“大學物理”在線課程資源現(xiàn)狀與啟示
——以“愛課程”平臺為例

向秋 張靜 徐大海

(長江大學 物理與光電工程學院，湖北 荊州 434023)

在開放存取(Open Access，OA)理念的指導下，國內(nèi)外已呈現(xiàn)網(wǎng)絡課程資源共享趨勢。[1]2015年4月，教育部以教高(2015)3號印發(fā)《關于加強高等學校在線開放課程建設應用與管理的意見》。該《意見》的頒布，標志著我國在線開放課程建設工作正式進入政府工作要點。[2]

課程是教學活動中重要的構成要素[3]，研究課程可以幫助學校和教學工作者更好地開展教學活動。我國大多數(shù)課程都體現(xiàn)了課程內(nèi)容即教材取向，課程將重點放在了學科知識的傳授上。雖然這種取向考慮到了學科的系統(tǒng)性和學科結(jié)構，有助于縮小高級知識與初級知識之間的差距[4]，但會引發(fā)課程內(nèi)容無法吸引學習者興趣和注意力的問題。

“大學物理”是大學理工科類的一門基礎課程，能夠為后期專業(yè)課程的學習奠定必要的物理知識基礎。雖然目前“大學物理”在線課程資源較完善，但應用在線課程資源進行教學的教師多是該課程的開發(fā)者，在線課程資源主要處在“自產(chǎn)自銷”的狀態(tài)[5]，并存在重復建設、應用缺乏指向性、更新滯后、靜態(tài)預設、參與不足等問題，導致其應用效果不佳，難以實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。[6]在線課程的應用多流于形式，沒有充分利用在線課程的優(yōu)勢，致使在線課程的應用效果不如人意。

為了深化對在線課程的認識，更好地指導我國在線課程資源的建設與應用，筆者旨在通過梳理和總結(jié)“愛課程”平臺上關于大學物理的三類在線課程資源建設和應用現(xiàn)狀，把握其主要特點，為進一步建設和應用“大學物理”在線課程資源提供有益借鑒。

一、數(shù)據(jù)來源與研究設計

從2012年開始，國內(nèi)外建設了一系列在線課程應用平臺：Coursera、Udacity、edX、中國大學精品開放課程、好大學在線、愛課程、u課聯(lián)盟等。這些國內(nèi)外不同層次的在線課程應用平臺，開發(fā)了涵蓋多個領域的大量在線課程資源。

愛課程網(wǎng)(http://www.icourses.cn/)，是國家精品開放課程共享系統(tǒng)的中心網(wǎng)站，構建了適合在校學生及社會學習者進行在線學習和交流的網(wǎng)絡學習環(huán)境。[7]“愛課程”共享平臺與國內(nèi)40余所985、211高校展開合作。該平臺上在線開放課程的數(shù)量、建設團隊數(shù)量和選課人數(shù)等穩(wěn)居國內(nèi)之首，使該平臺成為當前中文MOOC第一大平臺[8]。平臺上有“在線開放課程”“視頻公開課”和“資源共享課”三類在線課程資源。筆者將愛課程平臺上與“大學物理”相關的三類課程資源作為研究對象。在平臺中依次輸入“大學物理”“普通物理”和“物理”三個關鍵詞，通過對課程簡介的閱讀，最終確定三類在線課程資源的課程數(shù)依次為16門、9門和20門，共45門。

針對不同類型的在線課程資源，筆者的分析將從在線課程資源的建設和應用兩個角度展開。在線課程資源建設角度主要分析建設者所屬地區(qū)、課程視頻拍攝形式、課程內(nèi)容取向、課程內(nèi)容組織和課程視頻時長五個方面。在線課程資源應用方面主要分析應用的方式。

具體來說，建設者所屬地區(qū)是指建設這門課程的學校所在地理區(qū)域。筆者將按照中國地理區(qū)域的一般劃分進行統(tǒng)計，分為東北、華東、華北、華中、華南、西南和西北七個地理區(qū)域。

課程的拍攝形式分為以下五種，見表1。由于一門課程中含有多個視頻，筆者將拍攝形式最多的一種形式界定為該門課程的拍攝形式。

表1 視頻拍攝形式種類

大多數(shù)關于課程內(nèi)容的解釋都圍繞著三種不同的取向而展開的：(1)課程內(nèi)容即教材；(2)課程內(nèi)容即學習活動；(3)課程內(nèi)容即學習經(jīng)驗。[9]在不同的教育目的觀指導下，將會產(chǎn)生不同課程內(nèi)容取向。

課程內(nèi)容的組織主要分為縱向組織與橫向組織、邏輯順序組織與學生心理成長順序組織、直線式組織與螺旋式組織六種，形成了三種相互對立的組織方式。每種組織方式都有其特點，適用于不同的學科課程和課程內(nèi)容取向不同的課程。選擇恰當?shù)恼n程組織方式，是為了有效地組織課程內(nèi)容，并使其達到有機的整合。

課程視頻時長是指錄制的相關課程所有視頻時間長度的一個平均值。

在線課程資源應用是指其應用方式，有演示實驗、新課導入、學生自學等方式。

二、愛課程平臺中“大學物理”在線課程現(xiàn)狀分析

課程研究的方向主要有課程內(nèi)容取向、課程內(nèi)容組織方式、課程建設、課程結(jié)構、課程評價和課程應用等幾個方面。

(一)“大學物理”在線開放課程現(xiàn)狀分析

大規(guī)模在線開放課程(Massive Open Online Courses,MOOCs)是在線課程發(fā)展的一種高級形態(tài)，也是在線教育發(fā)展的重要載體。[10]

愛課程平臺上，16門關于“大學物理”的在線開放課程共由15所高校建設，多數(shù)集中在華東地區(qū)。據(jù)統(tǒng)計，87.5%的在線開放課程均采用綠幕摳屏式的拍攝形式。

在線開放課程是一種以知識講解為主，實驗和基礎試題為輔助的課程。它通常將“大學物理”分成若干個知識模塊。例如，北京理工大學將“大學物理”分為力與熱、電磁學、振動與波動光學、近代物理四個模塊。這四個模塊先后授課，并為每個知識模塊配套典型問題解析。在線開放課程在課程內(nèi)容的組織上屬于邏輯式、直線式組織，即把課程內(nèi)容的重點放在邏輯的分段順序上，強調(diào)學科故有邏輯順序的排列，并且不重復；強調(diào)學科知識的系統(tǒng)性，故確定“大學物理”在線開放課程的課程內(nèi)容取向是教材。

由于部分課程已經(jīng)關閉，導致其包含的視頻無法觀看，筆者僅統(tǒng)計目前可觀看的13門課程的視頻時長。這13門在線開放課程視頻的平均時長約11分鐘，最長時長為57分鐘，最短時長只有22秒。

通過觀看視頻發(fā)現(xiàn)，在線開放課程視頻的清晰度普遍較好；視頻時長均較短；每個視頻講解單一知識點。視頻中嵌入基礎性習題，不僅能夠檢驗學習者是否理解所學知識，幫助他們復習，還能提醒他們集中注意力。

由于每個視頻關注的知識點單一，時長較短，所以這類課程常用于教師備課或用作教師開展混合式教學時的預習資料。其應用的方式有自主學習、演示實驗、課程引入和創(chuàng)設情境。

(二)“大學物理”視頻公開課現(xiàn)狀分析

愛課程平臺上，關于“大學物理”的9門視頻公開課分別由9所不同大學建設。在視頻公開課程中，有4門課程采用課堂實錄式的拍攝形式；3門課程采用討論式的拍攝形式；1門課程采用演播式的拍攝形式；1門課程采用綠幕摳屏式的拍攝形式。

視頻公開課通常是對大學物理內(nèi)容的一種拓展和補充。以湖南大學的“大學物理的生活震撼”課程為例，其包含的課程內(nèi)容有：慣性的巨大力量、氣體的冷熱動力、光線的成像魅力、光學的波動妙用、雷電的深刻啟示、材料的電磁性能、磁場的奇妙威力、電磁的相互感應8講視頻。該課程的授課順序依然是“力、熱、光、電、磁”，故該課程內(nèi)容組織屬于邏輯式、螺旋式組織。視頻公開課的內(nèi)容比較重視課程與社會生活的聯(lián)系，并且沒有設置任務驅(qū)動，強調(diào)學生學習的主動性，故確定視頻公開課課程內(nèi)容的取向是學習活動。視頻公開課中的9門課程視頻的平均時長在30～40分鐘。雖然視頻的時長較長，但視頻中神奇的現(xiàn)象足以吸引學生的注意力。

這類課程的應用方式有演示實驗和課程引入。九門視頻公開課被用作拓展性課程，以促使同學們了解物理知識，對知識點的講解易懂，視頻中還穿插了一部分科學家的素材，以提高同學們對物理的學習興趣。例如：南京航空航天大學建設的“物理與藝術”課程中提及李政道、霍金、牛頓、愛因斯坦等科學家的素材。為了加深學生對物理知識的理解，視頻資源中還有大量的實驗演示。例如：湖南大學建設的“大學物理的生活震撼”這門課，一共設置了8講，每一講中都有實驗，涉及力學、熱學、光學和電磁學。視頻公開課建立了物理與生活、藝術、人文和科技的聯(lián)系。

(三)“大學物理”資源共享課現(xiàn)狀分析

愛課程平臺上，有關“大學物理”的20門資源共享課中，含有“大學物理”的有12門，含有“大學物理實驗”的有8門。20門“大學物理”資源共享課一共由15所不同高校建設。資源共享課的拍攝形式主要有課堂實錄式和演播室兩類，其中應用課堂實錄式拍攝的有13門課程。由于資源共享課的建設時間偏早，錄制視頻的工具較為落后，所以部分資源存在以下兩個問題：視頻清晰度較低；音質(zhì)有些嘈雜，部分內(nèi)容聽不清。

資源共享課是按照教材的章節(jié)和傳統(tǒng)課堂來建設和拍攝的。以大連理工大學的“大學物理”課程為例，其內(nèi)容依次為質(zhì)點運動學、質(zhì)點與質(zhì)點系動力學、剛體、振動、波動、相對論基礎、靜電場與恒定電場、恒定磁場、電磁感應與電磁場、光學和量子物理學。資源共享課的課程內(nèi)容都是來源于教材，故其課程內(nèi)容的取向為教材。在課程內(nèi)容的組織上，資源共享課程屬于邏輯順序組織。

統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，12門“大學物理”和8門“大學物理實驗”資源共享課，課程資源視頻的平均時長分別為40.13分鐘和31.83分鐘。其中最長時長高達85分鐘，最短時長只有5分鐘，實驗現(xiàn)象視頻除外(課程中含有實驗現(xiàn)象的視頻，視頻時長不到1分鐘)。相對于在線開放課程，資源共享課視頻時長明顯較長，學生學習時很難長時間集中注意力。

資源共享課沒有討論區(qū)，與學習者的互動很少。其主要的應用方式是自主學習。學生可對“大學物理”及“大學物理實驗”進行系統(tǒng)性地自學；邏輯順序良好的課程內(nèi)容，教師可提取部分用作備課資料。

(四)總體分析

從建設地區(qū)來看，華東地區(qū)學校建設課程數(shù)量較多。在建設學校分布的7個地理區(qū)域中，華東地區(qū)學校承建了18門課程；華中地區(qū)學校承建了13門課程；東北地區(qū)學校承建了7門課程；華北地區(qū)學校承建了5門課程；西北地區(qū)學校承建了2門課程；華南和西南地區(qū)沒有學校承建關于“大學物理”課程的建設。

從視頻的拍攝形式看，三類課程資源所使用的主要拍攝形式也存在差異。在線開放課程主要使用綠幕摳屏式拍攝形式，資源共享課與視頻公開課主要采用課堂實錄式拍攝形式，見圖1。

通過觀看視頻發(fā)現(xiàn)，在線開放課程的視頻清晰度較高；視頻公開課和資源共享課主要是直接用攝像機拍攝課堂，所以視頻中存在雜音，學生易產(chǎn)生無意注意。

在線開放課程將大學物理知識進行了碎片化處理，每個視頻包含有一個知識點，故在線開放課程的視頻時長較精短，平均時長約為11分鐘；視頻公開課和資源共享課的視頻平均時長都在半小時以上，超出了學生有效注意力的時長。視頻公開課和資源共享課的開課時間沒有限制，可隨時觀看；在線開放課程則不能隨時用于學習，要隨著它的開課時間來進行觀看。

圖1 課程拍攝形式比較

大學物理在線課程中在線開放課程和資源共享課的課程內(nèi)容取向都是教材。與國際相對成熟的教育課程相比，當前我國課程內(nèi)容還存在著一些缺失.[11]但是相比較而言，在線開放課程的選課人數(shù)多于資源共享課的選課人數(shù)。除了視頻質(zhì)量較好以外，在線開放課程還具有時間簡短、每個視頻的講課內(nèi)容重點突出等優(yōu)勢，這些優(yōu)勢讓其更能適應21世紀學生的學習特點。當然，視頻公開課也有其自身的優(yōu)勢。它的課程內(nèi)容取向是學習活動，充分吸引了學習者的注意力，也擴展了學習者的視野。

三、啟示

通過對“大學物理”三類在線課程資源視頻時長的分析，我們發(fā)現(xiàn)，隨著以慕課(MOOCs)為代表的在線開放課程的發(fā)展，在線開放課程的顯著特征愈發(fā)明顯。首先，課程的學習環(huán)境是依托網(wǎng)絡開放的，學習者的年齡不限，突破了學習的地域和時間限制[12]。其次，每個課程的上課人數(shù)是無上限的，不局限于教室所能容納的學生人數(shù)。最后，在線開放課程中教學機制靈活，學習者可以反復學習課程資源，直到學懂為止。

縱觀在線教育的發(fā)展，聯(lián)系在線課程現(xiàn)狀及其建設和應用情況的分析，雖然“大學物理”在線課程的數(shù)量是可觀的，但是在傳統(tǒng)教育環(huán)境中，如何將已有的在線課程作為學習者持續(xù)學習和終生學習的腳手架，是值得我們思考的問題。我們從在線課程資源的建設和應用兩方面可以得出如下啟示。

(一)對我國在線課程資源建設的啟示

隨著科學技術的進步，在線課程資源建設的工具在不斷更新，選擇合適的工具錄制清晰度較高的視頻，可以呈現(xiàn)出更好的教學效果。高校應該給在線課程資源建設者提供一定的資金或設備支持。采用演播式和綠幕摳屏式拍攝視頻，可以保證拍攝質(zhì)量和清晰度，避免雜音。同時，最好添加字幕，以避免學生產(chǎn)生無意注意；或者添加有趣的實驗和穿插基礎試題來強化學生的有意注意。

在國務院審議并通過的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要(2010-2020年)》所提出的“教育信息化目標任務”[13]中，要求基本建成人人可享有優(yōu)質(zhì)教育資源的信息化學習環(huán)境。通過分析不難發(fā)現(xiàn)，“大學物理”在線課程的建設者大多集中在較發(fā)達的華東和華中地區(qū)。政府應出臺相關政策鼓勵西部和華南等地區(qū)多建設在線課程，使“大學物理”在線課程的種類多樣化，以適應不同區(qū)域的或?qū)W習習慣不同的學習者，使學習者有所學，學有法，全面協(xié)調(diào)發(fā)展。

社會教育的對象是社會大眾，因此更需要增強課程的吸引力，要從課程建設出發(fā)，通過課程本身的卓越設計來提升學習者的興趣[14]。雖然在線開放課程的內(nèi)容取向是教材，但是視頻中的驅(qū)動習題和視頻時長較短的特色，很好地避免了學習者缺乏興趣而引起的不良后果。視頻公開課視頻時間很長，但是內(nèi)容足夠激發(fā)學生的興趣。今后的在線課程最好以學習活動為課程內(nèi)容取向，盡量把握時間，這樣既能讓學習者具有靈活的學習時間，也能快速集中注意力學習。其次，提高資源的廣度，不斷豐富和更新視頻課程的內(nèi)容和形式，滿足不同層次和需求的應用者，而不是僅僅把傳統(tǒng)課堂搬到平臺上。

從課程內(nèi)容的組織方面來看，“大學物理”在線課程的組織方式包含直線式、邏輯式和螺旋式三種。學生的注意力和記憶力在課堂的前10分鐘最佳[15]。在線課程的建設在滿足系統(tǒng)化、專業(yè)化、碎片化的前提下，視頻的拍攝時長建議控制在15分鐘以內(nèi)。課程內(nèi)容組織方式的選擇是多樣的，從學習者的心理發(fā)展順序即認知水平的角度，按照認知層級建設課程，培養(yǎng)學生的高階認知。選擇橫向組織方式，建設可以與課堂無縫接軌的“大學物理”在線課程，提高線下利用率。

(二)對我國在線課程資源應用的啟示

在線課程的應用方式較多，例如課堂引入、演示實驗和學生自學等，而這種將在線學習與課堂教學相結(jié)合的方式應用于在線課程[15]時，其應用效果更好。自主學習的學習者可以針對其學習的薄弱環(huán)節(jié)，選擇課程內(nèi)容是教材取向的“大學物理”在線開放課程和資源共享課程進行學習，這樣檢索迅速，知識講解易懂；而且在線開放課程的視頻時長較短，學生在自學時能有效集中注意力。教師應根據(jù)教學對象的興趣愛好以及課程時段選擇在線課程資源的應用方式。例如對于剛接觸“大學物理”的新生，可以選擇視頻公開課用作新課引入，利用視頻公開課中的視頻片斷介紹“大學物理”的基礎知識，以充分激發(fā)學習者的興趣。在接下來的教學過程中，教師可以選擇在線開放課程和資源共享課中的精彩實驗作為課堂的演示實驗。