大學(xué)物理課程混合式教學(xué)中學(xué)生過(guò)程性學(xué)習(xí)探析

［摘 要］文章以理工科非物理專業(yè)的大學(xué)物理混合式教學(xué)為例，收集在完整的一個(gè)學(xué)期內(nèi)，不同學(xué)院不同專業(yè)學(xué)生的自發(fā)學(xué)習(xí)過(guò)程性數(shù)據(jù)，分析過(guò)程性學(xué)習(xí)對(duì)課程總成績(jī)高低的相關(guān)影響因素，探索通過(guò)混合式教學(xué)培養(yǎng)具有終身學(xué)習(xí)能力的新時(shí)代應(yīng)用型人才的有效路徑。

［關(guān)鍵詞］大學(xué)物理；混合式教學(xué)；過(guò)程性學(xué)習(xí)；應(yīng)用型人才培養(yǎng)

［中圖分類號(hào)］G642.0 ［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A ［文章編號(hào)］2095-3437（2025）01-0103-05

隨著新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)革命深入發(fā)展，數(shù)字技術(shù)愈發(fā)成為驅(qū)動(dòng)人類社會(huì)思維方式、組織架構(gòu)和運(yùn)作模式發(fā)生根本性變革、全方位重塑的引領(lǐng)力量。放眼全球，教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型已成為共識(shí)。聯(lián)合國(guó)教育變革峰會(huì)把教育數(shù)字化變革列為五大重點(diǎn)行動(dòng)領(lǐng)域之一，不少國(guó)家紛紛出臺(tái)數(shù)字化發(fā)展戰(zhàn)略，并將教育作為重要組成部分。我國(guó)教育部明確提出，把建設(shè)學(xué)習(xí)型社會(huì)、學(xué)習(xí)型大國(guó)作為建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)的戰(zhàn)略舉措[1]。目前高校以慕課和在線教育為抓手，高等教育數(shù)字化轉(zhuǎn)型的步伐也在不斷加快。大學(xué)物理作為高等學(xué)校理工科類本科生的一門基礎(chǔ)課程，在創(chuàng)新型應(yīng)用人才培養(yǎng)方面具有不可替代的重要作用[2-3]。在數(shù)字化技術(shù)驅(qū)動(dòng)下，線上線下混合式教學(xué)模式不斷改革創(chuàng)新，將有助于提高學(xué)生的學(xué)習(xí)成效[4-7]。

很多教學(xué)實(shí)踐和研究提出了多種有效和創(chuàng)新的混合式教學(xué)設(shè)計(jì)及實(shí)踐方案，但基于過(guò)程性學(xué)習(xí)的大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)實(shí)證研究較少。本文以2022—2023學(xué)年第二學(xué)期的大學(xué)物理課程混合式教學(xué)為例，實(shí)施課堂學(xué)習(xí)與在線學(xué)習(xí)混合式教學(xué)。在課程教學(xué)過(guò)程中，關(guān)注學(xué)生自發(fā)、自愿的在線學(xué)習(xí)行為，學(xué)生的學(xué)習(xí)表現(xiàn)不計(jì)入課程考核評(píng)價(jià)，考查學(xué)生自發(fā)學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)對(duì)學(xué)習(xí)成效的影響。課程組對(duì)六大學(xué)院、九個(gè)專業(yè)共408名學(xué)生的過(guò)程學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，探究過(guò)程性評(píng)價(jià)中各項(xiàng)表現(xiàn)與最終總成績(jī)之間的相關(guān)性，為后續(xù)混合式教學(xué)設(shè)計(jì)及考核評(píng)價(jià)提供實(shí)證數(shù)據(jù)和實(shí)踐借鑒。

一、混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

（一）課程實(shí)施背景

大學(xué)物理課程針對(duì)部分理工科非物理專業(yè)的學(xué)生開(kāi)設(shè)，總計(jì)108學(xué)時(shí)，在大一的第一學(xué)期和第二學(xué)期進(jìn)行。課程組以2022—2023學(xué)年第二學(xué)期為例，教授4個(gè)平行班，每班100人左右，共408人，學(xué)生覆蓋健康與環(huán)境工程學(xué)院的智能醫(yī)學(xué)工程專業(yè)、生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)，中德智能制造學(xué)院的機(jī)械工程專業(yè)，城市交通與物流學(xué)院的汽車工程專業(yè)，新材料與新能源學(xué)院的材料科學(xué)與工程專業(yè)、光源與照明專業(yè)，集成電路與光電芯片學(xué)院的集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)，以及大數(shù)據(jù)與互聯(lián)網(wǎng)學(xué)院的計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)及物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)。課程教學(xué)從第1周至第18周，單周2學(xué)時(shí)、雙周4學(xué)時(shí)，第19或第20周進(jìn)行線下期末閉卷考試。

（二）混合式教學(xué)評(píng)價(jià)細(xì)則

課程總成績(jī)由五部分組成，其中，考勤占總成績(jī)的5%，平時(shí)作業(yè)占總成績(jī)的10%，階段性測(cè)試占總成績(jī)的10%，期中考試占總成績(jī)的15%，期末考試占總成績(jī)的60%。課上使用雨課堂統(tǒng)計(jì)學(xué)生的考勤情況，學(xué)生通過(guò)學(xué)習(xí)通平臺(tái)提交平時(shí)作業(yè)、階段測(cè)試。課程的所有內(nèi)容，包括課上課件、知識(shí)點(diǎn)總結(jié)、單元測(cè)驗(yàn)、作業(yè)詳解視頻、拓展資料等資源都上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)。在線課程上的所有學(xué)習(xí)活動(dòng)，包括完成任務(wù)點(diǎn)、討論、觀看課件、觀看視頻等，均不計(jì)入課程成績(jī)考核中。

（三）混合式教學(xué)設(shè)計(jì)

課堂上，師生探討教學(xué)重點(diǎn)和難點(diǎn)；課下，學(xué)生通過(guò)雨課堂和學(xué)習(xí)通平臺(tái)進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)和知識(shí)拓展。教師在課前將課前預(yù)習(xí)指引上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)，課上通過(guò)雨課堂限時(shí)答題檢測(cè)學(xué)生的課堂學(xué)習(xí)成效，課后將課上的重點(diǎn)內(nèi)容上傳至學(xué)習(xí)通平臺(tái)，并配有檢測(cè)題作為任務(wù)點(diǎn)，提示學(xué)生自愿完成，不計(jì)入平時(shí)成績(jī)。

二、過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)探析

（一）學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)總體情況

四個(gè)教學(xué)班共408名學(xué)生整學(xué)期的學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)情況如表1所示。累計(jì)學(xué)習(xí)次數(shù)最大值和最小值差距最大，約為24倍；累計(jì)學(xué)習(xí)天數(shù)最大值為94天，體現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)持續(xù)性很強(qiáng)；階段性測(cè)試中測(cè)試2的平均分比測(cè)試1高出近20分，說(shuō)明平時(shí)測(cè)試可以提醒學(xué)生進(jìn)行經(jīng)常性復(fù)習(xí)，經(jīng)過(guò)努力之后可以明顯提升學(xué)習(xí)成效。平時(shí)作業(yè)絕大多數(shù)學(xué)生會(huì)按時(shí)完成；期中考試內(nèi)容僅涉及前半學(xué)期內(nèi)容，而期末考試涉及整學(xué)期內(nèi)容，因此期末卷面成績(jī)低于期中考試成績(jī)。

教師在在線課程中設(shè)置了任務(wù)點(diǎn)，僅用于學(xué)生自行檢測(cè)學(xué)習(xí)掌握程度，不計(jì)入學(xué)生課程總成績(jī)中。表1顯示，任務(wù)點(diǎn)完成百分比平均為10.9424%，說(shuō)明有一部分學(xué)生有強(qiáng)烈的自主學(xué)習(xí)意愿，在完成本課程必要考核之外，出于非功利的考慮，自行額外完成了相應(yīng)的學(xué)習(xí)任務(wù)，主動(dòng)給自己加碼加擔(dān)。表1顯示，期末考試平均成績(jī)?yōu)?8.52分，但這不能單純地從分?jǐn)?shù)看，需要結(jié)合試卷的難度系數(shù)來(lái)具體分析才更客觀。課程組在有限的學(xué)時(shí)內(nèi)（108學(xué)時(shí)/2學(xué)期），沒(méi)有降低對(duì)學(xué)生考核的標(biāo)準(zhǔn)。期末考試比隨堂測(cè)試、期中考試更加側(cè)重考查學(xué)生對(duì)物理意義的深度理解，包括兩道難度系數(shù)更高的附加題，著重引導(dǎo)學(xué)生重視平時(shí)的基礎(chǔ)學(xué)習(xí)，真正理解大學(xué)物理的基本規(guī)律和物理意義。

（二）四個(gè)教學(xué)班的班級(jí)差異分析

將智能醫(yī)學(xué)工程和生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生記作1班，機(jī)械工程和汽車工程專業(yè)學(xué)生記作2班，材料科學(xué)與工程、光源與照明和集成電路設(shè)計(jì)與集成系統(tǒng)專業(yè)的學(xué)生記作3班，計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的學(xué)生記作4班。分別研究各班的上述過(guò)程性學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)與總成績(jī)之間的聯(lián)系，如圖1所示。以累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)為例，橫坐標(biāo)為累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)，縱坐標(biāo)為對(duì)應(yīng)的總成績(jī)各等級(jí)的學(xué)生人數(shù)。數(shù)據(jù)表明，不管是哪個(gè)專業(yè)、哪個(gè)班級(jí)，累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)越少，學(xué)生的總成績(jī)分?jǐn)?shù)越低。不及格的學(xué)生幾乎聚集在總學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)小于10小時(shí)的區(qū)域內(nèi)。總學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)最長(zhǎng)的學(xué)生，總成績(jī)等級(jí)為B+或B的居多，這也說(shuō)明學(xué)習(xí)要注重方法，而不是一味地投入時(shí)間。

在本課程教學(xué)過(guò)程中，為防止學(xué)生為了完成視頻任務(wù)才去點(diǎn)開(kāi)視頻，課程組未將在線課程的視頻觀看任務(wù)列入學(xué)習(xí)成績(jī)?cè)u(píng)分標(biāo)準(zhǔn)之中。學(xué)生覺(jué)得有需要、有必要觀看學(xué)習(xí)時(shí)，才會(huì)主動(dòng)點(diǎn)開(kāi)視頻學(xué)習(xí)。結(jié)合多輪實(shí)踐及課后調(diào)查情況顯示，學(xué)生確實(shí)是想要學(xué)習(xí)時(shí)才點(diǎn)開(kāi)視頻去看。該視頻觀看時(shí)長(zhǎng)的數(shù)據(jù)能夠反映學(xué)生真實(shí)觀看視頻學(xué)習(xí)的情況。

圖2顯示四個(gè)班的階段測(cè)試、期中測(cè)試、期末測(cè)試和總成績(jī)曲線?？梢钥闯?，學(xué)生學(xué)習(xí)趨勢(shì)呈動(dòng)態(tài)變化，測(cè)試1結(jié)果不理想，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力，繼而在測(cè)試2時(shí)提高成績(jī)，在期中考試時(shí)有回落，到期末考試時(shí)達(dá)到低谷，綜合總成績(jī)比測(cè)試1稍高。數(shù)據(jù)還表明，學(xué)生的學(xué)習(xí)趨勢(shì)與專業(yè)關(guān)聯(lián)不大。

（三）過(guò)程性學(xué)習(xí)情況與總成績(jī)的相關(guān)性分析

本文采用皮爾遜相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行分析。相關(guān)系數(shù)低于0.3表示相關(guān)關(guān)系極弱或不存在相關(guān)關(guān)系；相關(guān)系數(shù)在0.3～0.5之間表示中等程度相關(guān)；相關(guān)系數(shù)大于0.7表示強(qiáng)相關(guān)。本文基于學(xué)習(xí)過(guò)程數(shù)據(jù)分析了累計(jì)學(xué)習(xí)次數(shù)、累計(jì)學(xué)習(xí)天數(shù)、累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、累計(jì)平臺(tái)學(xué)習(xí)次數(shù)視頻觀看日?qǐng)?bào)、任務(wù)點(diǎn)完成百分比、討論次數(shù)、作業(yè)成績(jī)、測(cè)試1成績(jī)、測(cè)試2成績(jī)、期中成績(jī)、期末成績(jī)及總成績(jī)之間的相關(guān)性。從表2中可以看出，總成績(jī)與期中考試和期末考試高度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.732和0.966，說(shuō)明期中考試和期末考試成績(jī)幾乎決定了學(xué)生本門課程的最終總成績(jī)。總成績(jī)與學(xué)生的累計(jì)學(xué)習(xí)次數(shù)、累計(jì)學(xué)習(xí)天數(shù)、累計(jì)章節(jié)學(xué)習(xí)次數(shù)、累計(jì)學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)、平時(shí)作業(yè)成績(jī)、測(cè)試1成績(jī)和測(cè)試2成績(jī)中度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.392、0.344、0.386、0.335、0.319、0.325和0.316，說(shuō)明上述過(guò)程性學(xué)習(xí)行為對(duì)課程總成績(jī)能起到一定的影響作用?？偝煽?jī)與視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、任務(wù)點(diǎn)完成百分比及討論次數(shù)低度相關(guān)，相關(guān)系數(shù)分別為0.224、0.187和0.101，說(shuō)明總成績(jī)與學(xué)生在線觀看視頻時(shí)間長(zhǎng)短、是否參與網(wǎng)絡(luò)自測(cè)及討論幾乎沒(méi)有必然的聯(lián)系。

這些數(shù)據(jù)反映出學(xué)生觀看視頻對(duì)學(xué)習(xí)具有一定促進(jìn)作用。由于在線學(xué)習(xí)的所有活動(dòng)都不在成績(jī)考核內(nèi)容中，因此學(xué)生的學(xué)習(xí)活動(dòng)次數(shù)、天數(shù)、觀看視頻時(shí)長(zhǎng)等是學(xué)生真實(shí)的、自發(fā)的和自愿的行為反映。通過(guò)視頻等在線學(xué)習(xí)資源來(lái)輔助自己課后復(fù)習(xí)、答疑和鞏固知識(shí)，能夠體現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性。

三、混合式教學(xué)過(guò)程性學(xué)習(xí)優(yōu)化探究

整學(xué)期的大學(xué)物理課程混合式教學(xué)設(shè)計(jì)中，在線課程的學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)，如任務(wù)點(diǎn)完成、視頻觀看等不計(jì)入課程考核評(píng)價(jià)，使在線學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)可以反映學(xué)生自發(fā)主動(dòng)學(xué)習(xí)的真實(shí)意愿及行動(dòng)。從上述全過(guò)程的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)可以看出，階段性測(cè)試是激勵(lì)和引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)成績(jī)的有效手段；在線學(xué)習(xí)次數(shù)和學(xué)習(xí)時(shí)長(zhǎng)不是學(xué)生獲得A+或A等優(yōu)異成績(jī)的必要條件，學(xué)生可能更注重課堂上的聽(tīng)課效率和學(xué)習(xí)效率，課上完全弄懂了，就不需要課后到線上反復(fù)觀看或?qū)W習(xí)。與此同時(shí)，部分學(xué)生因沒(méi)有利用好課堂上的時(shí)間，因此課后需要花費(fèi)大量的時(shí)間和精力利用線上資源進(jìn)行反復(fù)學(xué)習(xí)，這也說(shuō)明線上學(xué)習(xí)資源是線下課程的有益輔助，課上沒(méi)弄明白的內(nèi)容可以通過(guò)線上學(xué)習(xí)資源幫助理解，這也是混合式教學(xué)相比較傳統(tǒng)的純線下課堂教學(xué)的優(yōu)勢(shì)所在。過(guò)程性學(xué)習(xí)過(guò)程中，平時(shí)作業(yè)成績(jī)、視頻觀看時(shí)長(zhǎng)、任務(wù)點(diǎn)完成百分比及討論次數(shù)與總成績(jī)的相關(guān)性較弱，因此，在后續(xù)的教學(xué)實(shí)踐中可以設(shè)計(jì)更為優(yōu)化的考核引導(dǎo)，采用適合學(xué)生特點(diǎn)的教學(xué)方式，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高其學(xué)習(xí)效率，促進(jìn)其由自主的學(xué)習(xí)者成長(zhǎng)為科技前沿應(yīng)用的探索者，成為創(chuàng)新型應(yīng)用人才。

［ 參 考 文 獻(xiàn) ］

[1] 教育部關(guān)于印發(fā)《學(xué)習(xí)型社會(huì)建設(shè)重點(diǎn)任務(wù)》的通知[EB/OL].（2023-08-30）[2024-07-15]. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202310/content_6907259.htm.

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［責(zé)任編輯：黃緊德］