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基于线上线下混合式教学的大学物理教学探索*
——以南京理工大学紫金学院为例

2022-10-17吴庆州

物理通报 2022年10期
关键词:大学物理混合线下

李 雷 陶 平 吴庆州 王 涛

(南京理工大学紫金学院 江苏 南京 210023)

自2020年1月新冠疫情爆发以来,全国各地各级学校积极响应停课不停学号召,积极开展线上教学活动.全新的线上教学模式,也给相当部分的老师、学生、家长增加了以往从未有过的新体验.这场危机亦是机遇,加速了线上教学的社会接受程度,提升了教育行业的线上教学技能和制作资源的水平.随着疫情得到逐步的控制,线上教学逐步恢复到常态化线下教学.后疫情时代,线上教学仍然将继续存在,并与线下教学共同构成高校的未来教学形式.我们不能转头就扔掉线上教学的全部优势,因此,我们提出结合线上教学的全部优势以及线下教学的优点,进行线上线下混合式教学尝试.作为高校基础课程教学工作者应不断探索教学新模式,探寻线上线下教学新形态,切实提升教学质量.

1 独立学院大学物理课进行线上线下混合式教学的必要性

1.1 集合线上线下全部优势的需要

在疫情发生之前,高校课程教学以线下教学为主,经过长期发展,线下教学已经形成比较成熟的体系,成为师生广泛接受和认可的形式.疫情爆发以后及常态化防控阶段,受各方面因素的影响,教学形态发生了变化,线上教学开始迅速发展,至今形成了线上线下混合式教学的雏形.作为顺应提升教学质量、打造建设一流课程的需要,大学物理课程需要思考如何集合线上线下两种教学方式的优势.

受限于篇幅,就不一一列举单独线上教学、线下教学的优缺点了.但是要强调的是,线上教学与线下教学不存在天然的对立关系,只需合理地设置线上、线下教学组合关系,即合理的混合教学模式完全可以集合线下教学和线上教学的各种优点,同时消除彼此的部分不足,线上线下混合式教学模式也是未来众多课程建设“金课”的发展模式之一.后疫情时代,受客观条件影响,线上线下混合模式的教学已成为当前教学的一种新的形式,我们应积极面对这种教学方式的转变.

1.2 提升教学质量与课时缩减矛盾的需要

近年来,以南京理工大学紫金学院为代表的独立学院都在进行向应用型院校转型的不断探索过程,同时也都在不断地提升课程教学质量.在培养应用型人才目标和提升教学质量的大背景下,大学物理课程作为学院理工科专业的基础通识课程必须不断夯实教学质量,为应用型人才培养添砖加瓦、贡献自己的一份力量.

但是大学物理课程面临着一个现实问题,即近几年来课程的总学时不断地减少,从早些年的上下两学期128学时减到112学时,再到如今的96学时,降幅达到33.33%.一方面想要不断提升教学质量,拓宽学生视野,介绍最新前沿科学动向,增加探究式教学等新理念;另一方面面临着总学时不断减少,有些教学内容势必减少被压缩,面临着如何取舍的新困境.引入线上线下混合教学将极大地缓解上述矛盾.一些最新的前沿动态,可以发布在线上虚拟教室中供学生阅读拓宽视野.被压缩减少的教学内容,同样可以放在线上虚拟教室中供师生课余时间讨论.在有限的学时基础上,充分发挥好线上线下教学的全部优势,可以极大地拓宽教学时间、空间的约束,激发学生的学习兴趣,提升教学质量.

1.3 面对学生物理基础高低不齐的需要

每年南京理工大学紫金学院新生入学时,都有来自全国多个省份的大量学子前来报到.在所授课的学生对象中,普遍存在这样一个问题,即学生的物理基础高低不齐.在物理课上就面临一个窘迫的问题,好学生吃不饱,差学生跟不上.在独立学院中大学物理课程基本上都是大班教学,一个教学大班100多人.面对如此多人的教学授课对象,很难进行雨露均沾,把所有学生都照顾到.

线上线下混合教学的探索尝试,可以大幅度缓解学生物理基础高低不齐的问题.利用线上的虚拟教室可以将基础较差的学生编成一个小组进行线上或线下的辅导,可以是一对多的视频教学,也可以是一对一的解答问题困惑.对于优秀学生“吃不饱”的问题,也可以加码布置研究型问题等学习内容.线上线下混合教学可以说是给老师赋能,给老师装了三头六臂,当然老师的工作量比以往也大了很多.在这方面,学校管理部门最好能出台些鼓励政策,给予老师们适当的奖励措施,否则将极大消弱教师的积极性.

2 线上线下混合教学在大学物理课程中的实践应用及策略

2.1 大学物理课程理论教学运作策略

对于线上线下混合教学的理论课教学,按照时间划分的话,我们将其划分为课前、课中、课后3个时间段,如图1所示.按照空间划分的话,将线上线下混合教学分为线下实体空间、线上虚拟空间两部分.在线上虚拟空间中也对应设置虚拟教室、虚拟办公室.虚拟办公室方便老师协同制备线上教学资源、设置点播微课视频、讨论安排线上线下教学进度以及共享课件资料等诸多优点.

图1 时间划分与空间划分

在线上虚拟教室,教师可以在学期初发布相关的国家级、省级优秀网络MOOC课程,充分利用这些优秀的教学资源供学生提前预习.每次课前时段,比如提前一到两天时间,老师可以在虚拟教室发布课堂学习目标、教学课件、讲义、课前练习题等资料,供学生预习与测验.

关于课中时间,此段时间正常情况下主要是线下教室集中学习(如遇疫情等特殊情况,亦可线上教学),可利用提前设置好的在线测试和线下的智慧教室,进行课前测验、课中测验,分析学生学习的薄弱点,有的放矢地调节线下课堂讲课节奏,强化重点难点,攻克薄弱点.同时线下、线上混合教学持续采集学情数据、成绩评价与统计等.

在课后时间,学生可以突破时间、空间的限制,在想学习的任何时间地点继续学习,学习资源可以是老师录制好的微课视频等内容,也可以学习本课程相关的国家级、省级优秀网络MOOC课程.此外,针对学生学习中的一些共性问题与困惑,可在课后时间借助线上虚拟教室的视频讲解功能进行在线辅导或录制微课,学生不懂的地方,可以反复收看、查阅记录,突破了传统课堂教学的时间、空间限制.

以大学物理课程中的“霍尔效应及应用”知识点为例[1],进行线上线下混合式教学设计,具体设计如表1所示.

表1 “霍尔效应及应用”教学设计

在线上线下混合教学中要注重学习效果的评价,要注重提高学生学习的主动性与积极性,更要注重师生之间情感的表达.学习过程不是冰冷的机器学习,是学生的成长、人格的塑造中重要的外在因素.我们在致力于将课程打造为“金课”的过程中,要毫不动摇地将课程思政元素加入其中,让学生感受到教育的温度,具有健全的人格,积极向上的品质,“传道授业解惑”与“育人”的完美结合[2~4].

2.2 大学物理课程实践教学

大学物理实践教学部分也是充分融合了线上线下教学模式,在每学期初都会安排线上的实验安全教育工作,并要求学生参加安全知识线上考试,考试不合格者不能做实验,多次考试直至合格后方可.在每次学生线下动手做实验之前,学生可以预习观看老师发布在线上虚拟教室中的实验讲解视频,了解实验仪器和内容.

同时,我们还引进了线上虚拟仿真实验,学生在疫情等突发状况期间仍可进行线上教学,线上虚拟仿真实验各操作环节部分都有客观评价打分.受到课时减少的现实问题,开设的实验数量势必受到压缩,学生的动手实践机会和时间也不可避免的减少一些.借助线上线下混合教学模式的优势,我们希望将不利影响降到最低,具体的做法是:将大学物理课程实践教学部分因专业而异设置不同的线上虚拟实验+线下实验的组合,这样在一定程度上增加了学生动手实践的机会和时长.线上虚拟实验提供很长的时间跨度供学生课余时间完成,有线上的过程性评价和分数;线下实验有老师的讲解指导,有线下的过程性评价即操作部分、完整实验报告等部分的教师评分.最终的实践教学评价评分,由线上过程性评价+线下过程性评价综合组合而成.

2.3 大学物理课程线上线下考核与评价

大学物理课程对学生的考核与评价主要由过程性评价和期末考核组合而成.过程性评价部分同样分成线上部分和线下部分,线上的在线课前测验、课后测验都会有相应的评分,线上的讨论互动、提交报告等都有平时分.线下部分的教学互动、作业完成情况、课堂表现等也都有评价评分,即上述部分共同组成了过程性评价.期末评价主要是期末考试,正常情况下在期末进行闭卷笔试,如遇疫情等特殊情况,也可以进行在线的期末考试.应该来说,这种由线上线下共同组成的过程性评价和期末考核评价对学生的评分还是非常客观、全面的,避免了单一期末考试的局限性.还有一点需要说明的是,目前的大学物理理论课教学部分和实践教学部分是作为两门课程分别对学生进行评价与考核的,未来会尝试探索融合在一起进行评价与考核.

2.4 对竞赛和衔接课程的促进作用

为促进学生个人的进一步发展,学院及教学部老师积极鼓励学生参加物理创新竞赛、数学建模大赛等各项赛事,积极支持学生参与自然科学领域论文撰写等.邀请专家学者和获奖学子进行线下线上的主题讲座,不断培养学生创新能力和意识.

对于学生后续的课程,如机械专业、土木专业的理论力学、结构力学等,电光、电信专业的光学、激光技术、电路等衔接课程,大学物理课程要做好承上启下的纽带作用,比如在线上线下课堂可以列举衔接课程相关的一些应用案例,拓展延伸部分专业知识,以上种种做法与措施都可以提升学生学习大学物理课程的兴趣和热情,侧面助力提升独立学院的办学质量.

3 总结

线上线下混合教学对于教师来说,对其教学能力有了更高的要求.除了传授知识,教师还要为学生提供学习、技术、情感等多方面支持.对于学生来说,他们获得了更多的课堂权利,学习自主性和兴趣得到提升,能够有较多时间和精力用于学习活动.

线上线下混合教学的成效建设需要大量的人力资源和校内外多方的支持,特别是独立学院物理课程作为基础课程面临师资较为紧张的情况下,学校要建立线上线下混合教学课程经费保障措施和奖励办法,鼓励与调动教师的积极性.学校要积极引入或购买国家级、省级优秀的精品在线课程,根据独立学院和学生的实际情况进行改造与融合.后续将进一步研讨线上线下混合教学的一些问题与不足,展开集体讨论、群策群力,结合独立学院特点和学生学情,反复推敲教学环节设计,不断完善各方面措施与线上资源建设,提高教学效果,完善“育人”与“授业”教育本质.

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