劉 洋

（齊齊哈爾大學(xué)，黑龍江 齊齊哈爾 161006）

0 引言

大學(xué)物理， 是中國(guó)理工科學(xué)校的一門(mén)學(xué)科基礎(chǔ)課。 因?yàn)樘嗟奈锢矶珊吐L(zhǎng)的演繹流程，耗費(fèi)了學(xué)生大量寶貴的上課時(shí)間，在許多時(shí)候也無(wú)法用來(lái)積累和擴(kuò)充課程中的知識(shí)點(diǎn)。 所以，怎樣合理地進(jìn)行線(xiàn)上線(xiàn)下教學(xué)的融合，使學(xué)習(xí)者能夠有效地掌握教學(xué)內(nèi)容，從而提高教學(xué)質(zhì)量，是當(dāng)前必須解決的問(wèn)題。 根據(jù)各學(xué)科對(duì)創(chuàng)新型人才的要求和因材施教的方式，貫徹學(xué)習(xí)者優(yōu)先的教育原則， 整合線(xiàn)上優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，補(bǔ)充線(xiàn)下課程， 形成國(guó)家普通高校物理創(chuàng)新課程體系，建立完善的教學(xué)評(píng)價(jià)體系，這是不可忽視的。

1 大學(xué)物理線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的重要意義

1.1 大學(xué)物理課程的重要意義

大學(xué)物理是一個(gè)理論和實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)課程，包括了運(yùn)動(dòng)學(xué)、力學(xué)、光學(xué)、熱學(xué)等基本內(nèi)容。 它是現(xiàn)代自然科學(xué)的理論基石，同其他學(xué)科也有著密不可分的聯(lián)系。 因此，大學(xué)物理作為化學(xué)、化學(xué)工程、生物工程、醫(yī)藥工程、食品科學(xué)等理工科類(lèi)學(xué)生最重要的基本必修課程，對(duì)中國(guó)理工科創(chuàng)新性人才的培育起了重大影響。 雖然本科生的物理、大學(xué)物理課程邏輯性強(qiáng)，內(nèi)容難點(diǎn)大，學(xué)時(shí)少，但就物理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生掌握大學(xué)物理課程知識(shí)來(lái)說(shuō)，用傳統(tǒng)教學(xué)方法難以解決這些問(wèn)題，因此尋找適當(dāng)?shù)男碌慕虒W(xué)方法才是解決這個(gè)問(wèn)題的主要教學(xué)手段。

1.2 線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的重要意義

線(xiàn)上和線(xiàn)下資源相結(jié)合的混合教學(xué)方法，是技術(shù)和教學(xué)的深度融合。 這個(gè)全新的教學(xué)方法，把互聯(lián)網(wǎng)教育技術(shù)和傳統(tǒng)教學(xué)有機(jī)地融合在一塊， 相得益彰。教師經(jīng)過(guò)了對(duì)線(xiàn)上資源的總結(jié)、整理、優(yōu)化，之后提交給了學(xué)生；而學(xué)生既能夠針對(duì)自己的具體情況選擇性的加以掌握、 拓展， 也能夠?qū)€(xiàn)上資源加以總結(jié)、反饋。 而老師們?cè)谶M(jìn)行面對(duì)面的教學(xué)中，就可以通過(guò)根據(jù)學(xué)員的線(xiàn)上資源反饋結(jié)果來(lái)合理安排教學(xué)內(nèi)容和時(shí)間，學(xué)生帶著問(wèn)題和知識(shí)針對(duì)性地聽(tīng)課，就可以更加高效的使用好傳統(tǒng)教學(xué)。 線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)方法可以強(qiáng)化對(duì)教育流程的管理，對(duì)學(xué)員知識(shí)點(diǎn)的掌握能力也可以進(jìn)行測(cè)評(píng)，學(xué)員和教師都能夠更精準(zhǔn)地掌握復(fù)習(xí)時(shí)間和學(xué)習(xí)效果。

2 大學(xué)物理線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)模式的優(yōu)勢(shì)

在網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)模式下，實(shí)現(xiàn)了個(gè)性化、因材施教的高效教學(xué)方法，是對(duì)傳統(tǒng)教學(xué)模式的一次革命。 它突破了傳統(tǒng)“面對(duì)面”教學(xué)的局限性，為知識(shí)尋求者提供了時(shí)間分散、自由安排學(xué)習(xí)、資源共享、廣域互動(dòng)的創(chuàng)新學(xué)習(xí)模式。

線(xiàn)上線(xiàn)下的混合型模式教學(xué)使大課堂型教學(xué)逐步向網(wǎng)絡(luò)化學(xué)習(xí)過(guò)渡，在大課堂的教學(xué)中優(yōu)勢(shì)更加突出。 互聯(lián)網(wǎng)的廣泛應(yīng)用也給課堂教學(xué)提供了個(gè)性化的機(jī)遇，如果學(xué)習(xí)者應(yīng)用信息化教學(xué)，就可以學(xué)習(xí)到更為豐富多彩的教學(xué)內(nèi)容，而知識(shí)內(nèi)涵的廣博性也使得對(duì)書(shū)本知識(shí)可以進(jìn)行更多方位的輸出，例如，使用圖片或者視頻表現(xiàn)教學(xué)示意圖、演示聲音效果等，形象生動(dòng)的網(wǎng)絡(luò)資源不但可以幫助學(xué)習(xí)者更加輕松地掌握教學(xué)內(nèi)容，而且還可以幫助青年教師們彌補(bǔ)了畫(huà)出惟妙惟肖插圖的缺陷。 課程內(nèi)容的豐富性也可以充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，進(jìn)而促使學(xué)習(xí)者的個(gè)體化健康發(fā)展。 線(xiàn)上網(wǎng)絡(luò)資源豐富，學(xué)習(xí)者可以及時(shí)了解物理學(xué)領(lǐng)域的前沿發(fā)展知識(shí)， 而不再只是停留在課本上，進(jìn)而開(kāi)闊了學(xué)習(xí)者的視野。 此外，學(xué)習(xí)者也不受時(shí)間、空間的束縛，隨時(shí)都可以利用網(wǎng)絡(luò)開(kāi)展教學(xué)，知識(shí)重點(diǎn)、盲點(diǎn)、難點(diǎn)都能夠反復(fù)掌握，強(qiáng)化鞏固。 特定情形下，如在疫情當(dāng)下，線(xiàn)上課程使得學(xué)生全國(guó)依然能夠“不停學(xué)”，當(dāng)然，完全的線(xiàn)上學(xué)習(xí)學(xué)生也必然會(huì)積累無(wú)法全面解決的疑難問(wèn)題，那么就需要通過(guò)線(xiàn)下面對(duì)面課程來(lái)彌補(bǔ)。 線(xiàn)下傳統(tǒng)課堂學(xué)員除了與教師之間能夠?qū)崿F(xiàn)零距離的交流，現(xiàn)場(chǎng)答疑，交流分享外，更主要的是能夠加深與教師之間的情感，學(xué)生也可以體會(huì)到教師的溫暖，這樣學(xué)生的學(xué)習(xí)激情就會(huì)提高。 線(xiàn)上線(xiàn)下混合式教學(xué)方法在應(yīng)用于物理學(xué)本科生的課程中是十分可行的，因?yàn)榫€(xiàn)上課程的快捷與豐富極大地提高了學(xué)習(xí)者的主動(dòng)學(xué)習(xí)能力，而線(xiàn)下課程則能夠補(bǔ)充與線(xiàn)上課程的距離感。

3 不同專(zhuān)業(yè)力學(xué)教學(xué)的特點(diǎn)

在教育的大眾化背景下，學(xué)校探討并實(shí)施了大學(xué)對(duì)物理課程分階段因材施教的教學(xué)模式。 即通過(guò)在課程講授、作業(yè)訓(xùn)練、答疑指導(dǎo)和學(xué)術(shù)資源等環(huán)節(jié)的各階段教學(xué)中，讓各個(gè)階段的學(xué)生均可在適宜的教學(xué)環(huán)境中獲得最優(yōu)發(fā)揮，并力求幫助每一個(gè)階段學(xué)生完成大學(xué)對(duì)物理課程的學(xué)習(xí)。

新時(shí)期，為適應(yīng)各學(xué)科對(duì)人才的需求，進(jìn)一步研究了大學(xué)物理課程，編制了適應(yīng)學(xué)科發(fā)展的課程大綱和教學(xué)計(jì)劃，選擇了不同的課程，力學(xué)在人們的生活和生產(chǎn)中無(wú)處不在。 因此，接下來(lái)，筆者將介紹力學(xué)各專(zhuān)業(yè)的教學(xué)特點(diǎn)。

對(duì)新工科來(lái)說(shuō)，更注重課程的實(shí)用性、交叉性與綜合型。 于是，選用了高等教育出版社發(fā)行，馬文蔚博士編著的《物理學(xué)》。 經(jīng)典力學(xué)部分的教學(xué)內(nèi)容，主要包括了“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)”“牛頓力學(xué)”“能量守恒定律”和“剛體轉(zhuǎn)動(dòng)”四節(jié)的教學(xué)內(nèi)容。 這套課程強(qiáng)調(diào)基礎(chǔ)理論和工作、生產(chǎn)實(shí)踐的緊密結(jié)合。 例如，在角動(dòng)量守恒性中，教科書(shū)中還列舉了許多日常生活中的例子，俄羅斯芭蕾舞蹈演員在翩翩起舞時(shí)， 首先將二腕打開(kāi)，然后再迅速地將二腕和腳朝另一邊靠攏，此時(shí)，地球因轉(zhuǎn)動(dòng)慣量而變小，根據(jù)角動(dòng)量守恒定律，舞蹈旋轉(zhuǎn)得更快，因?yàn)樾D(zhuǎn)速度必須增加。 潛水員經(jīng)常在高空收縮手臂和腳，以減少慣性矩并加快旋轉(zhuǎn)角度頻率。 當(dāng)船舶即將落水時(shí)，它們伸出手腳增加慣性矩，降低旋轉(zhuǎn)角頻率，以一定角度落水。 因此，在本課程中，教師必須強(qiáng)調(diào)這些定理在教學(xué)實(shí)踐中的實(shí)際應(yīng)用，使學(xué)生能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)。 在教學(xué)中體現(xiàn)課程的基本特點(diǎn)和主旨。 在概念和定理推導(dǎo)的基礎(chǔ)上，要在教學(xué)實(shí)踐和現(xiàn)代教育科學(xué)技術(shù)中介紹了更多的案例和定理推導(dǎo)，使學(xué)習(xí)者深刻體會(huì)到，現(xiàn)代物理教學(xué)的意義、價(jià)值和重要性。

針對(duì)理科專(zhuān)業(yè)而言，強(qiáng)調(diào)理解、推導(dǎo)、概念的相互滲透，培養(yǎng)學(xué)生的思想邏輯創(chuàng)新能力，訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)的思考方式與實(shí)際工作方法， 培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)踐、解決現(xiàn)實(shí)問(wèn)題的綜合水平。 因此，筆者選擇了北京郵電大學(xué)推出的《大學(xué)物理簡(jiǎn)明教程》，是由趙近芳博士所撰寫(xiě)的。 經(jīng)典力學(xué)的核心內(nèi)容，大致上由三節(jié)組成：“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)”“質(zhì)點(diǎn)動(dòng)力學(xué)”和“剛體力學(xué)基本”。作者特別注重基本理論的探索、具體方法的闡述和問(wèn)題解決策略的總結(jié)。 例如，在理想流體的伯努利方程中，編者們指出，對(duì)流體運(yùn)動(dòng)來(lái)說(shuō)，根據(jù)流動(dòng)性和連續(xù)性， 在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的瞬時(shí)力和矢量特性都是很復(fù)雜的。 所以，解決方程問(wèn)題的最主要辦法就是伯努利方程組。 首先，它把牛頓力學(xué)的泛函原理運(yùn)用到了理想流體中。 接著，經(jīng)過(guò)模型構(gòu)建、受力分析以及相互作用原理應(yīng)用等過(guò)程，推導(dǎo)出了伯努利方程組。 在實(shí)際教學(xué)中，根據(jù)理科專(zhuān)業(yè)的特點(diǎn)，學(xué)校有效地培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立掌握基礎(chǔ)知識(shí)的能力，進(jìn)而培養(yǎng)了學(xué)生的獨(dú)立思考能力。

對(duì)于醫(yī)學(xué)專(zhuān)業(yè)人員來(lái)說(shuō)，必須理解現(xiàn)代醫(yī)學(xué)和物理學(xué)之間不可分割的關(guān)系。 醫(yī)學(xué)物理學(xué)是物理學(xué)與生物醫(yī)學(xué)技術(shù)有機(jī)結(jié)合的重要交叉學(xué)科。 物理學(xué)主要應(yīng)用于生物醫(yī)學(xué)的基礎(chǔ)理論應(yīng)用和臨床實(shí)踐中。 因此，筆者選擇了中國(guó)高等教育出版社出版、陳中本博士主編的《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》一書(shū)。

當(dāng)中流體力學(xué)部分內(nèi)容涉及了生物動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)與流線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。 生物力學(xué)是一門(mén)利用一般力學(xué)原理和方法深入研究生物體內(nèi)各種力學(xué)現(xiàn)象、規(guī)律和應(yīng)用的特殊科學(xué)。 在醫(yī)藥、生物工程與技術(shù)等領(lǐng)域中有著很大的理論意義和實(shí)用性。 學(xué)科特征在教學(xué)中也很明顯。例如，本課題經(jīng)常介紹“骨的力學(xué)性質(zhì)”“肌肉的力學(xué)性質(zhì)”“血管壁的力學(xué)性質(zhì)”等內(nèi)容，這也說(shuō)明物理學(xué)是現(xiàn)代醫(yī)學(xué)發(fā)展的重要基礎(chǔ)。

隨著中國(guó)現(xiàn)代科技的日益發(fā)展，生物物理學(xué)和農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)不斷交叉滲透，有力地推動(dòng)著中國(guó)生態(tài)農(nóng)林工業(yè)的健康穩(wěn)步發(fā)展。 基于農(nóng)業(yè)等學(xué)科的特殊性，筆者選用了由中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社發(fā)行、陳德萬(wàn)教授編著的《普通物理學(xué)》。 力學(xué)部分主要是持續(xù)的物理學(xué)習(xí)。其中，“液體表面現(xiàn)象” 已成為學(xué)校農(nóng)業(yè)教學(xué)的重心。不少重要知識(shí)點(diǎn)都與學(xué)科發(fā)展緊密聯(lián)系，如土壤的毛細(xì)現(xiàn)象，可同同學(xué)一道剖析植物怎樣從根部中汲取水分和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。 經(jīng)過(guò)推導(dǎo)，人們已經(jīng)能夠估算在毛細(xì)作用下從管道中上升的水的高度，但這還無(wú)法解釋從高聳樹(shù)木到低樹(shù)冠之間的供水問(wèn)題。 所以，將利用科學(xué)常識(shí)，并考慮到樹(shù)水內(nèi)聚能形成的負(fù)壓效果，所以水能不斷地送到更高聳的樹(shù)頂。

經(jīng)過(guò)上面說(shuō)明，人們可以看出，盡管都是熱力學(xué)課程，但是由于對(duì)各學(xué)科教育的側(cè)重程度不同，在教學(xué)過(guò)程中對(duì)學(xué)員的訓(xùn)練方式也有所不同。 在教學(xué)中，需要認(rèn)真分析學(xué)科、學(xué)生情況和課程，以適應(yīng)課程特點(diǎn)，并發(fā)揮自身的個(gè)性，以學(xué)生為本，因材施教。

4 線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)的課程設(shè)計(jì)

新工科時(shí)期，在大學(xué)物理課程中推行線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的混合教學(xué)方法，這是一個(gè)以學(xué)習(xí)者為中心的全新教育理念，通過(guò)運(yùn)用現(xiàn)代教學(xué)技術(shù)手段設(shè)計(jì)滿(mǎn)足學(xué)校教學(xué)要求的線(xiàn)上線(xiàn)下混合課堂教學(xué)方法。 除了精心挑選并制作的線(xiàn)上教學(xué)材料如慕課、微課外，同時(shí)打造探究性線(xiàn)下教學(xué)課程也是十分關(guān)鍵的，通過(guò)運(yùn)用思維導(dǎo)圖引領(lǐng)學(xué)生高效地進(jìn)行課后總結(jié)，并以此為學(xué)習(xí)者打造具有意義的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)。

根據(jù)各專(zhuān)業(yè)的專(zhuān)業(yè)特點(diǎn)，制訂適合不同專(zhuān)業(yè)大學(xué)物理線(xiàn)上線(xiàn)下相結(jié)合的教學(xué)方案， 系統(tǒng)梳理教學(xué)內(nèi)容，突出重點(diǎn)和難點(diǎn)，充分發(fā)揮線(xiàn)上線(xiàn)下混合教學(xué)的優(yōu)勢(shì)。 以工科大學(xué)物理中的“質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)”為例。

根據(jù)教學(xué)大綱和教學(xué)周設(shè)計(jì)教學(xué)單元，為不同的知識(shí)準(zhǔn)備不同的教學(xué)資源。 并制作了所有知識(shí)點(diǎn)的PPT 課件，并上傳到相應(yīng)的單位。 重要知識(shí)點(diǎn)和難點(diǎn)用計(jì)算機(jī)記錄。 針對(duì)重點(diǎn)與難點(diǎn)，教師設(shè)計(jì)了各課程單元的研討主題，并上傳到網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的討論區(qū)，以實(shí)現(xiàn)與教師交流研討。 為了了解學(xué)生在課堂上對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況，設(shè)置了適當(dāng)?shù)恼n堂測(cè)試。 學(xué)生也可以完成在線(xiàn)測(cè)試，并根據(jù)他們對(duì)知識(shí)點(diǎn)的掌握情況安排適當(dāng)?shù)恼n后作業(yè)。 在每個(gè)單元結(jié)束時(shí)，還將設(shè)計(jì)課后反思，幫助學(xué)生掌握、發(fā)現(xiàn)和解決問(wèn)題。

5 結(jié)語(yǔ)

隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，中國(guó)高等教育的學(xué)科分類(lèi)日益精細(xì)與專(zhuān)業(yè)化，各專(zhuān)業(yè)的課程設(shè)置也越來(lái)越豐富和系統(tǒng)。 作為公共基礎(chǔ)課的大學(xué)物理教學(xué)，必須進(jìn)一步調(diào)整教育內(nèi)容、教學(xué)模式和方法，以適應(yīng)時(shí)代的變化。 依據(jù)各學(xué)科領(lǐng)域?qū)?chuàng)新型人才培養(yǎng)目標(biāo)的要求，學(xué)校秉承以學(xué)生為本、個(gè)性化、以師資為本的教學(xué)原則，通過(guò)高效整合優(yōu)質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)教育資源，合理進(jìn)行網(wǎng)上課程和線(xiàn)下課堂的融合，使學(xué)生更有效地掌握教學(xué)內(nèi)容，從而達(dá)到物理教學(xué)的育人目的。