吳方平+馬書云+王慧+章曦+劉翠翠+苗仁德

摘 要：MOOC課程不是傳統(tǒng)課堂的錄像上傳，而是專門為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者設(shè)計的在線視頻課程。MOOC通常有作業(yè)，有期末考試，有課程結(jié)業(yè)證書。而且上同一課程的同學(xué)們可以在課程論壇上互相幫助和交流。該文選取了大學(xué)物理中力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理各部分對應(yīng)的幾門國外名校大學(xué)物理慕課，分析其特點并提出了自己的思考。

關(guān)鍵詞：慕課 大學(xué)物理 國外慕課

1 國內(nèi)外高校慕課的興起

大規(guī)模開放在線課程（Massive open online courses，簡稱 MOOC）是近一兩年的教育流行語，成為“地平線報告”預(yù)測的將在未來一年之內(nèi)普及的技術(shù)，并且被認為是網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的“下一個革新之舉”[1]。

MOOC課程不是傳統(tǒng)課堂的錄像上傳，而是專門為網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)者設(shè)計的在線視頻課程。MOOC通常有作業(yè)，有期末考試，有課程結(jié)業(yè)證書。而且上同一課程的同學(xué)們可以在課程論壇上互相幫助和交流。

利用豐富的國外高校的網(wǎng)絡(luò)物理慕課，無疑能豐富教學(xué)內(nèi)容，改進教學(xué)方法，完善教學(xué)策略。文章基于課題組對國外高校物理慕課的研究，談?wù)勏嚓P(guān)的體會與思考。

2 慕課平臺介紹

2.1 國內(nèi)外慕課平臺

國外慕課平臺主要有coursera、Edx以及Udacity三大平臺。

Coursera最初由斯坦福大學(xué)創(chuàng)始的，到現(xiàn)在無疑是目前全球用戶最多的課程平臺，知名度也最高。Coursera課程結(jié)構(gòu)框架整體一致，細節(jié)部分略有不同，教師可對課程進行個性化設(shè)計，加入不同內(nèi)容和活動，形成獨特的風(fēng)格和個人特色。

Edx是哈佛大學(xué)與麻省理工學(xué)院于2012年5月2日宣布結(jié)成非營利性合作伙伴關(guān)系，聯(lián)合發(fā)起了網(wǎng)上課程系統(tǒng)，由兩所名校聯(lián)手提供免費的網(wǎng)上課程，搭建共同的教育平臺。Udacity的課程主要跟計算機、互聯(lián)網(wǎng)有關(guān)。

國內(nèi)慕課課程平臺主要有學(xué)堂在線、中國大學(xué)MOOC、云課堂、好大學(xué)在線等。

2.2 國外大學(xué)物理慕課的搜集

MOOC學(xué)院是國內(nèi)主要的MOOC分發(fā)平臺，幾乎收錄了所有MOOC平臺的課程。分類、檢索功能比較完善，特別好的一點是有很多英文課程都有中文簡介，課程下面還有打分、點評、筆記、討論功能。

雖然國外慕課平臺及課程資源比較豐富，但搜集國外物理慕課課程還存在幾個問題。一是由于部分網(wǎng)站由于域名的限制，無法連接，例如edx大部分課程無法進入，只有與之合作的國內(nèi)學(xué)堂在線平臺上有其部分課程；二是有些平臺上的課程比較專業(yè)單一，例如Udacity平臺上的課程主要是涉及軟件開發(fā)、網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，有些平臺專為某類課程設(shè)計；三是有些課程雖是物理課程，但要么是科普層次，要么是高中層次，無法作為大學(xué)物理的素材。

針對這些問題，課題組主要是采用MOOC學(xué)院搜索coursera課程平臺上與和與學(xué)堂在線合作的edx上的國外大學(xué)層次的物理慕課課程，并對此進行整理分析。

3 國外物理慕課分析

由于慕課周期短（一般為幾周左右），因此課題組針對大學(xué)物理力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、波動光學(xué)、狹義相對論和量子物理各個模塊相應(yīng)地選取了國外物理慕課作為研究對象。

3.1 國外力學(xué)慕課分析

力學(xué)部分選取了科羅拉多大學(xué)波爾得分校（University of Colorado Boulder）的《Physics 1 for Physical Science Majors》（物理學(xué)專業(yè)的第一堂物理課）。該校是一所美國一流的公立研究型高等學(xué)府，世界百強名校。雖然該課程名字是物理學(xué)專業(yè)的物理課，但其內(nèi)容與我國理工科非物理專業(yè)的大學(xué)物理課程比較接近。

這門12周的課由指定的閱讀加上3次每周的視頻課程組成，視頻是錄制于科羅拉多大學(xué)博爾德分校2013年秋季學(xué)期工程類新生的真實課程。每一節(jié)課程中都會有數(shù)次暫停，用以給出課內(nèi)的概念測試的問題。每周會有家庭作業(yè)，還會有3次期中考試和一次期末考試。

這門課制作很精良，由于是實錄的，課堂參與感很強。制作仔細且制作技術(shù)先進，板書錯誤也都進行了更改。老師感染力很強，很自信。課堂上有無數(shù)交互性的小問題，可以幫助進入學(xué)習(xí)狀態(tài)。大考試都是選擇，很容易過，重點在平時作業(yè)。

3.2 國外熱學(xué)慕課分析

熱學(xué)部分選取的是FutureLearn平臺提供的利物浦大學(xué)（University of Liverpool）的《Energy： Thermodynamics in Everyday Life》（能量：生活中的熱力學(xué)）。利物浦大學(xué)是位于英格蘭第四大城市利物浦市的頂尖研究型大學(xué)，是英國著名“紅磚大學(xué)”之一，穩(wěn)居全球150強的世界一流大學(xué)。

該課程為免費課程，但提供付費認證證書。共5周時間，要求每周付出3 h學(xué)習(xí)時間。該課程應(yīng)用性較強，主要介紹熱力學(xué)定律和日常生活和生產(chǎn)中的熱力學(xué)例子，并于世界環(huán)境進行聯(lián)系。

3.3 國外電磁學(xué)慕課分析

熱學(xué)部分選取的學(xué)堂在線平臺提供的萊斯大學(xué)（Rice University）的《Electricity & Magnetism》（電與磁）。萊斯大學(xué)是全美頂尖私立大學(xué)，是一所世界著名的研究型大學(xué)。

該課程包括每周約兩小時的視頻講座、每周的在線作業(yè)題、一頁同行評估的設(shè)計項目和兩次在線考試。課程為期12周，但是在進行考試的兩周時間，未安排新的課程或作業(yè)內(nèi)容。建議學(xué)生每周堅持學(xué)習(xí)，每周在課程內(nèi)容方面估計需要10～12 h。老師上課風(fēng)格活躍，課堂演示多，就是習(xí)題比較簡單。

該課程最突出的特點是同行評估的設(shè)計項目，在此科課程中引入該評價手段，較為新穎。

3.4 國外光學(xué)慕課分析

光學(xué)部分選取的是萊斯大學(xué)的《Waves & Optics》（波和光學(xué)）。該課程每周發(fā)布一次視頻，通過詳細的推導(dǎo)和實驗演示來講解課程內(nèi)容。此外還包括每周作業(yè)、一個課程討論區(qū)和兩次測試。課程中有8周用于授課，另外1周用于自定進度的考試。該課程中部分內(nèi)容不屬于國內(nèi)大學(xué)物理范疇，如介紹用于對復(fù)數(shù)形式的震動和傅里葉級數(shù)合成近似求解的數(shù)學(xué)工具。

3.5 國外狹義相對論慕課分析

狹義相對論部分選取的是coursera平臺提供的斯坦福大學(xué)（Stanford University）的《Understanding Einstein： The Special Theory of Relativity》（理解愛因斯坦：狹義相對論）。斯坦福大學(xué)臨近世界著名高科技園區(qū)硅谷，是世界著名私立研究型大學(xué)，在usnews世界大學(xué)排名中位列世界第三。

該課程的突出特點是繞過人們“制造神話”的心理，超越相對論的大眾化介紹，更深刻地理解愛因斯坦本人以及他的理論中的概念、預(yù)測和奇怪的悖論。學(xué)生選擇以下3種方式之一參加該課程：定量方式、定性方式，或旁聽方式。定量方式將包括每周習(xí)題集，而定性方式將包括一個與年輕的愛因斯坦和/或他的狹義相對論相關(guān)的創(chuàng)新項目。

3.6 國外量子物理慕課分析

量子物理部分選取的是斯坦福大學(xué)的《Quantum Mechanics for Scientists and Engineers》（面向科學(xué)家和工程師的量子力學(xué)）。該課程面向任何對物理學(xué)或工程具有本科水平知識的人員。

該課程內(nèi)容主要包括量子力學(xué)導(dǎo)論、薛定諤波動方程、概率密度、物質(zhì)波數(shù)學(xué)運算、量子力學(xué)的測量、斯特恩-革拉赫實驗、量子力學(xué)數(shù)學(xué)運算、不確定性原理、氫原子、量子力學(xué)角動量—原子軌道、一個以上粒子的量子力學(xué)、原子狀態(tài)的性質(zhì)。部分內(nèi)容超出國內(nèi)大學(xué)物理范疇，如矩陣和狄拉克符號。

4 結(jié)語

從以上幾門國外大學(xué)物理慕課的分析可以看出，借鑒國外物理慕課的本土化建設(shè)任重道遠，原因既有國內(nèi)外大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的差異，也有慕課本身的特點（學(xué)時少，周期短），但其中的優(yōu)秀元素，例如新穎的教學(xué)內(nèi)容、別處心裁的教學(xué)設(shè)計、豐富的演示實驗，以及與生產(chǎn)生活緊密聯(lián)系的在線測試題等。另外由于課題組調(diào)研時，相關(guān)慕課課程基本已經(jīng)結(jié)束，所以未能及時參與整個授課過程，后續(xù)課題組將密切跟蹤國外物理慕課動態(tài)，力求獲得參與實際課程的體驗。

參考文獻

[1]王左利.MOOC：一場教育的風(fēng)暴要來了嗎？[J].中國教育網(wǎng)絡(luò)，2013（4）：11-15.

[2]王海榮，張偉.國外大規(guī)模開放教育資源設(shè)計理念及啟示[J].天津電大學(xué)報，2013（3）：32-36.