基于SPOC應(yīng)用型本科“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”混合式教學(xué)模式探討

[摘 要]基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)充分發(fā)揮了線上教學(xué)與線下課堂教學(xué)的優(yōu)勢，是更符合當(dāng)前應(yīng)用型本科大學(xué)培養(yǎng)高素質(zhì)應(yīng)用型人才的目標(biāo)課程教學(xué)方式，是實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為輔體教學(xué)理念的最好選擇。大學(xué)生通過線上獲取優(yōu)質(zhì)的課程資源與線下翻轉(zhuǎn)課堂的角色互換教學(xué)方式進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高了大學(xué)生自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的能力。該文通過分析當(dāng)前應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，以廣西大學(xué)行健文理學(xué)院為例對基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)模式給出了相關(guān)的實(shí)施方案及改進(jìn)建議。

[關(guān)鍵詞]應(yīng)用型本科;SPOC;大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);混合式教學(xué)

[基金項(xiàng)目]2020年度廣西壯族自治區(qū)高等教育本科教學(xué)改革工程立項(xiàng)項(xiàng)目“SPOC背景下的應(yīng)用型本科‘大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)改革探究與實(shí)踐”（2020JGB442）

[作者簡介]賈麗斯（1987—），女（壯族），廣西貴港人，碩士，廣西大學(xué)行健文理學(xué)院講師，主要從事大學(xué)物理與實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究。

[中圖分類號] G420 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1674-9324（2020）33-0-03 [收稿日期] 2020-04-06

隨著全球化創(chuàng)新經(jīng)濟(jì)時代的快速發(fā)展，新一輪科技革命與創(chuàng)新技術(shù)層出不窮，在信息化浪潮席卷全球的背景下，信息技術(shù)和教育教學(xué)加速融合，強(qiáng)力推動著高校教師深入思考如何積極探索面向未來的教育教學(xué)新模式。教育部在2012年發(fā)布的《教育信息化十年發(fā)展規(guī)劃（2011—2020年）》指出，教育信息化的發(fā)展要以教育理念創(chuàng)新為先導(dǎo)、以優(yōu)質(zhì)教育資源和信息化學(xué)習(xí)環(huán)境建設(shè)為基礎(chǔ)，以學(xué)習(xí)方式和教育模式創(chuàng)新為核心[1]。2015年，教育部發(fā)布了《教育部關(guān)于加強(qiáng)高等學(xué)校在線開放課程建設(shè)應(yīng)用與管理的意見》，從政府層面吹響了在中國建設(shè)與應(yīng)用慕課（Massive Open Online Courses，MOOC）的沖鋒號[2]。

應(yīng)用型本科大學(xué)與普通本科院校最大的區(qū)別之處是重在“應(yīng)用”，是以社會需求為導(dǎo)向培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才為培養(yǎng)目標(biāo)。選取培養(yǎng)學(xué)生的思維能力、創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力的實(shí)踐教學(xué)方式自然也是情理之中，因?yàn)檫@樣的教學(xué)模式更有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力，同時也是突出應(yīng)用型大學(xué)特點(diǎn)的教學(xué)方式。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)理工科的一門重要的基礎(chǔ)類課程，是電氣工程類、電子信息類相關(guān)專業(yè)必修的基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是涉及專業(yè)與大學(xué)生關(guān)聯(lián)較多的課程，也是應(yīng)用型本科大學(xué)非常重視的一門實(shí)驗(yàn)課程，師資條件相對來說也是最好的。近年來，由于學(xué)分壓縮學(xué)時受限、教學(xué)形式單一、實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容陳舊、實(shí)驗(yàn)設(shè)備缺乏先進(jìn)性等諸多因素，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)質(zhì)量與教學(xué)效果不是很理想，大學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高。筆者通過分析當(dāng)前應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)現(xiàn)狀及存在的問題，以廣西大學(xué)行健文理學(xué)院為例，對基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)模式給出了相關(guān)的實(shí)施方案及相關(guān)的改進(jìn)建議。

一、應(yīng)用型本科大學(xué)物理課程面臨的問題

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門理工科的基礎(chǔ)類課程，幾乎涵蓋了大學(xué)理工類所有專業(yè)，幾乎涵蓋大學(xué)理工類專業(yè)所有的學(xué)生，涉及人數(shù)較多，影響較大，而大學(xué)物理教學(xué)又分為理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩大部分，而實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是教師與學(xué)生忽略的部分。

（一）目前存在教學(xué)容量大與學(xué)校設(shè)置課時少之間的矛盾

學(xué)校根據(jù)教學(xué)大綱的要求及對不同專業(yè)所需物理實(shí)驗(yàn)技能方面知識的要求，設(shè)置了相應(yīng)的學(xué)時，看似合理，實(shí)際上卻是教學(xué)內(nèi)容多，而課時卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足。為解決這種尷尬局面，任課教師只能在實(shí)際授課過程中加快教學(xué)節(jié)奏與進(jìn)度，自然會造成學(xué)生課堂訓(xùn)練量與知識延伸拓展不足，進(jìn)而影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是大學(xué)生對大學(xué)物理從理論感性認(rèn)識到實(shí)際體驗(yàn)的橋梁，是進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的開端，但也是常被學(xué)生與教師忽略的地方，加上課時量整體減少，應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在學(xué)校教學(xué)計劃中，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是不同專業(yè)后續(xù)實(shí)驗(yàn)課程的基礎(chǔ)。隨著時間的推移，可以預(yù)見大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)按照現(xiàn)行的教學(xué)模式進(jìn)行授課，其教學(xué)效果將會進(jìn)一步削弱，最終讓學(xué)生對物理現(xiàn)象或知識只知其然而不知其所以然，學(xué)生的創(chuàng)新、實(shí)踐動手能力無法得到提高，無法有效對其他實(shí)驗(yàn)課程起到支撐的銜接作用。

（二）師資力量的不足，影響了師生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)積極性

20世紀(jì)90年代以來，我國高校不斷擴(kuò)招，高校人數(shù)也逐漸增加，而高校的教學(xué)資源與教學(xué)設(shè)備的采購卻嚴(yán)重滯后，一方面是高校實(shí)驗(yàn)室面積、實(shí)驗(yàn)設(shè)備經(jīng)費(fèi)投入有限，加之學(xué)生數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少，實(shí)驗(yàn)室空間小，造成在擁擠的實(shí)驗(yàn)室里多人守著一套設(shè)備，一來影響實(shí)驗(yàn)效果，二來影響學(xué)生心情。久而久之，學(xué)生自然不愿上實(shí)驗(yàn)課。另一方面，由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)所設(shè)置課時較少，而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)與學(xué)習(xí)在很大程度上是重復(fù)與驗(yàn)證教材上已有的定理與定律，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的過程中難免覺得枯燥，沒有挑戰(zhàn)性，也就缺少實(shí)驗(yàn)的興趣，最終對物理實(shí)驗(yàn)失去學(xué)習(xí)動力。物理實(shí)驗(yàn)課效果不佳，教師開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)課的興趣也大大降低，因此物理實(shí)驗(yàn)課越來越少，很多物理實(shí)驗(yàn)也就不了了之。

（三）教師只管課堂教學(xué)+課后實(shí)驗(yàn)報告，很少開設(shè)開放性物理實(shí)驗(yàn)

當(dāng)前大學(xué)管理模式是相對寬松的，一是因?yàn)閷W(xué)生都是成年人了，有了自己管理自己的能力;二是因?yàn)橹v師或教授只管在課堂教授知識，至于實(shí)驗(yàn)課堂教授效果和反思，卻關(guān)注很少。很多學(xué)校仍然采用的是課堂教學(xué)+課后實(shí)驗(yàn)報告的模式，對課后實(shí)驗(yàn)報告只有評判，沒有跟蹤，造成學(xué)生抄襲現(xiàn)象越來越嚴(yán)重。對物理實(shí)驗(yàn)課程，除了教材上的相關(guān)實(shí)驗(yàn)，沒有主動設(shè)計一些實(shí)驗(yàn)場景或根據(jù)一些現(xiàn)象設(shè)計實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自主地參與實(shí)驗(yàn)，或者要求作者自己去做一些驗(yàn)證，造成物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)名存實(shí)亡，沒有什么效果。

二、基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)模式的探索與實(shí)踐

SPOC英文全稱是“Small Private Online Course”[1]，翻譯過來就是“小規(guī)模限制性在線課程”，中文翻譯成“私播課”[2]，現(xiàn)已被眾多高校應(yīng)用于課程教學(xué)。SPOC是針對MOOC“教學(xué)管理困難、評價機(jī)制單一、師生互動缺乏、課程通過率低”導(dǎo)致的教學(xué)效果不太理想提出新的線上教學(xué)模式[3，4]。是將實(shí)體課堂與MOOC教學(xué)融合一體的混合式教學(xué)模式，學(xué)生的規(guī)?？梢赃_(dá)到幾百人，可以設(shè)定學(xué)生的準(zhǔn)入條件，是一種小而精的課程教學(xué)模式。SPOC是立足于校園，把傳統(tǒng)的課堂教學(xué)與在線課堂教學(xué)完美融為一體，實(shí)現(xiàn)了基于翻轉(zhuǎn)課堂的混合式教學(xué)，提升了教學(xué)效果，開拓了教學(xué)新途徑[5，6]。

以廣西大學(xué)行健文理學(xué)院為例，為了探索基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)的可行性，對2019年上學(xué)期的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行混合式教學(xué)改革試點(diǎn)。原來該課程的授課班級為5個教學(xué)班，5個班級共有250名學(xué)生。在該課程完成中期后，從5個班中隨機(jī)挑選出2個班集體作為SPOC試點(diǎn)教學(xué)班，其余3個班級繼續(xù)施行原來的教學(xué)方式。對SPOC試點(diǎn)教學(xué)班的學(xué)生，課前教師將平時較枯燥的實(shí)驗(yàn)理論知識點(diǎn)、實(shí)驗(yàn)儀器介紹、實(shí)驗(yàn)操作重難點(diǎn)及平時因課時較少無法講授的拓展性知識設(shè)計成微視頻發(fā)給學(xué)生，要求學(xué)生課前觀看，并查找相關(guān)資料及做相關(guān)虛擬實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。課堂上教師根據(jù)學(xué)生回饋的情況采用問題教學(xué)法，把疑難點(diǎn)、代表性問題進(jìn)行詳細(xì)解析，或在課堂上進(jìn)行研討，然后學(xué)生在課堂上自主完成實(shí)驗(yàn)操作。在正常的傳統(tǒng)課堂學(xué)習(xí)之外，同時引入在線學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的教學(xué)模式。以校級大學(xué)物理教學(xué)團(tuán)隊(duì)錄制的微課資源、在線學(xué)習(xí)資源，對試點(diǎn)教學(xué)班進(jìn)行線上與線下相結(jié)合的混合式教學(xué)。經(jīng)過從期中到期末近半個學(xué)期的SPOC混合式教學(xué)試點(diǎn)，兩個試點(diǎn)班的108位學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作成績、實(shí)驗(yàn)報告成績對比前半個學(xué)期沒有采用混合式教學(xué)時，明顯進(jìn)步的有89人，基本保持不變的有11人，排名出現(xiàn)退步的有8人。在5個教學(xué)班的成績排名中，試點(diǎn)班學(xué)生的成績整體靠前。試點(diǎn)班在采用混合式教學(xué)模式后線下課堂教師與學(xué)生的互動明顯增加，學(xué)生在線下課堂中提出的問題比之前的深度有所提高。綜合試點(diǎn)班級以上數(shù)據(jù)表明，基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)對我校學(xué)生的自主性學(xué)習(xí)、教師對學(xué)生的學(xué)習(xí)動態(tài)、師生的課上與課后互動、交流等都有較大促進(jìn)作用，對SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)的教學(xué)效果也有明顯的提升，具有可行性。

三、SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)的實(shí)施方案

目前各大高校都在積極地探索線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)，他們的實(shí)踐案例證明，SPOC作為一種新的教學(xué)嘗試，需要不斷在實(shí)踐中總結(jié)、嘗試，優(yōu)化。經(jīng)過我校兩個試點(diǎn)班的線上線下混合式實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果和傳統(tǒng)教學(xué)班進(jìn)行對比，基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)，更符合學(xué)生學(xué)習(xí)成長的需要，教師根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況組織線上與線下的學(xué)習(xí)資源，為學(xué)生提供有針對性的個性化學(xué)習(xí)指導(dǎo)，不再像傳統(tǒng)教學(xué)方法一樣，只有在上課期間才可以見到自己的老師，平時有問題只能通過問同學(xué)或自己查找資料進(jìn)行學(xué)習(xí)。但是在我校的初步探索實(shí)踐中也發(fā)現(xiàn)了一些問題，現(xiàn)階段我國高校的辦學(xué)層次有所不同，學(xué)生之間存在著一定的差異，如果完全復(fù)制其他學(xué)校的SPOC課程，必然忽略不同院校背景、專業(yè)特色以及學(xué)生基礎(chǔ)的差異的問題。考慮到我校學(xué)生大部分來自廣西區(qū)內(nèi)，應(yīng)用型本科學(xué)生的基礎(chǔ)與985、211高校學(xué)生的不同，如果直接使用其他學(xué)校的SPOC課程對于學(xué)生而言就難以做到“因材施教”和“因地制宜”，這些都必然導(dǎo)致SPOC教學(xué)模式流于形式、使得教學(xué)質(zhì)量大打折扣。因此，教師則可以利用業(yè)余時間多制作精品視頻或搜集一些精品大學(xué)物理資源納入SPOC課程資源體系，避免重復(fù)勞動或資源的浪費(fèi)。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)要按照課前、課上與課后三個模塊進(jìn)行。

（一）課前導(dǎo)學(xué)

由于線上教學(xué)不受時間、地點(diǎn)的限制，所以教師課前布置學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容與相應(yīng)課程資源，引導(dǎo)學(xué)生線上觀看相關(guān)微視頻，了解相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，掌握好實(shí)驗(yàn)相關(guān)步驟，做好筆記，再進(jìn)入線上虛擬實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作，教師要通過相應(yīng)的平臺進(jìn)行監(jiān)督與督促，保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的效果。學(xué)生通過視頻與虛擬實(shí)驗(yàn)室理解實(shí)驗(yàn)原理，熟悉各種儀器的操作規(guī)范，了解各種注意事項(xiàng)。為線下進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室親自安裝調(diào)試相關(guān)儀器設(shè)備做好充分準(zhǔn)備，給學(xué)生線下課堂留得更多的實(shí)驗(yàn)操作和思考的時間。對未完成在線視頻或未完成在線任務(wù)的學(xué)生給予一定的警告與批評，嚴(yán)重者可以不讓其進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室，驅(qū)動學(xué)生積極主動學(xué)習(xí)，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力，又達(dá)到了預(yù)習(xí)的目的。

（二）課堂優(yōu)化教學(xué)

在互聯(lián)網(wǎng)與移動互聯(lián)網(wǎng)高度普及的今天，學(xué)生可以通過智能終端隨時隨地進(jìn)行學(xué)習(xí)觀看直播或回放就可以學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，非常方便快捷。遇到問題也可以隨時和老師、同學(xué)進(jìn)行交流，向老師或同學(xué)請教。對在線上老師或同學(xué)的講解仍不懂的地方，如較難的實(shí)驗(yàn)理論知識或推導(dǎo)論證的公式或定理，實(shí)驗(yàn)操作難點(diǎn)，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理則可以在課堂上讓老師做進(jìn)一步講解，更利于教師因材施教，有的放矢。這樣既優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，又使學(xué)習(xí)有了針對性，同時也提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性，拓展了學(xué)生的學(xué)習(xí)與交流空間，可見大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程線上線下混合教學(xué)有助于提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的效果與成效。

（三）課后強(qiáng)化

通過課前導(dǎo)學(xué)，課堂優(yōu)化教學(xué)，大學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容與理論知識有了基本的掌握，而教師也可以將主要精力放在指導(dǎo)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作以及問題的講解上，進(jìn)行及時、準(zhǔn)確地講解，進(jìn)而提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能。線下課后測驗(yàn)則可以反饋學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，強(qiáng)化課后練習(xí)。知識可以學(xué)來，能力一定是自己練出來的，所謂熟能生巧就是這個道理。

四、結(jié)束語

SPOC混合式教學(xué)方式相比傳統(tǒng)教學(xué)方法與MOOC的教學(xué)方法，有了很大的優(yōu)勢，更加注重學(xué)生的整體自主學(xué)習(xí)和深度學(xué)習(xí)的體驗(yàn)，更有利于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更有利于發(fā)揮教師作用，提高課程教學(xué)效果。以廣西大學(xué)行健文理學(xué)院的試點(diǎn)教學(xué)效果表明，基于SPOC應(yīng)用型本科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)混合式教學(xué)模式把在線課堂與現(xiàn)實(shí)傳統(tǒng)課堂真正地結(jié)合在一起，成為優(yōu)勢互補(bǔ)的王者，學(xué)生對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課有更好的學(xué)習(xí)體驗(yàn)和學(xué)習(xí)效果，可以更好地培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，利用好SPOC優(yōu)秀資源提高教學(xué)質(zhì)量，這是眾多高校都在思索的一個問題。因此在慕課浪潮的席卷的大背景下，應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程應(yīng)抓住機(jī)遇，深化課程改革，將SPOC模式和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有效的相結(jié)合，探索實(shí)踐實(shí)現(xiàn)翻轉(zhuǎn)課堂，使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課在應(yīng)用型人才培養(yǎng)中發(fā)揮其積極作用，也給其他實(shí)驗(yàn)課程采用混合式教學(xué)起到參考一個作用。

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Discussion on the Mixed Teaching Model of Physical Experiment in Applied Undergraduate University Based on SPOC： Taking Xingjian College of Arts and Science of Guangxi University as an Example

JIA Li-si

（Department of Science and Engineering， Xingjian College of Science and Liberal Arts，

Guangxi University， Nanning， Guangxi 530005， China）

Abstract： The mixed teaching of Physics Experiments based on SPOC in applied undergraduate universities gives full play to the advantages of online teaching and offline classroom teaching. It is more in line with the current applied undergraduate university's goal of cultivating high-quality applied talents. It is the best choice to implement the student-oriented and teachers-guided teaching concepts. College students learn by acquiring high-quality curriculum resources online and the role-switching teaching method of offline flipped classrooms， which improves the ability of autonomous learning and deep learning of college students. Based on the analysis of the current situation and existing problems of College Physics Experiment teaching in the application-oriented undergraduate university， taking Xingjian College of Arts and Sciences of Guangxi University as an example， the author gives the relevant implementation scheme and improvement suggestions for the mixed teaching model of College Physics Experiment in the application-oriented undergraduate universities based on SPOC.

Key words： applied undergraduate universities; SPOC; College Physics Experiment; mixed teaching