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        地方型本科院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)實(shí)踐*

        2020-07-01 09:28:04文曉霞
        物理通報(bào) 2020年7期
        關(guān)鍵詞:平時(shí)成績(jī)實(shí)驗(yàn)報(bào)告大學(xué)物理

        文曉霞

        (四川旅游學(xué)院信息與工程學(xué)院 四川 成都 610100)

        袁令民

        (四川師范大學(xué)物理與電子工程學(xué)院 四川 成都 610101)

        李凌 馮友君

        (四川旅游學(xué)院信息與工程學(xué)院 四川 成都 610100)

        大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為理工科必備的一門必修基礎(chǔ)課,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,理論聯(lián)系實(shí)際、實(shí)事求是的工作作風(fēng)和獨(dú)立工作能力、設(shè)計(jì)能力、創(chuàng)新能力以及遵守紀(jì)律的優(yōu)良品德都起著十分重要的作用.隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和新工科建設(shè)的開(kāi)展,如何提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,讓學(xué)生積極主動(dòng)地參與實(shí)驗(yàn),讓學(xué)生充滿自信地參與教學(xué)成為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師面臨的當(dāng)務(wù)之急.

        四川旅游學(xué)院是中國(guó)第一所獨(dú)立設(shè)置的旅游類普通本科高等學(xué)校,是四川省本科院校整體轉(zhuǎn)型發(fā)展改革試點(diǎn)高校,是一所典型的地方型本科院校.作為一所地方性的大學(xué),特色化、專業(yè)化是學(xué)院的立命安身之本,因此學(xué)院在相應(yīng)特色專業(yè)上投入了大量的資金和人力.而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一門公共必修課,面臨著學(xué)時(shí)少、教師少、實(shí)驗(yàn)儀器缺乏的現(xiàn)狀.

        學(xué)校自2013年開(kāi)設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),采取的是傳統(tǒng)的教學(xué)方式,學(xué)生課前預(yù)習(xí),教師課堂講授、演示,學(xué)生觀看后操作實(shí)驗(yàn),書(shū)寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告.學(xué)生的考試成績(jī)由實(shí)驗(yàn)報(bào)告和期末操作考試共同決定.雖有課前預(yù)習(xí),但無(wú)相應(yīng)的檢測(cè),無(wú)法得出學(xué)生的預(yù)習(xí)情況,同時(shí)由于缺乏平時(shí)成績(jī)的檢測(cè),學(xué)生課堂參與度不高,課堂氣氛較為沉悶,并且由于器材的限制,每組3~4人進(jìn)行實(shí)驗(yàn),課堂上只有1~2人進(jìn)行實(shí)際操作,剩下的組員“被動(dòng)”或“主動(dòng)”地放棄實(shí)驗(yàn).而實(shí)驗(yàn)報(bào)告也存在大量抄襲的情況,這就導(dǎo)致一學(xué)期的實(shí)驗(yàn)課程結(jié)束后,大量學(xué)生對(duì)所學(xué)實(shí)驗(yàn)不明所以,很難實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目的.為此本學(xué)期開(kāi)始,借助超星學(xué)習(xí)通平臺(tái),對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行線上線下混合式教學(xué),并嘗試在課堂教學(xué)中進(jìn)行翻轉(zhuǎn)課堂的嘗試,以期為后續(xù)的實(shí)驗(yàn)和理論教學(xué)改革提供相應(yīng)的依據(jù).

        1 課前準(zhǔn)備

        在學(xué)期開(kāi)始,將每個(gè)班按照學(xué)號(hào)分成10組,每組2~4人不等,同時(shí)提前錄制相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)視頻并按照實(shí)驗(yàn)的順序依次上傳到學(xué)習(xí)通網(wǎng)站上,以邁克爾孫干涉儀的調(diào)整與使用為例,上傳了包括實(shí)驗(yàn)背景、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)操作和討論總結(jié)等相關(guān)視頻,可以將每節(jié)設(shè)置為知識(shí)點(diǎn),這樣學(xué)生必須完成相關(guān)視頻的觀看后才能拿到相應(yīng)的平時(shí)分.在資料庫(kù)中上傳相應(yīng)的PPT,視頻還有參考資料,方便學(xué)生查閱,并準(zhǔn)備好相應(yīng)的測(cè)試題.在每次實(shí)驗(yàn)前3天,利用學(xué)習(xí)通公布本次實(shí)驗(yàn)的兩個(gè)任務(wù)小組(理論講解和實(shí)驗(yàn)演示).學(xué)生通過(guò)翻閱學(xué)習(xí)通上準(zhǔn)備的資料或者自行查閱,準(zhǔn)備相應(yīng)的PPT,并在上課前提前到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行演練.

        2 課程實(shí)施

        超星學(xué)習(xí)通具有豐富的互動(dòng)活動(dòng),如圖1所示,花式簽到可以提高學(xué)生的積極性,調(diào)動(dòng)整堂課的氣氛.投票可以讓學(xué)生參與課程的設(shè)置和實(shí)施,使學(xué)生更具有代入感,同時(shí)也激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.例如在學(xué)期開(kāi)始,將本學(xué)期的物理實(shí)驗(yàn)分為了必修和選修兩大類,考慮到課時(shí)的安排,4個(gè)選修實(shí)驗(yàn)只能選擇兩個(gè),由學(xué)生自行投票決定,這在很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.在課堂進(jìn)行中,利用選人、搶答、討論、問(wèn)卷、測(cè)驗(yàn)等方式可以隨時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性,使學(xué)生的專注力能集中在課堂當(dāng)中.而學(xué)生對(duì)課程進(jìn)行的意見(jiàn)和建議也可以通過(guò)學(xué)生反饋進(jìn)行收集,以便后續(xù)教學(xué)的更好進(jìn)行.

        圖1 超星學(xué)習(xí)通豐富的互動(dòng)界面

        在課堂開(kāi)始的前5 min,利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行本次實(shí)驗(yàn)的課前檢測(cè),學(xué)生在手機(jī)上直接進(jìn)行答題(圖2),這樣既能檢查學(xué)生在課前是否認(rèn)真地進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)和視頻的觀看,同時(shí)也能方便和迅速地對(duì)學(xué)生的答題情況進(jìn)行分析.課前檢測(cè)后,原理組和實(shí)驗(yàn)組開(kāi)始進(jìn)行相應(yīng)的展示,如圖3和圖4所示.原理組講解后學(xué)生對(duì)講解中存在的疑問(wèn)進(jìn)行分組討論和交流,教師從旁進(jìn)行引導(dǎo)和指導(dǎo).接下來(lái)實(shí)驗(yàn)組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的演示和講解,在演示完畢后,學(xué)生針對(duì)操作可以提出相應(yīng)的問(wèn)題,這些都計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績(jī)中.原理組和操作組都演示完畢后,學(xué)生對(duì)兩組同學(xué)的表現(xiàn)進(jìn)行打分,結(jié)合到教師的評(píng)分,作為兩組課堂平時(shí)成績(jī)加分.教師對(duì)整個(gè)實(shí)驗(yàn)中還需注意的問(wèn)題進(jìn)行點(diǎn)撥后,學(xué)生就開(kāi)始進(jìn)行分組實(shí)驗(yàn).

        圖2 學(xué)生利用學(xué)習(xí)通進(jìn)行課前檢測(cè)

        圖3 原理組講解實(shí)驗(yàn)原理

        圖4 實(shí)驗(yàn)組演示實(shí)驗(yàn)操作

        3 課程評(píng)價(jià)

        利用學(xué)習(xí)通自帶的成績(jī)管理系統(tǒng),可以很方便地統(tǒng)計(jì)學(xué)生的課前視頻觀看、訪問(wèn)、討論以及課間的簽到、作業(yè)和互動(dòng),這樣就得到了較為詳細(xì)的學(xué)生平時(shí)學(xué)習(xí)的過(guò)程性評(píng)價(jià),使學(xué)生在平時(shí)更加注重課前的預(yù)習(xí)、課間的互動(dòng)和實(shí)驗(yàn)操作(圖5).從圖5中也可以看出,課前的視頻觀察、課堂的互動(dòng)、簽到等環(huán)節(jié)學(xué)生都能夠積極參與,但是討論的積極度仍然不夠.一方面由于討論的題目不夠靈活,無(wú)法引起學(xué)生的討論熱度.這就要求教師在設(shè)置討論題目的時(shí)候,應(yīng)更加貼近生活、用更通俗的語(yǔ)言與學(xué)生進(jìn)行交流.另一方面,由于教師的時(shí)間有限,未能及時(shí)給與學(xué)生反饋也是造成學(xué)生不愿意討論的原因.鑒于此種情況,可以聘請(qǐng)學(xué)生助教進(jìn)行在線管理,由于學(xué)習(xí)通軟件的原因,討論板塊稍顯死板,因此可以借助QQ和微信,建立討論群,這樣多渠道的交流方式更能促進(jìn)學(xué)生的討論積極度,同時(shí)可以將精彩的討論在課堂中呈現(xiàn),讓學(xué)生在課堂上延續(xù)討論熱度,這也會(huì)促使學(xué)生們加入討論.線上的平時(shí)成績(jī)?cè)诩由暇€下的實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)綜合為平時(shí)成績(jī).

        在期末考試的時(shí)候,采取的是學(xué)生隨機(jī)抽取一個(gè)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行操作考核,從操作的熟練度、操作的完成度以及實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理方面對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)分,每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都設(shè)置有相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn).圖6是利用伸長(zhǎng)法測(cè)定楊氏模量的評(píng)分標(biāo)準(zhǔn),改變以往的評(píng)分大眾化,而是根據(jù)實(shí)驗(yàn)將評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行細(xì)化,這樣更加合理也更考驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力.

        圖5 學(xué)生平時(shí)成績(jī)占比

        圖6 利用伸長(zhǎng)法測(cè)定楊氏模量實(shí)驗(yàn)期末操作考核評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

        4 調(diào)查反饋

        在課程結(jié)束后,對(duì)學(xué)生進(jìn)行了相關(guān)的問(wèn)卷調(diào)查,其中在回答是否喜歡當(dāng)前的學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式時(shí)(圖7),只有不到6%的學(xué)生表示不喜歡,非常喜歡和比較喜歡的占據(jù)五成以上,這也表示本次嘗試至少取得了一定的成效,學(xué)生們對(duì)這種新型教學(xué)模式的接受度很高.而在調(diào)查當(dāng)中,九成以上的學(xué)生表示,利用課前學(xué)習(xí)通上視頻、資料的學(xué)習(xí),能夠在很大程度上激發(fā)學(xué)習(xí)的興趣,幫助理解書(shū)本的知識(shí),并以更大的自信心參與課堂活動(dòng),這正是目前大多數(shù)實(shí)驗(yàn)或理論教學(xué)中欠缺的.

        圖7 是否喜歡當(dāng)前的學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式

        在本次學(xué)習(xí)之后,三成的學(xué)生很愿意在其他的課程中開(kāi)展學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)模式,一成的學(xué)生表示不愿意,而剩下六成的學(xué)生持中立態(tài)度(圖8).

        圖8 是否愿意在其他課程中開(kāi)展學(xué)習(xí)通+ 翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式

        在對(duì)學(xué)生進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查并結(jié)合本次課程之后,發(fā)現(xiàn)學(xué)生不愿意推薦推廣主要有以下幾個(gè)原因:

        (1)視頻拍攝質(zhì)量問(wèn)題.由于時(shí)間緊迫,所以視頻拍攝得比較匆忙,學(xué)生反映視頻質(zhì)量不高,沒(méi)有字幕,以及每個(gè)視頻時(shí)間過(guò)長(zhǎng)都是影響學(xué)生觀看體驗(yàn)的一個(gè)原因.

        (2)視頻內(nèi)容方面需要完善,有學(xué)生提出,實(shí)驗(yàn)原理和操作在講解時(shí)應(yīng)更加通俗易懂,多加入與生活相聯(lián)系的實(shí)例,這也是在日常教學(xué)中應(yīng)該注意的問(wèn)題.

        (3)缺乏相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制.在每一次的翻轉(zhuǎn)中,都提前安排了小組任務(wù),被安排任務(wù)的小組能夠較為認(rèn)真地觀看視頻,查閱資料,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)準(zhǔn)備.但是未被分配任務(wù)的小組就會(huì)消極怠工,出現(xiàn)刷視頻,不進(jìn)行提前預(yù)習(xí)的情況,這在一定程度上助長(zhǎng)了其他小組的懶惰思想.這種情況也出現(xiàn)在被選中小組的內(nèi)部,成績(jī)較為優(yōu)異、表現(xiàn)能力好的學(xué)生往往會(huì)進(jìn)行課堂的展示,而性格較為內(nèi)向、不善口頭表達(dá)的學(xué)生依舊沉默.

        在接下來(lái)的教學(xué)實(shí)踐中,可以根據(jù)學(xué)生的學(xué)業(yè)成績(jī)、表達(dá)能力進(jìn)行相應(yīng)的分組,確保小組內(nèi)成員處于相同的水平.為了避免未分配任務(wù)小組消極怠工,在視頻拍攝時(shí)可增設(shè)問(wèn)題,同時(shí)加大課前檢測(cè)力度,課上鼓勵(lì)其他小組提問(wèn),并將其記入平時(shí)成績(jī)中以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性.

        5 結(jié)束語(yǔ)

        通過(guò)本次大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革初探發(fā)現(xiàn),利用學(xué)習(xí)通+翻轉(zhuǎn)課堂的混合教學(xué)模式可以很好地調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性,增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)自信心,讓學(xué)生積極主動(dòng)地去參與課堂的學(xué)習(xí)互動(dòng),使學(xué)生真正成為學(xué)習(xí)的主人,而教師則承擔(dān)引導(dǎo)者的作用.但在實(shí)施過(guò)程中也反映出很多方面的問(wèn)題,比如學(xué)生依舊不愿意參加討論,小組成員兩極分化,缺乏相應(yīng)的監(jiān)督機(jī)制等等,也提出了通過(guò)靈活設(shè)置討論題目,增加線上交流時(shí)間,建立相應(yīng)監(jiān)督機(jī)制的解決方法,為后續(xù)實(shí)驗(yàn)和理論教改提供了一定的經(jīng)驗(yàn)和基礎(chǔ),同時(shí),本次教學(xué)實(shí)踐中還未涉及實(shí)驗(yàn)報(bào)告的批改,實(shí)驗(yàn)報(bào)告大量雷同等問(wèn)題,這也是我們后續(xù)進(jìn)行教改所關(guān)注的重點(diǎn)問(wèn)題.

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