《熱力學(xué)統(tǒng)計(jì)物理》線上線下混合課程教學(xué)改革

曹海靜　蔣鋒　朱燕艷

摘? 要：《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》課程是物理專業(yè)本科生的必修專業(yè)基礎(chǔ)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(xué)模式。隨著互聯(lián)網(wǎng)的高速發(fā)展，該文主要針對(duì)此課程進(jìn)行線上和線下混合教學(xué)進(jìn)行教學(xué)改革，一方面充分利用互聯(lián)網(wǎng)的在線教學(xué)優(yōu)勢(shì)，加強(qiáng)教師和學(xué)生的課堂互動(dòng);另一方面充分利用學(xué)習(xí)資源、學(xué)習(xí)環(huán)境、學(xué)習(xí)方式線上和線下的混合，拓展授課的時(shí)空邊界，打造具有高階性、互動(dòng)性、創(chuàng)新性和討論性的混合式課程。

關(guān)鍵詞：熱力學(xué)? 統(tǒng)計(jì)物理學(xué)? 線上? 線下

中圖分類號(hào)：O414 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2019）08（a）-0168-02

1? 線上教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

時(shí)代在發(fā)生翻天覆地的變化，傳統(tǒng)教育也應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)。為了適應(yīng)教育新形勢(shì)的發(fā)展，更新教育教學(xué)觀念，推進(jìn)“互聯(lián)網(wǎng)+”環(huán)境下以混合教學(xué)為主導(dǎo)的課堂教學(xué)方法和教學(xué)模式的改革勢(shì)在必行。互聯(lián)網(wǎng)的線上教學(xué)具有傳統(tǒng)教學(xué)無(wú)法比擬的優(yōu)勢(shì)。

（1）資源共享。隨著互聯(lián)網(wǎng)的廣泛推進(jìn)，大量的教育資源通過(guò)網(wǎng)絡(luò)突破了空間和距離的限制，實(shí)現(xiàn)大量的共享。這為該課程的線上教學(xué)的實(shí)現(xiàn)提供了堅(jiān)實(shí)的依托，我們可以網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)勢(shì)，把其他院校的優(yōu)秀的教學(xué)資源、教學(xué)方式甚至是優(yōu)秀的教師的授課經(jīng)驗(yàn)都借鑒過(guò)來(lái)，使我們的學(xué)生接受最優(yōu)的教育。

（2）學(xué)習(xí)意識(shí)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)應(yīng)用于遠(yuǎn)程教育，實(shí)現(xiàn)線上教學(xué)，其顯著特征是：任何人可以在任何時(shí)間和任何地點(diǎn)，以自己的實(shí)際情況為出發(fā)點(diǎn)，主動(dòng)性地選擇知識(shí)點(diǎn)的學(xué)習(xí)。線上教學(xué)在學(xué)習(xí)模式上最直接體現(xiàn)了主動(dòng)學(xué)習(xí)的特點(diǎn)，可以拋棄傳統(tǒng)的教學(xué)方式，而充分滿足現(xiàn)代教育和終身教育的需求。

（3）學(xué)習(xí)方式。傳統(tǒng)的教學(xué)，由于時(shí)間的限制，教師不能夠及時(shí)有效地解決學(xué)生的問(wèn)題。但是線上教學(xué)中，教師與學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行全方位的交流，增加了教師和學(xué)生的交流機(jī)會(huì)和范圍。通過(guò)問(wèn)題的討論，并且通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)學(xué)生提問(wèn)類型、人數(shù)、次數(shù)等進(jìn)行的統(tǒng)計(jì)分析使教師了解學(xué)生在學(xué)習(xí)中遇到的疑點(diǎn)、難點(diǎn)和主要問(wèn)題，更加有針對(duì)性地指導(dǎo)學(xué)生。

（4）教學(xué)方式。在線教育中，運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)所特有的信息數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)和雙向交互功能。一方面，將在線的課程內(nèi)容可以以人為本反復(fù)播放，這要比傳統(tǒng)的教學(xué)方式提高很多效率。另一方面，通過(guò)在線討論和答疑以及測(cè)試，可以針對(duì)不同學(xué)員提出個(gè)性化學(xué)習(xí)建議，網(wǎng)絡(luò)教育為個(gè)性化教學(xué)提供了現(xiàn)實(shí)有效的實(shí)現(xiàn)途徑。

2? 教學(xué)改革內(nèi)容

（1）課程建設(shè)。

《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》這門課程分兩部分：前半部分是熱力學(xué)部分，后半部分是統(tǒng)計(jì)物理學(xué)部分。在熱力學(xué)這一塊主要采用宏觀的方式來(lái)處理問(wèn)題，對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō)比較容易接受，而且之前有《熱學(xué)》的基礎(chǔ)，在混合式教學(xué)中此部分初步設(shè)置為線上課程。而后半部分統(tǒng)計(jì)物理學(xué)，主要采用微觀的方式來(lái)處理問(wèn)題，幾年的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)下來(lái)，學(xué)生對(duì)這部分的學(xué)習(xí)存在較大的困難，所以統(tǒng)計(jì)物理學(xué)采用線下的教學(xué)方式。

這種線上和線下的混合教學(xué)方式，一方面利用線上教學(xué)，可以開(kāi)展直播討論、答疑、作業(yè)提交等。另一方面，對(duì)于相對(duì)比較難理解的知識(shí)點(diǎn)采用傳統(tǒng)的線下教學(xué)方式，以人對(duì)人的方式進(jìn)行教學(xué)，可以更加深學(xué)生的印象，從而有效地進(jìn)行學(xué)習(xí)。混合教學(xué)的方式兼顧了現(xiàn)代和傳統(tǒng)的兩種教學(xué)方式，教學(xué)靈活，針對(duì)性強(qiáng)，具有與時(shí)俱進(jìn)的優(yōu)勢(shì)。

（2）教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)。

由于互聯(lián)網(wǎng)的存在，打破了教師時(shí)間和空間的限制。我們可以借助于其他院校的優(yōu)秀教師的授課經(jīng)驗(yàn)，打造一支跨學(xué)科跨專業(yè)、結(jié)構(gòu)合理、人員穩(wěn)定、教學(xué)水平高、教學(xué)效果好的混合式課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)。培養(yǎng)混合式教學(xué)教師是教學(xué)團(tuán)隊(duì)建設(shè)中的重要任務(wù)之一。目前該門課程的主講教師有兩位，輔導(dǎo)教師有兩位，而且兩位輔導(dǎo)老師都是《熱學(xué)》這門課程的主講教師。這樣的師資隊(duì)伍，一方面可以將《熱學(xué)》和《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》中的熱力學(xué)部分進(jìn)行比較，重復(fù)的知識(shí)點(diǎn)可以不講或略講。而且教學(xué)團(tuán)隊(duì)中的教師都是博士學(xué)位，具有很高的教學(xué)知識(shí)儲(chǔ)備，平均年齡在40歲左右，是一批干勁十足的中堅(jiān)力量。

（3）教學(xué)大綱構(gòu)建。

在保證課程教學(xué)總目標(biāo)不變的前提下，必須對(duì)課程教學(xué)大綱進(jìn)行調(diào)整。教學(xué)內(nèi)容上熱力學(xué)部分為線上課程，大概承擔(dān)一半的課時(shí)，即32課時(shí)。在大量調(diào)研的基礎(chǔ)上，優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，錄制可反復(fù)播放的微視頻，為線上課程做準(zhǔn)備。同時(shí)設(shè)置線上的討論課題、作業(yè)和測(cè)試題等。線下的課程是統(tǒng)計(jì)物理部分，占用一般的課時(shí)，即32課時(shí)?？刹捎弥暗亩嗝襟w課件進(jìn)行線下授課。但是在線下授課中可以利用一些課時(shí)解決線上課程遇到的問(wèn)題，從而達(dá)到線上線下互相補(bǔ)充、完美結(jié)合的效果。

（4）教學(xué)資源建設(shè)。

充分利用“互聯(lián)網(wǎng)+”的海量資源為打造《熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理》混合式課程提供全方位素材，使混合式課程建設(shè)與時(shí)俱進(jìn)，緊隨時(shí)代前沿。針對(duì)課程中的熱力學(xué)部分錄制微視頻，同時(shí)完善在線課程內(nèi)容，設(shè)置自主學(xué)習(xí)任務(wù)、網(wǎng)上作業(yè)設(shè)定、交流研討、在線學(xué)習(xí)難易點(diǎn)分析、在線輔導(dǎo)答疑等。

3? 授課方式

（1）學(xué)時(shí)安排。

由于剛開(kāi)始采用混合的教學(xué)方式，該課程的第一次課設(shè)置為線下上課，授課教師要與學(xué)生明確整個(gè)課程學(xué)習(xí)安排，尤其是線下輔導(dǎo)時(shí)間，成績(jī)組成和考核要求。此混合式課程的線上熱力學(xué)部分的學(xué)時(shí)占總學(xué)時(shí)比例為50%左右。同時(shí)所有考核要求和進(jìn)度安排均通過(guò)在線學(xué)習(xí)平臺(tái)進(jìn)行公布。這里需要說(shuō)明一下，根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)反饋情況，可以適當(dāng)調(diào)整線上和線下的授課方式，以學(xué)生為主體。

（2）輔導(dǎo)答疑。

此課程的輔導(dǎo)答疑分為線上輔導(dǎo)和線下輔導(dǎo)兩部分進(jìn)行。

線上輔導(dǎo)：主講教師及時(shí)解答學(xué)生在線學(xué)習(xí)期間的問(wèn)題，對(duì)課程重點(diǎn)、難點(diǎn)或帶普遍性、共同性的問(wèn)題進(jìn)行在線輔導(dǎo);至少布置4次與教學(xué)進(jìn)度同步的在線作業(yè)或相關(guān)的探究課題;及時(shí)批改、評(píng)定成績(jī)，檢查督促學(xué)生在線學(xué)習(xí)進(jìn)度。對(duì)于典型的課題可采用直播的形式與學(xué)生進(jìn)行互動(dòng)。

線下輔導(dǎo)：對(duì)于一些重點(diǎn)和難點(diǎn)，主講教師采取“翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)模式，結(jié)合線上布置的課題進(jìn)行研討式教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，結(jié)合學(xué)生在線學(xué)習(xí)期間的問(wèn)題，進(jìn)行針對(duì)性輔導(dǎo)。

（3）制定課程教案。

制定該混合式教學(xué)課程完整的教學(xué)材料，以及按照知識(shí)點(diǎn)提供的視頻及對(duì)應(yīng)教案、在線研討主題及在線測(cè)驗(yàn)考核等。

4? 考試與成績(jī)管理

采用過(guò)程化考核辦法，實(shí)行百分制錄入，期末考試成績(jī)的占比總評(píng)成績(jī)的50%。其余的一半的成績(jī)體現(xiàn)在線上學(xué)生表現(xiàn)，包括課題討論、作業(yè)情況、互動(dòng)情況以及平時(shí)的小測(cè)試。

參考文獻(xiàn)

[1] 王清，黃國(guó)華.多媒體學(xué)習(xí)環(huán)境的建構(gòu)[J].中國(guó)遠(yuǎn)程教育：綜合版，2001（4）：50-51.

[2] 茍超群，刁永鋒，周茂麗.SAKAI平臺(tái)在混合式教學(xué)中的應(yīng)用[J].電化教育研究，2010（8）：89-93.

[3] 容梅，彭雪紅.翻轉(zhuǎn)課堂的歷史、現(xiàn)狀及實(shí)踐策略探析[J].中國(guó)電化教育，2015（7）：108-115.