吳云沛 陳 杰 胡永金 周曉紅

（湖北汽車工業(yè)學(xué)院<理學(xué)院>，湖北 十堰 442002）

0 引言

物理學(xué)是整個自然科學(xué)的基礎(chǔ)，而大學(xué)物理實驗在工程技術(shù)人才培養(yǎng)中具有不可替代的重要作用。其教學(xué)體系是基于傳統(tǒng)教育思想設(shè)計的，具有知識系統(tǒng)性強、內(nèi)容深、理論性強等特點。但是傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗課在教學(xué)模式等方面還存在一些不足。當(dāng)前主流的教學(xué)模式依然采取傳統(tǒng)的講授方法，限制了學(xué)生創(chuàng)造能力的發(fā)揮及個性的培養(yǎng)[1-2]。對于與信息化時代一起成長的“00后”大學(xué)生來說過于單一和無趣，不僅不能提高教學(xué)質(zhì)量，還會降低學(xué)習(xí)效率，使得學(xué)生獲取知識的好奇心和積極性受到束縛，這很大程度地影響了學(xué)生創(chuàng)造思維能力的發(fā)揮及個性的培養(yǎng)。為了打破大學(xué)物理實驗傳統(tǒng)教學(xué)模式對學(xué)生能力培養(yǎng)方面的限制，本校之前也嘗試了各種教學(xué)改革，我們的大學(xué)物理實驗課在2009年和2015年先后被評為湖北省精品課程和湖北省精品資源共享課，建立了課程網(wǎng)站，上傳了大量的實驗教學(xué)視頻等教學(xué)資料，學(xué)生可以在實驗前登錄網(wǎng)站查閱相關(guān)資料進(jìn)行課前預(yù)習(xí)，每個實驗的視頻文件比較大，播放時間久，學(xué)生只能從電腦登錄來觀看，導(dǎo)致學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性不強，效果不太理想。在課后答疑這一塊，課程網(wǎng)站雖然也建立了BBS版塊供學(xué)生留言提問，但是由于條件所限不能及時回復(fù)學(xué)生的問題。網(wǎng)站的訪問率逐年降低，更先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)方式被引入教學(xué)勢在必行，作為理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課，大學(xué)物理實驗課也要與時俱進(jìn)，向著精準(zhǔn)教學(xué)和多元化的教學(xué)模式邁進(jìn)。

1 我校大學(xué)物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀

我校的大學(xué)物理實驗課包括了大學(xué)物理實驗A1和A2，分別在大學(xué)第2、第3學(xué)期開設(shè)，大學(xué)物理實驗A1共28學(xué)時，包括1個必修的大學(xué)物理實驗理論課（緒論、測量誤差與數(shù)據(jù)處理）、6個實驗項目（在實驗室開設(shè)的實驗項目中根據(jù)專業(yè)需求和自身興趣自選），A2為7個實驗項目，在實驗室開設(shè)的實驗項目中自選7個，學(xué)生在實驗前寫出預(yù)習(xí)報告，很多同學(xué)都是復(fù)制教材上的內(nèi)容，并未進(jìn)行系統(tǒng)和有效的預(yù)習(xí)。因為沒有教師的講解，實驗原理部分自學(xué)效果很差；實驗儀器的使用方法和注意事項部分的預(yù)習(xí)很難達(dá)到預(yù)期，學(xué)生覺得看不到儀器，無法預(yù)習(xí)，即使認(rèn)真預(yù)習(xí)了，印象也不是很深刻。進(jìn)入實驗室后，大部分學(xué)生在未預(yù)習(xí)的情況下很難在短時間理解實驗原理，或者干脆不聽原理部分的講解，只聽實驗操作部分的講解，實驗就變成了機械地按照教師的講解去操作，不管是驗證性實驗還是綜合性實驗，原理都稀里糊涂。實驗報告的撰寫也經(jīng)常出現(xiàn)抄襲，科學(xué)規(guī)范的數(shù)據(jù)處理能力的鍛煉也不盡人意，大學(xué)物理實驗課的培養(yǎng)學(xué)生活躍的創(chuàng)新意識以及適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力[3]等幾乎都是一種理想型的存在。

2 線上線下混合式教學(xué)的具體措施

自從祝智庭教授于2003年在國內(nèi)首次介紹混合式教學(xué)模式后，對于這種教學(xué)模式的研究與實踐如雨后春筍般，再加上現(xiàn)在手持移動數(shù)碼產(chǎn)品和無線網(wǎng)絡(luò)的普及，根據(jù)移動學(xué)習(xí)[4]的特點，物理實驗中心于2020年在“超星學(xué)習(xí)通”平臺建立了大學(xué)物理實驗A1和A2課程，建立開放式物理實驗教學(xué)平臺，打造“五位一體”的教學(xué)模式，“五位”包括教師、學(xué)生、實驗室、超星學(xué)習(xí)通平臺和實驗報告，將其緊密結(jié)合起來，環(huán)環(huán)相扣，切實提高教學(xué)質(zhì)量。物理實驗中心以自編教材上的章節(jié)在學(xué)習(xí)通上建立對應(yīng)的課程章節(jié)，每個章節(jié)的內(nèi)容包括電子教材、實驗背景知識、預(yù)習(xí)思考題、實驗課件、課后知識檢測題和實驗微視頻等線上資源，目前已基本完成兩個學(xué)期的在線課程資源的建設(shè)，共計實驗項目30余項，另外還建立了豐富的物理知識的資源庫，為學(xué)生的課外學(xué)習(xí)提供了良好的保障。在課程資源建設(shè)之外還設(shè)立了討論板塊，老師不定期發(fā)布話題，使學(xué)生與老師間的互動方式更豐富，還可以讓更多的學(xué)生參與進(jìn)來，提高學(xué)生對大學(xué)物理實驗學(xué)習(xí)的興趣。

實驗開課前，物理實驗中心將學(xué)校選課系統(tǒng)中的選課班級在學(xué)習(xí)通平臺建立對應(yīng)的班級，再將學(xué)生名單導(dǎo)入即可。然后發(fā)布線上線下混合式教學(xué)模式的相關(guān)通知，在實驗前讓學(xué)生學(xué)習(xí)相應(yīng)的文字資料和觀看相應(yīng)的“微實驗”（包括實驗原理、實驗操作注意事項和實驗數(shù)據(jù)處理），完成實驗的預(yù)習(xí)思考題，實驗指導(dǎo)教師可以根據(jù)預(yù)習(xí)思考題的完成情況在課堂做到有的放矢，預(yù)習(xí)思考題的完成情況作為實驗預(yù)習(xí)成績的一個重要參考，這樣學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性就會得到很大程度的提高，即使部分內(nèi)容沒有完全明白，學(xué)生也可以帶著問題來做實驗，課堂教學(xué)可以采取多種靈活的教學(xué)方式，比如分組討論，將預(yù)習(xí)時遇到的問題都說出來，教師可以隨時參與討論，討論完畢后可以讓組長總結(jié)討論結(jié)果，教師再進(jìn)行總結(jié)。討論式的教學(xué)會使得課堂氣氛很活躍，會加深學(xué)生對知識的理解和掌握，從而改變了學(xué)生從屬學(xué)習(xí)地位，學(xué)習(xí)的主體地位由“教”轉(zhuǎn)向了“學(xué)”。通過良好的預(yù)習(xí)以后，實驗課的主角由教師變成了學(xué)生，學(xué)生就會有充裕的時間去探索實驗，相對傳統(tǒng)的教學(xué)模式，對于學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、實驗操作能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)會有很大程度的提高。在課后，學(xué)生在撰寫實驗報告時遇到困難，在傳統(tǒng)的教學(xué)模式下，學(xué)生要么和同學(xué)討論，要么再去實驗室向教師請教，學(xué)習(xí)的連續(xù)性和效果均不佳。對于混合式教學(xué)，此問題可以迎刃可解，學(xué)生可以及時地反復(fù)去觀看“微實驗”的相關(guān)內(nèi)容去解決困難，也可以利用超星學(xué)習(xí)通的班級群與教師討論，解決問題。

3 線上線下混合式教學(xué)的成效

以2020—2021學(xué)年第一學(xué)期在選修拉伸法測金屬絲彈性模量實驗的學(xué)生為樣本，在課程結(jié)束后總結(jié)了新模式下的教學(xué)效果，首先，從課堂教學(xué)方面來看，學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和解決問題的能力有了很大程度的提高，具體的表現(xiàn)就是提問題的學(xué)生相比傳統(tǒng)教學(xué)時期少了很多，即使有學(xué)生提問題，都是問一些富有建設(shè)性的問題，這些問題的提出，對于學(xué)生的學(xué)和教師的教都有很大程度的提升，師生之間互促互長。其次，從實驗報告的完成情況來看，學(xué)生的數(shù)據(jù)處理能力增強了，思考題回答的正確率提高了，實驗報告也變得更加整潔了。有的學(xué)生還提出了對該實驗的建議，這樣的學(xué)生也是我們每年選拔各級物理實驗競賽的重要人選。新的教學(xué)模式也促進(jìn)了大學(xué)生物理實驗競賽的良性發(fā)展。該教學(xué)模式下的學(xué)生在2020年全國大學(xué)生物理實驗競賽取得了1個二等獎和3個三等獎的優(yōu)異成績。最后，從實驗綜合成績方面來看，我們抽取了傳統(tǒng)教學(xué)模式下2018—2019學(xué)年第二學(xué)期選修拉伸法測金屬絲彈性模量實驗的學(xué)生的成績，對比發(fā)現(xiàn)混合式教學(xué)模式下學(xué)生的實驗成績比傳統(tǒng)教學(xué)模式下的有明顯提升，尤其是實驗預(yù)習(xí)成績和實驗操作成績有很大幅度的提升。這說明混合式教學(xué)模式最大化了學(xué)生在實驗室進(jìn)行深層次參與的時間，這種教學(xué)模式在大學(xué)物理實驗課程中的應(yīng)用能夠為學(xué)生提供更多的理論支持和實踐能力探究，充分證明了混合式教學(xué)對學(xué)生的大學(xué)物理實驗成績的提高是有益的。

4 結(jié)語

將線下線上混合式教學(xué)模式引入大學(xué)物理實驗教學(xué)，可以大大提高學(xué)生對知識的求知欲，讓學(xué)生真正參與到學(xué)習(xí)中來，讓學(xué)生成為大學(xué)物理實驗課的主角，教師的角色變成了催化劑。但是師生角色的轉(zhuǎn)變并不意味著教師被從課堂上被解放了，而是要求教師也要隨著教學(xué)模式的改變?nèi)ゲ粩嗵嵘约盒履Ｊ较碌恼n堂講授、掌控能力和課程的教學(xué)設(shè)計，將“五位一體”的線上線下混合式教學(xué)模式的教學(xué)效果最大化。