堂教學時間，才能讓學生完成實驗操作要求的測量任務。

1.3 書寫實驗報告

由于課程課時有限，課堂上沒有時間對數據處理部分進行詳細的講解。因此，多數學生在書寫實驗報告的數據處理部分會出現問題，導致實驗報告成績較低。

2 混合教學模式的應用舉例

2.1 創建在線課程

在學校的大力支持下，“大學物理”實驗在線課程已于2020年初在超星泛雅平臺創建成功，線上平臺課程為“大學物理”實驗課程的混合教學模式的軟硬件提供了條件，為實施混合教學模式提供了保障[3]。

2.2 課前預習

在超星泛雅平臺學習是不受時間地點限制的，所以，延安大學西安創新學院學生上課前就可以完成課前預習。具體預習要求為：在實驗開始之前，要完成實驗教學視頻的任務點，并完成測試任務點，之后才可以進入實驗室進行實驗操作。教師要在實驗開始之前登錄超星泛雅平臺進行檢查，查看視頻完成情況以及測試分數。學生通過觀看“實驗裝置工作原理”等教學視頻，在課前預習環節就能完成對實驗原理的理解，對實驗儀器的使用方法及步驟的熟悉，并提出疑問等，為在線下課堂使用儀器做好充分準備。不僅可以達到課前預習的目的，還可以培養學生自主學習的能力。

2.3 線上實驗教學

在有網絡的情況下，學生可以隨時使用手機或電腦登錄超星平臺進行在線學習。通過圖1學生訪問統計可以看出，學生使用手機登錄超星學習通平臺學習的比例為80.99%，而使用電腦登錄超星泛雅平臺進行學習的比例僅為19.01%。所以，在當今社會手機如此普及以及網絡飛速發展的情況下，“大學物理”實驗課程采用線上線下混合教學模式具有廣泛的應用前景和使用價值。

圖1 學生訪問統計

學生通過掃碼把APP下載到手機上，登錄學習通平臺，就可以利用課余時間對將要完成的實驗內容進行學習，并完成預習要求，非常的便捷。學生如果在學習的過程中遇到問題，還可以在線提問，并請對應實驗的教師幫助解決。這樣既可以提高學生學習的積極性，又極大地擴展了學生學習和交流的空間。

這種利用學習平臺在線學習的方法，不僅可以讓教師及時地解決學生在學習中所遇到的問題，還可以讓教師通過統計數據及時地了解學生的學習情況（見圖2），便于組織課堂教學。可見，“大學物理”實驗課程線上線下混合教學模式有益于提高課堂教學的效果。

2.4 線下課堂實驗教學

由于學生在做實驗之前已經通過超星平臺完成了相關實驗的預習，所以教師在上課時就無須再對實驗儀器的使用、實驗原理以及實驗內容與步驟進行重復講解。教師的主要精力必將集中在指導學生如何操作上，這樣就可以在學生操作過程中發現問題，并進行糾正，達到分層次教學、因材施教的目的，從而進一步提高學生的實操能力。

圖2 觀看總時長反芻比

2.5 課后書寫實驗報告

實驗完成之后，學生在課后以自己的原始數據為依據書寫實驗報告，其中對數據的處理是整份實驗報告的核心部分。由于超星平臺上的教學內容包含了實驗數據記錄預處理，學生可以參考視頻內容完成數據處理。通過線上教學的方法，學生實驗報告數據處理部分多數完成得比較好，與傳統教學模式相比，實驗報告的分數也有了大幅度提高。

2.6 課后復習

超星平臺上的課程視頻任務點是開放的，學生可以隨時隨地登錄平臺進行學習，因此，在實驗課結束后，學生也可以在此觀看視頻，并完成測驗題，以此來檢查自己的學習效果。

3 結語

本文通過比較“大學物理”實驗的傳統教學模式與線上線下混合教學模式的各個環節，得出線上線下混合教學模式是“大學物理”實驗課程教學模式的必要改革，是順應時代發展的必然產物，對提升教學質量，培養學生自主學習能力，提高“大學物理”實驗課程的教學質量都是大有益處的。