羅曉琴，謝英英，楊振萍

(西南科技大學(xué),四川 綿陽　621010)

探索MOOC在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

羅曉琴，謝英英，楊振萍

(西南科技大學(xué),四川 綿陽621010)

摘 要：MOOC作為一種新型在線教學(xué)模式給全球教育領(lǐng)域帶來了一場(chǎng)深刻的教學(xué)變革。本文針對(duì)MOOC的發(fā)展和特點(diǎn)，結(jié)合本校MOOC工作的開展，闡述如何在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用MOOC的優(yōu)勢(shì)，充分共享優(yōu)質(zhì)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備與師資，更好地培養(yǎng)和提高學(xué)生的實(shí)踐技能。

關(guān)鍵詞：MOOC；教學(xué)變革；物理實(shí)驗(yàn)；實(shí)踐技能

MOOC(Massive Open Online Courses)就是大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程，中文翻譯為“慕課”[1]。2007年8月大衛(wèi)·懷利在猶他州州立大學(xué)教授早期開放給全球有興趣學(xué)習(xí)的人來參與的研究生課程是大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程的原型。2011年秋天，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程有重大突破，超過16萬人透過賽巴斯汀·索恩新成立的知識(shí)實(shí)驗(yàn)室(現(xiàn)稱Udacity) 參與索恩和彼得·諾威格所開設(shè)的《人工智能導(dǎo)論》課程。這被譽(yù)為“印刷術(shù)發(fā)明以來教育最大的革新”，從此拉開全世界教育的第二次革命的序幕。

2012年，斯坦福大學(xué)另外兩位教授創(chuàng)立了Coursera在線免費(fèi)課程，其學(xué)生人數(shù)突破100萬；麻省理工學(xué)院和哈佛大學(xué)整合兩校師資，聯(lián)手實(shí)施edX在線教學(xué)計(jì)劃，第一批課程的學(xué)生人數(shù)就突破37萬，有全球上百家知名高校申請(qǐng)加入。因此，2012年被紐約時(shí)報(bào)命名為“慕課元年”[2]。

MOOC的崛起給我國(guó)在線教育走上國(guó)際舞臺(tái)提供了新的契機(jī)[3]。2013年初，北京大學(xué)和清華大學(xué)宣布加入哈佛大學(xué)和麻省理工學(xué)院發(fā)起的在線教育平臺(tái)edX。同年10月，清華的TsinghuaX提供的History of Chinese Architecture開課。2014年5月，中國(guó)教育部愛課程網(wǎng)和網(wǎng)易合作推出了擁有中國(guó)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的MOOC平臺(tái),免費(fèi)提供北京大學(xué)、浙江大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)、中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)等二十多所高校的課程。

《國(guó)家中長(zhǎng)期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要》明確指出：“信息技術(shù)與教育的結(jié)合，將會(huì)給教育帶來革命性的變革”，MOOC正是全球化與信息化兩大潮流匯集的新潮流。針對(duì)中國(guó)大學(xué)較為封閉的教學(xué)模式和學(xué)籍管理模式，逐步引入大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程教學(xué)模式，對(duì)于中國(guó)大學(xué)教育現(xiàn)狀的改革，以及高考升學(xué)選拔制度的優(yōu)化，全面貫徹素質(zhì)教育方針，逐步實(shí)行大學(xué)教育的普及，都有著一定的現(xiàn)實(shí)意義。

1MOOC的特點(diǎn)

MOOC改變了傳統(tǒng)的教育模式,讓教學(xué)從以教師為中心真正轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為中心，所有參與MOOC學(xué)習(xí)的學(xué)生必須自主學(xué)習(xí)，而不是一味地被動(dòng)接收老師的灌輸；MOOC增加了學(xué)生和教師之間的互動(dòng)和個(gè)性化的接觸時(shí)間，雖然不是直接與教師面對(duì)面地交流，但是可以隨時(shí)在平臺(tái)提問，隨時(shí)有人解答；MOOC創(chuàng)造了讓學(xué)生對(duì)自己學(xué)習(xí)負(fù)責(zé)的環(huán)境,而視頻課程被切割成5-8分鐘甚至更小的“微課程”，由許多小問題穿插其中連貫而成，就像游戲里的通關(guān)設(shè)置，只有答對(duì)才能繼續(xù)聽課[4]。這樣不僅讓學(xué)生學(xué)會(huì)積極主動(dòng)帶著問題去思考和學(xué)習(xí)，而且還讓學(xué)生學(xué)習(xí)一個(gè)知識(shí)點(diǎn)掌握一個(gè)知識(shí)點(diǎn)。避免了平時(shí)一次性囫圇吞棗式地接受一大堆知識(shí)卻難于消化吸收的弊病。

MOOC的缺陷跟其他視頻學(xué)習(xí)資料一樣有“距離感”；而且一門課程雖然所有人都可注冊(cè)學(xué)習(xí)，但一層不變的視頻內(nèi)容也難滿足多個(gè)層次學(xué)生的需求；評(píng)分機(jī)制與監(jiān)督機(jī)制都有待完善,否則無法客觀公正地評(píng)價(jià)與檢驗(yàn)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況與結(jié)果。

2MOOC在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1物理實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)教學(xué)模式

主要是以教師講解相關(guān)實(shí)驗(yàn)原理和儀器使用要點(diǎn)，然后學(xué)生操作練習(xí)與數(shù)據(jù)測(cè)試或現(xiàn)象觀察。這樣的模式直觀形象，學(xué)生易于接受，有問題也可以現(xiàn)場(chǎng)作答，更容易發(fā)現(xiàn)學(xué)生的不足而加以指導(dǎo)。但由于現(xiàn)在各個(gè)高校學(xué)生數(shù)量多，實(shí)驗(yàn)設(shè)備少是普遍現(xiàn)象，加上學(xué)時(shí)數(shù)有限，導(dǎo)致每一堂實(shí)驗(yàn)課學(xué)生都是來也匆匆，去也匆匆。要在規(guī)定時(shí)間內(nèi)為完成學(xué)習(xí)任務(wù)，學(xué)生更多的是模仿老師的示范操作，很少思考。即使有問題發(fā)現(xiàn)，即使也虛心請(qǐng)教，教師在課堂上也不可能指導(dǎo)每一位學(xué)生，指導(dǎo)了甲或許就沒時(shí)間指導(dǎo)乙，導(dǎo)致部分學(xué)生帶著問題來上課，依然帶著疑問離開，久而久之，學(xué)生就習(xí)慣被動(dòng)接受教師傳授的知識(shí)點(diǎn)，處處以教師為中心，而疏于自主學(xué)習(xí)與積極思考，更談不上創(chuàng)新技能。教師也會(huì)逐漸在大量的教學(xué)任務(wù)壓力下，更多的把學(xué)生當(dāng)作存儲(chǔ)知識(shí)的容器，勤于灌輸或授之以魚，而疏于授之以漁。

但是,幾乎所有高校的物理實(shí)驗(yàn)的傳統(tǒng)模式教學(xué)基本都是由課前預(yù)習(xí)、課堂練習(xí)、課后歸納總結(jié)三部分構(gòu)成，這從形式上非常適合MOOC的片斷式教學(xué)要求，加上物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)與共性，物理實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源的多樣性，更需要加強(qiáng)高校間的交流與合作，更應(yīng)充分利用MOOC的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)的師資與優(yōu)質(zhì)的設(shè)備資源共享。因此，在物理實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用MOOC具有超強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。

2.2基于MOOC的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

2.2.1構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)的MOOC教學(xué)模式

我校在今年開始在部分課程嘗試MOOC建設(shè)，有幸所在的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)省級(jí)示范中心的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》被列入首批MOOC課程，自己也承擔(dān)了其中一個(gè)實(shí)驗(yàn)的MOOC資源建設(shè)工作。深切體會(huì)到MOOC這種新的輔助教學(xué)模式的利弊。如果揚(yáng)長(zhǎng)避短，MOOC將大大促進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)的教與學(xué)，更有利于發(fā)揮物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐和創(chuàng)新教育功能[5-6]。

現(xiàn)在以“電橋測(cè)電阻”實(shí)驗(yàn)為例，制作其MOOC大體過程是：(1)分解和重構(gòu)知識(shí)點(diǎn)。將本實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分解為3個(gè)知識(shí)點(diǎn)，針對(duì)每個(gè)知識(shí)點(diǎn)大量收集各種資料，然后再根據(jù)教學(xué)大綱要求進(jìn)行有針對(duì)性地篩選。(2)錄像。由一名物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)豐富的教師根據(jù)3個(gè)知識(shí)點(diǎn)準(zhǔn)備15～30分鐘的課堂講解，制成錄像帶。(3)編輯。將收集的資料根據(jù)需要穿插到剪輯到錄像中去，制成每5分鐘一個(gè)知識(shí)點(diǎn)片斷，然后穿插問答與測(cè)驗(yàn)，制成15分鐘的規(guī)范MOOC 視頻資料。(4)發(fā)布。在學(xué)校給定的網(wǎng)站上傳視頻資料，供校內(nèi)學(xué)生瀏覽學(xué)習(xí)，試運(yùn)行。(5)信息反饋。根據(jù)在線平臺(tái)學(xué)生的提問與建議，反復(fù)斟酌，再重新編排和完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，以供不同層次的學(xué)生學(xué)習(xí)。

學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間安排，在選擇MOOC前有計(jì)劃有針對(duì)性地進(jìn)行相關(guān)物理實(shí)驗(yàn)的理論知識(shí)學(xué)習(xí)；再在相關(guān)網(wǎng)站瀏覽后選擇自己需要的MOOC，注冊(cè)學(xué)習(xí)；課后還可以發(fā)布自己的學(xué)習(xí)心得體會(huì)與更多的學(xué)員分享，也可以自己制作自己的學(xué)習(xí)視頻。

2.2MOOC與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)結(jié)合。

物理實(shí)驗(yàn)是理工科學(xué)生都要學(xué)習(xí)的一門基礎(chǔ)實(shí)踐課程，傳統(tǒng)的教學(xué)模式都是要求教師在每次課堂只講解15-30分鐘，余下時(shí)間都是學(xué)生自己操作練習(xí)。而學(xué)生要在短時(shí)間內(nèi)一次性把教師所講的知識(shí)點(diǎn)和注意事項(xiàng)全部吸收并加以應(yīng)用，使非常困難的。因?yàn)槊總€(gè)實(shí)驗(yàn)都會(huì)有許多細(xì)節(jié)要求，而某一個(gè)細(xì)節(jié)的不到位都可能導(dǎo)致整個(gè)實(shí)驗(yàn)的失敗。而MOOC剛好解決了這些問題，也讓教師更加刻意精細(xì)化自己的教學(xué)過程 ，有意識(shí)地重新把各個(gè)知識(shí)點(diǎn)分解成5分鐘左右的教學(xué)片斷，并輔之以相關(guān)文字資料或視頻畫面，生動(dòng)形象地再現(xiàn)學(xué)習(xí)過程[7-8]。也會(huì)力所能及地把一些典型的問題以提問的形式去檢驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，真正讓學(xué)生一步一個(gè)腳印去推進(jìn)學(xué)習(xí)。

但是，實(shí)驗(yàn)畢竟不同于理論學(xué)習(xí)，所有的知識(shí)點(diǎn)最終都必須內(nèi)化為學(xué)生的動(dòng)手操作能力的鍛煉和提高，因此，物理實(shí)驗(yàn)的MOOC并不能完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)教學(xué)，還必須與傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)有機(jī)地結(jié)合在一起[9-10]。我校每個(gè)物理實(shí)驗(yàn)都有一個(gè)課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，以前都是學(xué)生照書抄寫預(yù)習(xí)報(bào)告，真正認(rèn)真閱讀與理解的很少，既浪費(fèi)時(shí)間又沒什么效果?，F(xiàn)在將MOOC放在實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，學(xué)生就可以在課前根據(jù)MOOC提供的視頻資料的，逐一完成各個(gè)“通關(guān)”環(huán)節(jié)，如果完成不了，可以在線留言或提問，教師也可以收集大家的問題，在課堂教學(xué)中更有針對(duì)性地講解與指導(dǎo)，提高教學(xué)效果。學(xué)生也可以事先知道自己本次課學(xué)習(xí)的難點(diǎn)在哪，聽課也更有針對(duì)性與目的性，學(xué)習(xí)效率也可以大大提高。

2.3MOOC與實(shí)驗(yàn)演示與仿真等其他視頻教學(xué)的區(qū)別

在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中也有很多成熟的輔助教學(xué)手段，比如演示與仿真試驗(yàn)系統(tǒng)，可以讓學(xué)生在虛擬平臺(tái)上直接實(shí)驗(yàn)。但是這些平臺(tái)大都收費(fèi)，也沒有時(shí)間限制，要完成自主學(xué)習(xí)，這對(duì)于人天生的惰性是個(gè)極大的挑戰(zhàn)。而MOOC所有的教學(xué)資源完全開放，但有時(shí)間限制，就要求學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中要有時(shí)間觀念，注重學(xué)習(xí)效率[11]。

其他視頻資料大都是全面籠統(tǒng)地泛泛而講，層次感沒那么分明，也沒有完備的檢測(cè)與評(píng)價(jià)系統(tǒng)，學(xué)習(xí)起來難免枯燥乏味。而MOOC注重每個(gè)實(shí)驗(yàn)知識(shí)點(diǎn)的細(xì)化，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)基本都有對(duì)應(yīng)的檢驗(yàn)題目，讓學(xué)生邊學(xué)邊收獲，更能讓學(xué)生體會(huì)到學(xué)有所獲得滿足感與自豪感。

MOOC給學(xué)生提供更多的優(yōu)質(zhì)資源選擇[12-13]。即使在最普通的學(xué)校，學(xué)生也可以選擇國(guó)內(nèi)甚至國(guó)外任何名校名師去學(xué)習(xí)，打破了地域與時(shí)空的限制，也給更多好學(xué)者提供了更多的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也讓名師名校的走進(jìn)了普通人群。

以上任何優(yōu)點(diǎn)都是針對(duì)有強(qiáng)烈學(xué)習(xí)欲望，基礎(chǔ)較好還有一定自主學(xué)習(xí)能力的學(xué)生而言的。反之，MOOC的這些優(yōu)點(diǎn)就會(huì)轉(zhuǎn)變成它的缺點(diǎn)。這就難怪大量統(tǒng)計(jì)結(jié)果顯示，MOOC學(xué)生輟學(xué)率高達(dá)90%以上。雖然進(jìn)MOOC不難，但堅(jiān)持MOOC學(xué)習(xí)非常難。因此，MOOC也不能完全取代傳統(tǒng)教學(xué)，尤其是不能取代物理實(shí)驗(yàn)類的實(shí)踐教學(xué)。

3結(jié)束語

MOOC為開放教育和終身教育環(huán)境下進(jìn)行自主學(xué)習(xí)提供了有效和靈活的渠道，因此，MOOC也給新時(shí)代的教學(xué)改革帶來新的挑戰(zhàn)和機(jī)遇，在大量?jī)?yōu)質(zhì)資源共享的同時(shí)，如何發(fā)揮MOOC的優(yōu)勢(shì)來促進(jìn)高校教育改革，加強(qiáng)人才的培養(yǎng)，將是一個(gè)長(zhǎng)期的探索實(shí)踐的過程。

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Explore the Application of MOOC in Physics Experiment Teaching

LUO Xiao-qin,XIE Ying-ying,YANG Zhen-ping

(Southwest university of science and technology,Sichuan Mianyang 621010)

Abstract：MOOC as a new type of online teaching mode for global education field has brought a profound teaching reform.This paper,aiming at the development and characteristics of MOOC,combined with the MOOC work of the school's development and illustrated how to apply MOOC in the physical experiment teaching advantages,fully sharing of experimental equipment and teacher quality,better training and improving the students' practical skills.

Key words：MOOC；teaching reform；physics experiment；practical skills

收稿日期：2015-11-10

基金項(xiàng)目：教育部高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)項(xiàng)目(WJZW-2010-38-xn.)

文章編號(hào)：1007-2934(2016)02-0125-03

中圖分類號(hào)：G 420

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.002.033