地方型本科院校大学物理实验线上线下混合式教学实践*

文晓霞

(四川旅游学院信息与工程学院 四川 成都 610100)

袁令民

(四川师范大学物理与电子工程学院 四川 成都 610101)

李凌 冯友君

(四川旅游学院信息与工程学院 四川 成都 610100)

大学物理实验作为理工科必备的一门必修基础课，对培养学生严谨的科学态度，理论联系实际、实事求是的工作作风和独立工作能力、设计能力、创新能力以及遵守纪律的优良品德都起着十分重要的作用．随着科学技术的发展和新工科建设的开展，如何提高大学物理实验的教学质量，让学生积极主动地参与实验，让学生充满自信地参与教学成为大学物理实验教师面临的当务之急．

四川旅游学院是中国第一所独立设置的旅游类普通本科高等学校，是四川省本科院校整体转型发展改革试点高校，是一所典型的地方型本科院校．作为一所地方性的大学，特色化、专业化是学院的立命安身之本，因此学院在相应特色专业上投入了大量的资金和人力．而大学物理实验作为一门公共必修课，面临着学时少、教师少、实验仪器缺乏的现状．

学校自2013年开设大学物理实验，采取的是传统的教学方式，学生课前预习，教师课堂讲授、演示，学生观看后操作实验，书写实验报告．学生的考试成绩由实验报告和期末操作考试共同决定．虽有课前预习，但无相应的检测，无法得出学生的预习情况，同时由于缺乏平时成绩的检测，学生课堂参与度不高，课堂气氛较为沉闷，并且由于器材的限制，每组3～4人进行实验，课堂上只有1～2人进行实际操作，剩下的组员“被动”或“主动”地放弃实验．而实验报告也存在大量抄袭的情况，这就导致一学期的实验课程结束后，大量学生对所学实验不明所以，很难实现实验教学的目的．为此本学期开始，借助超星学习通平台，对大学物理实验进行线上线下混合式教学，并尝试在课堂教学中进行翻转课堂的尝试，以期为后续的实验和理论教学改革提供相应的依据．

1 课前准备

在学期开始，将每个班按照学号分成10组，每组2～4人不等，同时提前录制相应的实验视频并按照实验的顺序依次上传到学习通网站上，以迈克尔孙干涉仪的调整与使用为例，上传了包括实验背景、实验原理、实验内容、实验操作和讨论总结等相关视频，可以将每节设置为知识点，这样学生必须完成相关视频的观看后才能拿到相应的平时分．在资料库中上传相应的PPT，视频还有参考资料，方便学生查阅，并准备好相应的测试题．在每次实验前3天，利用学习通公布本次实验的两个任务小组(理论讲解和实验演示)．学生通过翻阅学习通上准备的资料或者自行查阅，准备相应的PPT，并在上课前提前到实验室进行演练．

2 课程实施

超星学习通具有丰富的互动活动，如图1所示，花式签到可以提高学生的积极性，调动整堂课的气氛．投票可以让学生参与课程的设置和实施，使学生更具有代入感，同时也激起学生的学习兴趣．例如在学期开始，将本学期的物理实验分为了必修和选修两大类，考虑到课时的安排，4个选修实验只能选择两个，由学生自行投票决定，这在很大程度上激发了学生的学习兴趣．在课堂进行中，利用选人、抢答、讨论、问卷、测验等方式可以随时调动学生的积极性，使学生的专注力能集中在课堂当中．而学生对课程进行的意见和建议也可以通过学生反馈进行收集，以便后续教学的更好进行．

图1 超星学习通丰富的互动界面

在课堂开始的前5 min，利用学习通进行本次实验的课前检测，学生在手机上直接进行答题(图2)，这样既能检查学生在课前是否认真地进行了实验的预习和视频的观看，同时也能方便和迅速地对学生的答题情况进行分析．课前检测后，原理组和实验组开始进行相应的展示，如图3和图4所示．原理组讲解后学生对讲解中存在的疑问进行分组讨论和交流，教师从旁进行引导和指导．接下来实验组进行实验操作的演示和讲解，在演示完毕后，学生针对操作可以提出相应的问题，这些都计入学生的平时成绩中．原理组和操作组都演示完毕后，学生对两组同学的表现进行打分，结合到教师的评分，作为两组课堂平时成绩加分．教师对整个实验中还需注意的问题进行点拨后，学生就开始进行分组实验．

图2 学生利用学习通进行课前检测

图3 原理组讲解实验原理

图4 实验组演示实验操作

3 课程评价

利用学习通自带的成绩管理系统，可以很方便地统计学生的课前视频观看、访问、讨论以及课间的签到、作业和互动，这样就得到了较为详细的学生平时学习的过程性评价，使学生在平时更加注重课前的预习、课间的互动和实验操作(图5)．从图5中也可以看出，课前的视频观察、课堂的互动、签到等环节学生都能够积极参与，但是讨论的积极度仍然不够.一方面由于讨论的题目不够灵活，无法引起学生的讨论热度．这就要求教师在设置讨论题目的时候，应更加贴近生活、用更通俗的语言与学生进行交流．另一方面，由于教师的时间有限，未能及时给与学生反馈也是造成学生不愿意讨论的原因．鉴于此种情况，可以聘请学生助教进行在线管理，由于学习通软件的原因，讨论板块稍显死板，因此可以借助QQ和微信，建立讨论群，这样多渠道的交流方式更能促进学生的讨论积极度，同时可以将精彩的讨论在课堂中呈现，让学生在课堂上延续讨论热度，这也会促使学生们加入讨论．线上的平时成绩在加上线下的实验报告成绩综合为平时成绩．

在期末考试的时候，采取的是学生随机抽取一个实验进行操作考核，从操作的熟练度、操作的完成度以及实验数据记录与处理方面对学生进行评分，每一个实验都设置有相应的标准．图6是利用伸长法测定杨氏模量的评分标准，改变以往的评分大众化，而是根据实验将评分标准进行细化，这样更加合理也更考验学生的实验操作能力．

图5 学生平时成绩占比

图6 利用伸长法测定杨氏模量实验期末操作考核评分标准

4 调查反馈

在课程结束后，对学生进行了相关的问卷调查，其中在回答是否喜欢当前的学习通+翻转课堂的教学模式时(图7)，只有不到6%的学生表示不喜欢，非常喜欢和比较喜欢的占据五成以上，这也表示本次尝试至少取得了一定的成效，学生们对这种新型教学模式的接受度很高．而在调查当中，九成以上的学生表示，利用课前学习通上视频、资料的学习，能够在很大程度上激发学习的兴趣，帮助理解书本的知识，并以更大的自信心参与课堂活动，这正是目前大多数实验或理论教学中欠缺的．

图7 是否喜欢当前的学习通+翻转课堂的教学模式

在本次学习之后，三成的学生很愿意在其他的课程中开展学习通+翻转课堂的教学模式，一成的学生表示不愿意，而剩下六成的学生持中立态度(图8)．

图8 是否愿意在其他课程中开展学习通+ 翻转课堂的混合教学模式

在对学生进行进一步的调查并结合本次课程之后，发现学生不愿意推荐推广主要有以下几个原因：

(1)视频拍摄质量问题．由于时间紧迫，所以视频拍摄得比较匆忙，学生反映视频质量不高，没有字幕，以及每个视频时间过长都是影响学生观看体验的一个原因.

(2)视频内容方面需要完善，有学生提出，实验原理和操作在讲解时应更加通俗易懂，多加入与生活相联系的实例，这也是在日常教学中应该注意的问题.

(3)缺乏相应的监督机制．在每一次的翻转中，都提前安排了小组任务，被安排任务的小组能够较为认真地观看视频，查阅资料，进行实验的预习准备．但是未被分配任务的小组就会消极怠工，出现刷视频，不进行提前预习的情况，这在一定程度上助长了其他小组的懒惰思想．这种情况也出现在被选中小组的内部，成绩较为优异、表现能力好的学生往往会进行课堂的展示，而性格较为内向、不善口头表达的学生依旧沉默．

在接下来的教学实践中，可以根据学生的学业成绩、表达能力进行相应的分组，确保小组内成员处于相同的水平．为了避免未分配任务小组消极怠工，在视频拍摄时可增设问题，同时加大课前检测力度，课上鼓励其他小组提问，并将其记入平时成绩中以提高学生的学习积极性．

5 结束语

通过本次大学物理实验的教学改革初探发现，利用学习通+翻转课堂的混合教学模式可以很好地调动了学生的学习积极性，增强了学生的学习自信心，让学生积极主动地去参与课堂的学习互动，使学生真正成为学习的主人，而教师则承担引导者的作用．但在实施过程中也反映出很多方面的问题，比如学生依旧不愿意参加讨论，小组成员两极分化，缺乏相应的监督机制等等，也提出了通过灵活设置讨论题目，增加线上交流时间，建立相应监督机制的解决方法，为后续实验和理论教改提供了一定的经验和基础，同时，本次教学实践中还未涉及实验报告的批改，实验报告大量雷同等问题，这也是我们后续进行教改所关注的重点问题．