大学物理在线开放课程的探索与实践

文华学院  陶    薇     谢柏林

本文针对教育部提出的“金课”建设计划的要求，结合民办高校学生学习特点，在《大学物理》教学中进行在线开放课程资源建设，利用现代化的教学手段“雨课堂”进行线上线下混合式教学，介绍了在线开放课程在教学实践过程中取得的成效以及存在的问题等。

一、研究背景

2018年6月教育部印发了《关于狠抓新时代全国高等学校本科教育工作会议精神落实的通知》（教高函〔2018〕8号），提出“各高校要全面梳理各门课程的教学内容，淘汰‘水课’、打造‘金课’，切实提高课程教学质量”。

“金课”可以归结为具有“两性一度”：高阶性、创新性和挑战度的课。其一，高阶性：是指知识、能力、素质的有机融合，培养学生解决复杂问题的综合能力和高级思维。其二，创新性：创新性体现在三个方面，一是课程内容有前沿性和时代性；二是教学形式体现先进性和互动性，不是满堂灌，不是我讲你听；三是学习结果具有探究性和个性化，不是简单告诉你什么是对的，什么是错的，而是培养学生去探究，能够把学生的个性特点发挥出来。其三，挑战度：是指课程要有一定难度，需要学生和老师一起，跳一跳才能够得着，老师要认真花时间花精力花情感备课讲课，学生课上课下要有较多的学习时间和思考做保障。“金课”建设分五大类型：线下“金课”、线上“金课”、线上线下混合式“金课”、虚拟仿真 “金课”和社会实践“金课”。

文华学院定位于“建设高水平应用型大学”，培养面向生产服务第一线，具有现代创新创业能力和高度社会责任感的高素质应用型人才，教育质量长期位于中国民办大学教学质量排行榜前列。《大学物理》是一门面向理工科大一、大二学生开设的公共基础必修课，培养学生基础性的科学知识、科学精神、科学品质，训练学生发现问题、提出问题和解决问题的基本方法与能力，对人正确的世界观、自然观的形成具有不可替代的作用，也是文华学院的精品课程之一。但该课程理论性强，概念抽象难懂，而我校学生普遍性的数理基础薄弱，多年来学生普遍反映学习困难较大。如何开展应用型《大学物理》课程教学，打造线上线下混合式“金课”，物理系教学团队做出了一系列崭新的尝试，目前正在进行《大学物理》在线开放课程资源建设，并采用现代化的教学手段“雨课堂”进行线上线下混合式教学。

二、《大学物理》在线开放课程资源建设与过程评价

根据国家教育部对于“金课”的要求，文华学院物理系结合自身特点，打造线上线下混合式“金课”，提出了“碎片化、通俗化、形象化”口号，通过开展在线开放式《大学物理》课程建设，针对性地开展过程性学习和评价的“互联网+”的教学实践，以期提高学生对课程的接受度，我们从以下几个方面着手进行资源建设和过程评价：

1、知识点划分：在保证《大学物理》课程内容逻辑性与完整性的同时，对知识内容体系进行科学的碎片式划分，录制基于知识点或知识单元的100个讲课视频，每个视频控制在20分钟左右。视频中教师授课以问题为主导，问题导入、问题导出，加强知识应用的讲解。

2、在线开放课程课件制作：为了吸引学生《大学物理》学习兴趣，突出知识的应用性，改变传统的“满堂灌”形式教学，我们对《大学物理》课件进行了重新制作，在课堂上给学生留出更多的时间来进行讨论发言，重难点拓展。课件以生活常见的现象进行问题导入，重难点知识介绍之后紧接着应用拓展，最后采用问题导出。以“薄膜干涉”为例，传统的教学中先介绍平行平面膜干涉原理，紧接着是大量例题，最后小结，课程结束给学生留下的可能只有原理和如何解题，至于与生活的紧密联系以及应用没有体现出来。而在在线开放课程课件中，我们用照相机镜头呈现淡紫色和阳光下蜻蜓的翅膀呈现彩色这些常见的生活现象来引入知识点，大大吸引了学生的学习兴趣。同时精简了例题，选取一些有代表性又贴合生活如“轮船漏油”这些问题给学生讲解，让学生明白物理是一门来源于生活并且服务于生活的科学。精简内容，将原本45分钟的一堂课压缩到20分钟，其他时间用于重难点拓展，与学生加强互动，让学生发言讨论，体现学生在课堂的主体作用。

3、课前导学、课中讨论、课后拓展等资源建设：结合民办高校学生物理基础薄弱的特点，将《大学物理》知识点合理碎片划分之后，提供导学资料，创建课前知识点导学的预习问题库，记录学生预习成绩，成为学生成绩评价的一部分。同时创建课堂讨论环节的讨论题库，用于课堂留白时间，根据每堂课的时间安排在课堂教学中运用并对学生表现进行综合评价。为了满足部分学生“吃不饱”的情况，我们还创建了课后学习的拓展性资源，供优秀学生选择性学习与提高。在课后还给学生留下了习题和网上单元测试卷，并自动完成测试卷的成绩评定。

三、在线开放课程课程建设目标

基于“金课”两性一度的特点，在《大学物理》线上线下混合式“金课”的打造过程中，我们预期达到以下几个目标：

1、在资源建设中展现大量物理学家、物理事件的故事性素材片段，以物理现象、物理概念、物理理论的发生、发展和形成线条作为教学文化背景，加强对学生科学素质、科学精神和创新意识的培养，同时增加课程学习的趣味性和启发性。

2、通过课程建设构建和聚集大量生活和工程应用中的应用性素材与案例，加强课程教学内容与实际应用的关联性，提高学生的科学视野，培养学生运用物理理论分析和解决实际问题的能力，为学以致用的课程教育目标打下坚实的基础。

3、以问题驱动课前、课中、课后的预习、研习、复习环节，并及时给出合理的学习评价，教学全过程贯穿问题意识、效果意识，培养学生发现问题、提出问题、分析问题、解决问题的学习指向性和能力，建立课程教学的形成性评价体系。

4、通过课程建设及教学实践的开展，建立一个师生互动、及时沟通、自主学习、全程在线的课程学习平台，促进师生间的感情融合，达到教学相长的效果。

四、前期试运行的情况及存在的问题

1、现代化教学手段的运用及教学效果

在项目研究前期，我们运用清华大学和学堂在线共同推出的新型智慧教学工具“雨课堂”进行线上线下混合式教学，利用“雨课堂”建立在线课程班级，在每次课前一天将预习任务发送到每位学生手机上，学生可以直接利用手机学习某一知识点的课前导学内容，并回答预习问题。通过完成预习任务，帮助学生完成了课程学习支架的搭建。

利用“雨课堂”工具，在“面对面”课堂中采用线上线下相结合的混合式课堂教学方法。我们现在的教学对象是00后的学生，他们是移动互联网的原住民，手机已成为他们不可分割的一部分。我们打破对手机的严堵，反而鼓励学生在课堂上拿起手机，手机上会同步推送老师的授课课件和上课视频。当学生听到老师的讲解，有不懂或者有疑问时，可随时利用手机在不懂的地方标记，或者向老师发送留言，这些标记和留言老师能够从手机上即时看到。互联网影响下长大的学生，更加喜欢在线上发表自己的看法，老师则可以根据需求将学生留言和回答投影到课件上，继而进行面对面讲解，使线上与线下的互动交流有效融合，打破传统课堂的沉寂，增加师生沟通，增加学生的点击欲和表达欲。更重要的是，让每一个学生的手机都成为老师教学质量和教学效果的收集器，让我们的现代化课堂也能享受到数据时代的红利。

同时，由于课程体系的知识碎片化，老师对理论推导等相关讲解会减少，课堂教学时间将会宽松许多。因此我们会在知识点讲解过程中，穿插大量线上习题，学生利用手机点击或者拍照答题皆可，不仅能避免学生利用手机做与课堂无关的事，还能有效检验学生自我构建知识的成果，实现点名、活跃课堂气氛等多重功效。加重课堂讨论的比重，选取大量生活应用性案例，或者对一些可以现场演示的教学实验，进行弹幕式线上讨论，激发学生独立思考和创新的意识，增加学生运用物理知识分析和解决实际问题的能力、线上搜索与学习的能力，切实提高教学效果。注重过程式评价，增加线上测试次数，学生用手机答题，易于开展，方便实用，受到学生教师的一致好评。

每次混合式课堂教学结束后，学生和老师都能收到当堂课的学习报告，报告中有当堂课所有的线上操作和发言记录。学生的报告就好像一份电子版的课堂笔记，记录了听课过程中的重点难点和问题等；老师的报告就是一份完整的课程分析报告，学生的所有反馈信息都能记录在案，方便老师了解学生状态和教学效果，及时调整教学内容，或进行过程性评价。整个课堂中的试题、讨论题和应用视频等资源也是在线开放课程体系中的重要组成部分。

2、存在的问题

当然，在实践过程中我们也发现一些问题亟待解决，主要体现在三个方面：

第一，在线开放课程资源建设大大增加了教师的工作量。由于将传统的教学资源进行合理的拆分和整合，教师不仅需要在课下投入大量的时间进行资源建设，在课堂上教师也要适应新的教学形式，根据每堂课学生的反馈情况不断的进行调整改进以促进教学，这使得教师力不从心，可能会影响到教学质量的稳定提高。好在任何改革在初期都是艰难的，一旦探索出适合的道路，就会产生良好稳定的效果。

第二，在线开放课程资源和平台建设需要人力、财力、物力支持。就视频录制来说，费用高昂，物理系教师以及学院相关部门投入了大量的时间和财力进行录制工作。同时课堂现代化教学手段的运动需要稳定的网络环境，后期平台建设与完善升级还需要学院大力的支持。

第三，民办学校学生学习积极性普遍不高，而在线开放课程的实践需要学习者具有较强的自主学习和自我控制的能力，如何让学生快速适应新的教学模式，在课下自觉主动投入时间进行线上的课前预习，课后复习及完成习题这些工作，是我们需要探索与解决的问题。

五、小结

线上线下混合式“金课”的打造就是把传统学习方式的优势和网络化学习的优势结合起来，也就是说，既要发挥教师引导、启发、监控教学过程的主导作用，又要充分体现学生作为学习过程主体的主动性、积极性与创造性，这是未来教学发展的必然趋势。