基于過程化管理和考核的大學物理混合式教學實踐*

王曉穎 張素紅 王明利

(燕山大學理學院 河北 秦皇島 066004)

大學物理是每個高等學校理工科專業學生必修的公共基礎課，為學生打好必要的物理基礎，樹立科學的世界觀，增強分析問題和解決問題的能力，培養學生的創新精神和創新意識，起到了重要作用[1～4]．近年來，我校大學物理教學面臨的突出問題就是學生的學習積極性偏低，普遍缺乏自主學習的意識，跟不上課程的教學節奏，平時投入少，考試靠突擊，導致教學效果不理想．分析其原因，主要有以下兩點：

(1)傳統的教學方式主要是教師主導，學生被動接受，難以激發學生的學習興趣．“滿堂灌”的課堂教學方式，教師是主角，缺乏和學生溝通和交流，學生的學習完全是被動的接受知識．正如西安交通大學王樹國校長所言，被動的學習毫無意義，在你的心里不會留下任何痕跡，因為你是被動的，根本沒有感覺，主動的學習才會融入其中，因為你知道為什么學，你想學，你要學[5]．

(2)教學評價體系不科學．我校大學物理采用大班授課，總評成績主要以期末考試成績為主，加少量平時作業成績．這種評價體系的最大缺點就是缺乏過程性評價，導致學生重應試輕平時，作業抄襲現象嚴重，考試前突擊學習，平時上課狀態放松，曠課、上課看手機等現象較為普遍，課堂教學的效果大打折扣．

為了解決上述存在的問題，激發學生自主學習的熱情，變被動學習為主動學習，變重考試結果為重能力培養，我們開始嘗試近年越來越受到教育界重視的線上線下混合式教學模式．混合式教學的特點是以學生的學為中心，而不再以教師的教為中心．線上線下混合式教學的優勢是把線上靈活的教學和線下傳統的教學有機融合，包括線上線下教學過程的融合、考核方式的融合、教學手段的融合[6，7]．這一教學模式有助于促進學生的個性化、深層次學習，有助于培養學生自主學習能力和創新、探究意識[8]．

我們在教學內容模塊化的基礎上，對教學過程和考核方式進行了整體設計，建立了一套包括模塊預習考試、模塊測試、在線討論和期末考試相結合的多元化考核方式，最大程度地讓學生參與到整個大學物理的教學過程，達到提升大學物理教學質量，提高學生自主學習能力的目的.

1 “大學物理”混合式教學模式設計

1.1 教學流程設計

我們將每學期的大學物理教學內容分成了8個知識模塊，每個教學模塊分配6個學時，共48學時，每周講授一個知識模塊．每個班級課表上每周安排3次課，每次課2個學時．對每個知識模塊，按圖1所示的線上線下混合式教學流程實施教學．每個模塊學生先進行自主學習2個學時，需要完成的任務包括按照預習提要的要求對教材進行學習，觀看重要知識點的教學視頻，并參與在線討論．

圖1 大學物理線上線下混合式教學流程

在自主學習階段，教師通過在線討論和發布調查問卷題了解學生的自主學習情況，并通過教學平臺給學生答疑，解決學生自主學習階段遇到的問題．在線下教學階段，在第一次見面課的開始，利用學習通平臺進行教學模塊的預習考試，以檢測學生自主學習的效果．教師根據自主學習階段學生的反饋和預習測試的結果，在課堂教學環節除了對重點、難點進行講授，還會對學生存在的共性問題進行分析解惑．在線下教學的第二次見面課，主要講授本模塊的知識應用以及典型例題的講解和討論．在第二次見面課的最后階段，進行該教學模塊的模塊測試，主要考查對本模塊重要定理、定律的理解以及比較簡單的應用．課后，學生完成模塊作業，在線討論并進行模塊知識總結，學有余力的學生可在教師引導下對本模塊知識進行拓展，進行深層次學習．

1.2 教學資源及線上平臺建設

高質量的教學資源和功能完整的線上學習平臺是完成混合式教學的基礎，為此筆者教學團隊在前

期花費了大量時間和精力進行了教學資源建設，并選擇了學習通作為線上學習平臺進行課程建設．線上學習平臺資源建設的主要內容包括：筆者教學團隊錄制的大學物理重要知識點教學視頻、為滿足線上考試要求建立的大學物理在線考試題庫、每個教學模塊的預習提要、PPT教案及參考資料、發布模塊作業、發布問卷題、發布在線討論話題等．豐富的教學資源為學生進行自主學習提供了保障．

2 教學實例展示

下面以“機械振動基礎”這一教學模塊為例，對我校大學物理線上線下混合式教學流程進行具體介紹．

2.1 學生自主學習

在學生自主學習課時，教師提前在學習通平臺發布《機械振動基礎預習提要》，如圖2所示，將這一知識模塊的教學重點、難點以及學生需完成的線上學習任務、時間節點等明確告知學生，讓學生明確該模塊的學習內容和需要掌握的主要知識點．同時，教師在討論區發布本模塊的討論問題，用問題去激發學生的求知欲，比如讓學生判斷一個球體和一個立方體在水面上的上下振動是不是簡諧振動，水面的面積大小對振動頻率是否有影響等等．同時，教師在線上平臺給學生進行答疑，通過后臺數據了解學生完成任務點的進度，及時對學生進行督促．在自主學習階段，教師在學習通平臺發布問卷題，通過問卷結果了解學生自主學習整體情況，學生也能通過問卷結果了解自己的問題所在，并在線下見面課前及時解決問題．

圖2 機械振動基礎預習提要

例如圖3所示的一個問卷題，有69.1%的學生認為題目說法是正確的，這表明大部分學生對初相位這一概念的理解還不透徹，教師將正確結果反饋給班級學生，學生對這一知識點再進行深入理解并達到掌握．自主學習階段主要突出學生的自學，培養學生主動獲取知識的意識和能力，這對于學生將來學習其他課程也將有所幫助．

圖3 機械振動基礎問卷題

2.2 線下課堂教學

在自主學習階段結束之后，后續將進行線下課堂教學．這一環節由教師主導進行，對重要的知識點、定理和定律進行深層次的剖析，這是實現知識內化和拓展的重要環節．圖4為線下教學的基本流程，在該模塊的第一次線下課開始的6 min，進行模塊預習考試，用以檢驗學生自主學習的成果，預習考試成績將計入期末總評成績．測試結束后，教師可以即時查看學生成績分布，了解整體情況．學生也能即時得到自己的考試結果，對自己預習階段的學習效果有個清醒的認知，在課堂聽講時能有的放矢．

圖4 線下教學基本流程

圖5為該模塊一個教學班的預習考試成績統計，表明大多數學生的自主學習效果良好，只有少數學生未達到要求．

圖5 機械振動基礎預習考試成績分布

預習考試結束后，教師進行課堂教學環節的具體講授．根據自主學習階段的答疑、在線討論、問卷題的反饋信息以及預習考試的結果，突出重難點、易錯點的講解．對于某些典型問題進行短時的課堂討論，比如前文提到的球體和立方體在水面振動是否是簡諧振動，水面面積大小對振動頻率的影響這一問題，通過課堂討論，讓學生真正理解系統做簡諧振動需滿足的條件以及如何確定系統振動的頻率這一重要知識點．

在第二次線下課，進行本模塊知識應用的講解，并對習題集的典型題目進行解析． 在第二次線下課的最后15 min，進行本模塊的模塊測試，對重要知識點及其簡單應用進行考查，考試成績將計入期末總評成績．圖6是該班級模塊測試成績分布．從圖中可以看出，80分以上的學生超過了70%，表明大多數學生達到了本模塊的教學要求，比較好地掌握了本模塊的知識點．

圖6 機械振動基礎模塊測試成績分布

2.3 課后：模塊作業線上討論知識拓展

見面課結束以后，學生對本模塊知識進行總結，然后按要求提交該模塊的課后作業，對該模塊的相關問題還可以繼續在平臺討論區進行在線討論．對學有余力的學生，教師可以引導其進行知識拓展，進行更深層次的學習．比如，我們的教學過程中對互相垂直的不同頻率的簡諧振動的合成、阻尼振動和受迫振動只是進行了簡要的介紹，教師可以引導學有余力的學生對該部分內容進行深入的學習，解答他們遇到的問題．

以上是以機械振動基礎這一知識模塊的教學為例，對我校實施的線上線下混合式教學的詳細流程進行了介紹．我們每個學期8個知識模塊的教學內容均依此方式進行混合式教學，通過過程化管理、過程化考核，達到培養學生的自主學習意識，提升自主獲取知識的能力這一根本目的．

3 課程評價方式

教學模式和教學方法的改革必須有與之相匹配的教學評價方式才會產生良好的效果．針對線上線下混合式教學的特點，我們的課程采用多元評價方式，將過程性考核和終結性考核相結合，注重過程評價．如圖7所示，學生總評成績由5部分構成：教學視頻任務點的學習(13%)、預習考試(8%，共8個模塊，每個模塊1分)、模塊測試(16%，共8個模塊，每個模塊2分)、在線討論(3%)、期末考試(60%)．總評成績中過程性考核占40%，課程終結性考核占60%．信息化平臺實時記錄學生的平時成績，學生可以隨時查看，這種學習成果的即時性反饋能對學生產生一定的激勵作用，提升學生的積極性．

圖7 課程考評分配比例

在管理方面，為了保證公平性，我們對模塊的在線考試有嚴格的管理制度.每次考試在教室進行，教師嚴格監考，在學習通后臺實時監督，對違紀學生即時做出相應的懲罰措施，如警告，教師強制收卷終止違紀學生繼續考試，嚴重者取消該次考試成績．通過嚴格的管理，規范學生的行為，提升學生遵守規則的意識．

4 教學效果

通過上述線上線下混合式教學模式的實踐，實施教改的班級其大學物理課程的教學效果有了明顯改善，主要體現在以下幾個方面:

(1) 師生間的互動頻繁，從每個模塊的預習階段開始，學生能積極參與教師發布的在線討論、答疑人次較以往顯著增多；

(2) 由于每次見面課都有相應的考試，線下課堂教學時的出勤率以及課堂上學生的聽課狀態都大為改觀，“低頭族”逐漸減少；

(3) 從學生考試結果看，混合式教改班的成績無論及格率還是優秀率均高于實施傳統教學的平行班．

如圖8所示，筆者將2020-2021學年每學期的混合式教學班和傳統教學班同一批考試的期末卷面成績進行了對比．

圖8 期末考試卷面成績對比圖

混合式教學班的期末試卷成績的及格率和優秀率明顯高于傳統教學班，這表明我們所進行的線上線下混合式教學改革對提升大學物理課程學習效果是非常有幫助的．

5 結束語

通過建設網絡教學平臺，開展了大學物理線上線下混合式教學，對教學內容、教學模式和考評體系進行了系統化的改革．充分利用信息技術的優勢，通過多元化的過程評價考核機制，激發了學生的學習主動性，提升了學生的自主學習能力、探究能力和分析解決問題的能力．該教學模式摒棄了傳統大學物理課堂教師主導教學，學生被動接受知識的弊病，真正地實現了“以學生為中心”的教育理念，促進了學生的個性化、深層次學習．通過對期末考試卷面成績的比對，混合式教學班級的卷面成績明顯優于傳統教學班級，這說明這一教學模式的教學效果優于傳統教學模式．在我們的后續教學過程中，將在現有基礎之上，繼續對教學資源、教學方法和手段、考評機制等關鍵點進行持續的提升和改進．