劉婷 蒲賢潔 徐瑋婧 鄭雪麗 楊東俠 楊駿駿 張選梅

摘 要 近年來，線上線下混合式教學(xué)模式逐步興起，但該模式未用數(shù)據(jù)充分分析學(xué)生的學(xué)情，為改善這一不足，教改組基于OBE教學(xué)理念，結(jié)合課堂派在線課堂管理平臺(tái)，挑選線上部分及線下建設(shè)教育資源，獲得學(xué)生學(xué)情，反向設(shè)計(jì)線下教學(xué)環(huán)節(jié)，建設(shè)基于OBE教學(xué)理念，從學(xué)情出發(fā)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)模式，滿足學(xué)生核心需求的同時(shí)調(diào)動(dòng)學(xué)生興趣，提升教學(xué)質(zhì)量。通過教學(xué)實(shí)踐及學(xué)生期末筆試成績(jī)表明，該教學(xué)模式能精準(zhǔn)服務(wù)教學(xué)目標(biāo)，有利于學(xué)生深入理解實(shí)驗(yàn)原理，靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，有助于逐步提升學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力，提高教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞 OBE教學(xué)理念;大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);學(xué)情;創(chuàng)新能力

OBE（Outcome Based Education）教學(xué)理念起源于美國(guó)等國(guó)家的基礎(chǔ)教學(xué)改革，是一種以結(jié)果為目標(biāo)導(dǎo)向的教育，其結(jié)果是指學(xué)生完成課程學(xué)習(xí)后所獲得的所有成果[1-3]，根據(jù)新課程所提倡的課程教學(xué)目標(biāo)，其成果不僅包括課程所涉及的知識(shí)與技能，還包括獲得知識(shí)與技能的過程與方法，以及情感、態(tài)度、價(jià)值觀等[4]。OBE 教學(xué)理念的以結(jié)果為導(dǎo)向即以課程教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，利用反向思維推導(dǎo)學(xué)生習(xí)得知識(shí)與技能的課程設(shè)計(jì)[5]，獲得學(xué)習(xí)知識(shí)的方法所對(duì)應(yīng)的教學(xué)活動(dòng)，使結(jié)果與實(shí)際教學(xué)中的教學(xué)環(huán)節(jié)形成一一對(duì)應(yīng)或一對(duì)多的關(guān)系，最終保證教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成。通過多年的教學(xué)實(shí)踐，教改組將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目標(biāo)定為：知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、思政目標(biāo)。知識(shí)目標(biāo)即要求學(xué)生掌握理論誤差及各實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本概念、實(shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)處理方法等基本知識(shí);能力目標(biāo)指培養(yǎng)學(xué)生分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、評(píng)估實(shí)驗(yàn)誤差、解決實(shí)際問題的能力，以及探索、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)等高階能力。思政目標(biāo)指使學(xué)生養(yǎng)成科學(xué)思維習(xí)慣，潤(rùn)物無聲地提升學(xué)生的社會(huì)責(zé)任感、歷史使命感等。

根據(jù)OBE教學(xué)理念，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)一線教師應(yīng)該以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向，設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，進(jìn)行課堂教學(xué)實(shí)踐。目前，已有研究者基于OBE教學(xué)理念進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革[6-10]，但還未形成較廣泛的輻射示范作用。

1 線上線下混合式教學(xué)存在的問題

近年來，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的一線教師在線上線下混合式教學(xué)模式方面已有不少的探索[11-14]，相應(yīng)的線上教育資源也頗為豐富。線上線下混合式教學(xué)模式對(duì)教師的綜合能力提出了更高的要求，也需要教師投入更多的精力，所以在進(jìn)行線上線下混合式教學(xué)時(shí)存在部分教師將線上、線下教學(xué)簡(jiǎn)單組合、生搬硬套，機(jī)械運(yùn)用線上平臺(tái)及資源的現(xiàn)象，不考慮引用的線上資源是否與其學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)對(duì)應(yīng)、各學(xué)校學(xué)生的學(xué)情是否相同，如部分教師利用線上資源，但不充分考慮其學(xué)校學(xué)生的學(xué)情，線下也不因?qū)W生的學(xué)情動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)方案，簡(jiǎn)單地將其他學(xué)校的線上教育與自身學(xué)校傳統(tǒng)的線下教學(xué)相結(jié)合;部分教師機(jī)械地將線上部分資源、傳統(tǒng)課堂中的預(yù)習(xí)問題、操作視頻等放置線上平臺(tái)，不做統(tǒng)計(jì)分析，線下授課時(shí)，依然根據(jù)經(jīng)驗(yàn)去判斷學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)。這不僅徒勞地增加了教師和學(xué)生的任務(wù)量，教師對(duì)學(xué)生真實(shí)的知識(shí)結(jié)構(gòu)及所學(xué)的掌握情況還是沒有具體的認(rèn)識(shí)，不便于因材施教，不能有效地提升課堂的教學(xué)質(zhì)量。

2 基于OBE 教學(xué)理念，從學(xué)情出發(fā)的線上線下混合式教學(xué)模式的實(shí)踐

2.1 重構(gòu)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)內(nèi)容

設(shè)計(jì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅需要理論支撐，還需要與實(shí)際相聯(lián)系，所涉及的內(nèi)容多且可能復(fù)雜，教材所展示的內(nèi)容不可能面面俱到，包含所有的知識(shí)點(diǎn)，所以學(xué)生要在短時(shí)間內(nèi)較深入掌握實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有一定的困難。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是面對(duì)全校理工科大一、大二學(xué)生開放，此時(shí)的學(xué)生所掌握的大學(xué)物理知識(shí)還不足以支撐學(xué)生較深入地學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，同時(shí)考慮到不同專業(yè)，不同層次學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)不同，此次教改補(bǔ)充了部分教材未展示的、對(duì)學(xué)生理解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原理有幫助的內(nèi)容，增添了部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目測(cè)量?jī)?nèi)容，并對(duì)增改后的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容進(jìn)行分層次劃分，為設(shè)計(jì)可動(dòng)態(tài)調(diào)整的教學(xué)方案提供內(nèi)容支撐。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容主要?jiǎng)澐譃榛A(chǔ)、中級(jí)、高級(jí)三個(gè)層次。

（1） 基礎(chǔ)。基礎(chǔ)層次對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的最簡(jiǎn)單知識(shí)、測(cè)量?jī)?nèi)容，對(duì)學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)要求不高，物理知識(shí)薄弱的學(xué)生也能掌握該部分實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這部分內(nèi)容主要包括實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本概念、簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)操作，是學(xué)生進(jìn)入下一層次的基礎(chǔ)，同時(shí)能增強(qiáng)學(xué)生深入實(shí)驗(yàn)的信心。

（2） 中級(jí)。中級(jí)層次對(duì)應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的中等難度知識(shí)、測(cè)量?jī)?nèi)容，是學(xué)生在學(xué)習(xí)或完成了基礎(chǔ)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容后的進(jìn)階內(nèi)容。學(xué)生需要運(yùn)用基礎(chǔ)層次的知識(shí)內(nèi)容，對(duì)要解決的實(shí)際問題進(jìn)行思考，并找出合適的解決方案才能完成這部分內(nèi)容，能鍛煉學(xué)生解決實(shí)際問題的能力，并在一定程度上提高學(xué)生的探索、創(chuàng)新能力。大部分學(xué)生認(rèn)真思考后能完成這部分內(nèi)容，小部分學(xué)生需要在教師的幫助下完成。

（3） 高級(jí)。高級(jí)層次對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的難度比中級(jí)層次的稍大，可以是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中重要公式的理論推導(dǎo)，也可以是其他的，與中級(jí)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相聯(lián)系的更進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)測(cè)量。這部分內(nèi)容進(jìn)一步提高了實(shí)驗(yàn)的挑戰(zhàn)度，對(duì)學(xué)生的能力要求較高，僅為少部分優(yōu)秀學(xué)生提供進(jìn)步需求渠道，可進(jìn)一步提高學(xué)生解決實(shí)際問題的能力以及創(chuàng)新能力。

2.2 構(gòu)建線上教學(xué)資源

為了不過大增加教師的任務(wù)量，可以集中教師的精力搞教學(xué)，目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心精心建設(shè)了數(shù)字化教材（見圖1（a））、課前測(cè)試題庫(kù)（見圖1（b））、課后測(cè)試題庫(kù)（見圖1（c））、微視頻（見圖1（d））等教學(xué)資源供所有實(shí)驗(yàn)教師使用。數(shù)字化教材中大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目題目旁邊配置了二維碼，掃二維碼即可觀看實(shí)驗(yàn)操作視頻，方便學(xué)生預(yù)習(xí)時(shí)熟悉實(shí)驗(yàn)儀器;課前測(cè)試題庫(kù)是學(xué)生適用且能體現(xiàn)學(xué)生已有知識(shí)結(jié)構(gòu)的習(xí)題測(cè)試庫(kù)，其中的知識(shí)結(jié)構(gòu)包括學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)所重構(gòu)的知識(shí)結(jié)構(gòu);課后測(cè)試題庫(kù)主要涉及所有實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的60%左右的基礎(chǔ)知識(shí)點(diǎn)、重難點(diǎn)內(nèi)容;微視頻是實(shí)驗(yàn)中心教師合力建設(shè)的十六次課程對(duì)應(yīng)的講解基礎(chǔ)知識(shí)的理論視頻及介紹實(shí)驗(yàn)儀器的操作視頻。這些教學(xué)資源是根據(jù)近幾年教師的經(jīng)驗(yàn)、學(xué)生的反饋，有針對(duì)性建設(shè)的，相比傳統(tǒng)提問，教師通過現(xiàn)有測(cè)試可更快更準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)情;相比其他傳統(tǒng)方式預(yù)習(xí)（看教材，查文獻(xiàn)、資料預(yù)習(xí)），學(xué)生通過這些教學(xué)資源預(yù)習(xí)針對(duì)性更強(qiáng)，可提升學(xué)生的預(yù)習(xí)效率。

2.3 線上教學(xué)培訓(xùn)平臺(tái)

2012年重慶大學(xué)成立了教師教學(xué)發(fā)展中心，該中心定位于學(xué)術(shù)性服務(wù)型組織，圍繞國(guó)家教育發(fā)展傳略與學(xué)校教育發(fā)展需求，以“促進(jìn)學(xué)校的教學(xué)卓越與創(chuàng)新”作為根本使命，是重慶大學(xué)教師開展線上線下混合式教學(xué)模式的強(qiáng)大后盾，為教師們提供了各類在線培訓(xùn)課程，便于教師提升在線教學(xué)能力，弄清混合式教學(xué)模式的內(nèi)涵，避免出現(xiàn)生搬硬套線上平臺(tái)等問題，見圖2。另外重慶大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心在教研活動(dòng)中分享課堂派教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，進(jìn)一步為教師們熟悉課堂派，開展混合式教學(xué)提供支持。

2.4 學(xué)情分析

課堂派是集直播、課堂管理、師生互動(dòng)、資源管理等一體的，以互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)終端為載體的在線管理平臺(tái)，主要包括課程教學(xué)（包括互動(dòng)課件、測(cè)試、資料、話題、互動(dòng)答題等功能）、學(xué)情分析等功能。通過課堂派建立班級(jí)，課前發(fā)布針對(duì)性的測(cè)試、微視頻、補(bǔ)充的關(guān)鍵知識(shí)、線上挑選的部分資源等，利用自動(dòng)改題、統(tǒng)計(jì)等輔助工具，可在一定程度上基于數(shù)據(jù)獲得學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)、學(xué)習(xí)能力分析，摸清學(xué)生學(xué)情。

2.4.1 學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)分析

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目涵蓋力、熱、光、電內(nèi)容，相互獨(dú)立的性質(zhì)強(qiáng)于相互聯(lián)系的性質(zhì)，各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目所涉及的原理、知識(shí)點(diǎn)不同，所以每次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目均需分析學(xué)生已有的相關(guān)內(nèi)容的知識(shí)結(jié)構(gòu)。下課當(dāng)天在課堂派對(duì)應(yīng)班級(jí)里發(fā)布下節(jié)課的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目課前測(cè)試、微視頻、補(bǔ)充的關(guān)鍵知識(shí)、針對(duì)性的線上資源等，要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)，并在課前前一天完成課前測(cè)試。教師根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)微視頻、課前測(cè)試的得分率等來分析學(xué)生本身已存在的知識(shí)結(jié)構(gòu)，并基于此數(shù)據(jù)獲取學(xué)生關(guān)鍵性比較薄弱的環(huán)節(jié)、欠缺的地方。

2.4.2 學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析

教師將在線下教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中獲取學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析，課前教師首先通過課堂派編輯好可在線測(cè)評(píng)的實(shí)時(shí)互動(dòng)測(cè)試題（實(shí)時(shí)互動(dòng)測(cè)試題為教師分析學(xué)生已有知識(shí)結(jié)構(gòu)后，以教學(xué)目標(biāo)為導(dǎo)向所設(shè)計(jì)的，或?yàn)閷?shí)驗(yàn)項(xiàng)目的重難點(diǎn)知識(shí)），在線下教學(xué)實(shí)踐環(huán)節(jié)中適時(shí)利用課堂派的實(shí)時(shí)互動(dòng)測(cè)試題在線測(cè)試學(xué)生學(xué)習(xí)知識(shí)的實(shí)際情況，通過實(shí)時(shí)互動(dòng)測(cè)試的測(cè)試數(shù)據(jù)掌握線下教學(xué)環(huán)節(jié)教學(xué)效果，掌握學(xué)生理解相關(guān)原理、重難點(diǎn)的程度以及實(shí)驗(yàn)操作情況，在較大范圍內(nèi)把握學(xué)生學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相關(guān)內(nèi)容的學(xué)習(xí)能力。該方法與課堂中的提問、互動(dòng)相比，好處在于有數(shù)據(jù)支撐，能更全面地掌握學(xué)生的實(shí)際情況。

2.5 構(gòu)建基于OBE 教學(xué)理念，從學(xué)情出發(fā)的線上線下混合式教學(xué)模式

本次教學(xué)模式的總體方案如圖3所示。

2.5.1 基于OBE 教學(xué)理念、學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)教學(xué)方案

課前教師通過學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)分析獲取學(xué)生薄弱的環(huán)節(jié)、欠缺的地方后，教師首先補(bǔ)充學(xué)生薄弱、對(duì)理解實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重難點(diǎn)起關(guān)鍵性作用且學(xué)生欠缺的知識(shí)內(nèi)容，再根據(jù)教學(xué)目標(biāo)中的知識(shí)目標(biāo)、能力目標(biāo)、思政目標(biāo)及學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的不同層次反向設(shè)計(jì)可動(dòng)態(tài)調(diào)整的教學(xué)方案。通常情況下，所有學(xué)生均需完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)、中級(jí)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，基礎(chǔ)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的知識(shí)目標(biāo)或初步的能力目標(biāo)，中級(jí)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容對(duì)應(yīng)培養(yǎng)學(xué)生的能力目標(biāo)，高級(jí)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是繼續(xù)培養(yǎng)學(xué)生能力目標(biāo)的加強(qiáng)內(nèi)容，是為學(xué)有余力的同學(xué)準(zhǔn)備的。為完成教學(xué)目標(biāo)，教師根據(jù)學(xué)生薄弱、欠缺的地方及學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)分析數(shù)據(jù)繼續(xù)大致判斷學(xué)生在掌握基礎(chǔ)、中級(jí)、高級(jí)層次實(shí)驗(yàn)內(nèi)容哪些內(nèi)容會(huì)容易出問題、在完成教學(xué)目標(biāo)的哪些地方會(huì)比較困難，在設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)著重強(qiáng)調(diào)這些內(nèi)容，并準(zhǔn)備多種手段或方案解決此類問題，比如結(jié)合生活實(shí)例、數(shù)據(jù)測(cè)量實(shí)例、科技前沿分享等進(jìn)行講解，運(yùn)用數(shù)據(jù)處理軟件、物理實(shí)驗(yàn)軟件如phyphox等開闊思維，準(zhǔn)備、設(shè)計(jì)有余量、可小幅度動(dòng)態(tài)調(diào)整的教學(xué)方案，為線下教學(xué)實(shí)踐臨場(chǎng)小幅度調(diào)節(jié)教學(xué)方案提供素材。再根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的不同挖掘一些思政點(diǎn)，巧妙融入設(shè)計(jì)的教學(xué)環(huán)節(jié)，為思政目標(biāo)服務(wù)。

2.5.2 基于學(xué)生學(xué)習(xí)能力調(diào)整教學(xué)方案

教師先選定課前設(shè)計(jì)的某種教學(xué)方案，課中按照此教學(xué)方案先逐步進(jìn)行線下教學(xué)，選擇在一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目重難點(diǎn)處或?qū)W生容易出錯(cuò)的地方運(yùn)用課堂派中的實(shí)時(shí)互動(dòng)獲取學(xué)生實(shí)際的學(xué)習(xí)情況，學(xué)生的學(xué)習(xí)能力情況，方便讓學(xué)生熟悉、把握重難點(diǎn)的同時(shí)，可根據(jù)學(xué)生所掌握的知識(shí)情況及學(xué)習(xí)能力快速判斷當(dāng)前選擇的教學(xué)素材是否能支撐學(xué)生達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的知識(shí)目標(biāo)以及能力目標(biāo)，如果學(xué)生反饋的情況不能達(dá)到教學(xué)目標(biāo)，教師應(yīng)增加補(bǔ)充素材再次進(jìn)行講解，如果課前學(xué)生的知識(shí)結(jié)構(gòu)分析環(huán)節(jié)做得不錯(cuò)，補(bǔ)充或強(qiáng)調(diào)的素材應(yīng)該在課前設(shè)計(jì)的教學(xué)方案當(dāng)中，從而在線下教學(xué)環(huán)節(jié)中可以基于學(xué)生的學(xué)習(xí)能力小幅度動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)方案，以保證培養(yǎng)學(xué)生達(dá)到教學(xué)目標(biāo)中的知識(shí)目標(biāo)以及能力目標(biāo)。

在線下操作環(huán)節(jié)，多觀察學(xué)生的操作情況，并在學(xué)生需要時(shí)進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，提高學(xué)生解決問題的能力，激發(fā)學(xué)生的探索欲、創(chuàng)新能力;適時(shí)融入與課程特色相關(guān)的思政點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生良好的科學(xué)思維，激發(fā)學(xué)生社會(huì)責(zé)任感、歷史使命感，為達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的能力目標(biāo)及思政目標(biāo)服務(wù)。再根據(jù)實(shí)際情況鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生完成高級(jí)層次的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，進(jìn)一步強(qiáng)化、鍛煉自身的解決問題的能力以及創(chuàng)新等能力。最終形成基于OBE教學(xué)理念，從學(xué)情出發(fā)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)模式。

2.5.3 鞏固所學(xué)內(nèi)容，獲得反饋

課后再次通過課堂派發(fā)布針對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的測(cè)試，在測(cè)試發(fā)布時(shí)選擇試題打亂順序選項(xiàng)，防止學(xué)生相互抄襲選擇題答案，并要求學(xué)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成測(cè)試;或發(fā)布、鼓勵(lì)學(xué)生發(fā)布相應(yīng)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的討論話題，激勵(lì)學(xué)生積極參與到討論當(dāng)中去，鞏固學(xué)生所學(xué)內(nèi)容的同時(shí)教師由測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)、討論實(shí)際情況進(jìn)一步獲得學(xué)生學(xué)習(xí)能力分析，為下一輪教學(xué)實(shí)踐持續(xù)性改進(jìn)提供數(shù)據(jù)支撐。

2.6 教學(xué)展示———以理論誤差和電子示波器的使用為例

在整個(gè)教學(xué)實(shí)踐中，大部分學(xué)生在課前預(yù)習(xí)、課前測(cè)試環(huán)節(jié)中都按質(zhì)按量完成，并積極踴躍參與課中實(shí)時(shí)互動(dòng)、課后測(cè)試或話題討論環(huán)節(jié)，令教學(xué)實(shí)踐活動(dòng)生動(dòng)有趣。

以第一次理論誤差課為例，在理論誤差課結(jié)束后，教師在課堂派平臺(tái)建立班級(jí)，將班級(jí)加課碼發(fā)送到學(xué)生群，學(xué)生入班后，為后續(xù)熟悉課堂派并檢驗(yàn)理論誤差課學(xué)習(xí)效果，教師鼓勵(lì)學(xué)生參與到課堂派平臺(tái)中的話題討論當(dāng)中去，大部分同學(xué)都與課堂中發(fā)言相反，積極主動(dòng)地參與到了學(xué)生自己發(fā)布的話題討論中去。一位同學(xué)關(guān)于測(cè)量與誤差提出為什么精密度是評(píng)價(jià)隨機(jī)誤差的，準(zhǔn)確度是反映系統(tǒng)誤差的？ 有幾位同學(xué)給出了解釋和自己的看法，但多數(shù)同學(xué)對(duì)精密度和準(zhǔn)確度的定義及解釋還不到位，且對(duì)溫度和氣壓是造成系統(tǒng)誤差還是隨機(jī)誤差也有疑惑，見圖4。而教師在課堂中是詳細(xì)解釋過精密度和準(zhǔn)確度的概念及如何區(qū)分這兩者，也講解過在不同的條件下，溫度可能主要給實(shí)驗(yàn)帶來系統(tǒng)誤差，也可能主要給實(shí)驗(yàn)帶來隨機(jī)誤差。還有一位同學(xué)關(guān)于有效數(shù)字提出疑問，121*1.0+21應(yīng)該等于多少？ 有幾位同學(xué)都評(píng)論指出這位同學(xué)的答案錯(cuò)誤，還有兩位同學(xué)直接給出了自己的答案，見圖4。教師從這兩個(gè)話題中可以得出整體上學(xué)生在有效數(shù)字的運(yùn)算上掌握得比較好，但在理解系統(tǒng)誤差和隨機(jī)誤差上還存在困難，教師分析可能是因?yàn)榈谝还?jié)理論誤差課程內(nèi)容較多，也可能是因?yàn)閷W(xué)生初步接觸系統(tǒng)、隨機(jī)誤差，在之后的課堂教學(xué)實(shí)踐中教師可結(jié)合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目實(shí)例進(jìn)行講解，加深學(xué)生印象，逐步提高學(xué)生在系統(tǒng)誤差及隨機(jī)誤差方面的理解能力，為學(xué)生打好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的理論基礎(chǔ)。

以電子示波器的使用為例，這個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的知識(shí)目標(biāo)為掌握電子示波器的測(cè)量功能、電子示波器的主要組成部分、示波管的結(jié)構(gòu);能力目標(biāo)為熟練掌握示波器掃描與整步裝置、放大與衰減裝置的原理、利用示波器測(cè)量電壓、頻率、位相差的使用方法;價(jià)值目標(biāo)為培養(yǎng)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中的堅(jiān)韌、追求真理的科學(xué)精神。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容的基礎(chǔ)層次為掌握本次實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基本知識(shí)并利用示波器測(cè)量待測(cè)電壓的電壓值、待測(cè)頻率的頻率大小;中級(jí)層次為在熟練掌握使用示波器測(cè)量電壓、頻率的基礎(chǔ)上，利用示波器、移相器測(cè)量移相器兩端的電壓與流過的電流的位相差;高級(jí)層次為讓學(xué)生利用示波器去測(cè)量弗蘭克赫茲實(shí)驗(yàn)或鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)探索新實(shí)驗(yàn)。課前教師在課堂派平臺(tái)發(fā)布課前測(cè)試、微視頻等資源，并設(shè)置學(xué)生完成課前測(cè)試及課前預(yù)習(xí)的時(shí)間，然后利用課前測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)（見圖5（a））及每題的得分率（由于篇幅問題只放了一個(gè)例子，見圖5（b）），掌握學(xué)生課前知識(shí)結(jié)構(gòu)和預(yù)習(xí)情況，有三分之一的學(xué)生獲得滿分，其他同學(xué)主要失分于示波器的放大與衰減裝置的理解上。說明所有學(xué)生學(xué)習(xí)該實(shí)驗(yàn)不存在知識(shí)結(jié)構(gòu)缺失，通過預(yù)習(xí)大部分學(xué)生已經(jīng)達(dá)成教學(xué)目標(biāo)中的知識(shí)目標(biāo)，只是部分學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)本身的內(nèi)容預(yù)習(xí)還不到位，或?qū)?yīng)知識(shí)的理解能力不夠，未達(dá)到教學(xué)目標(biāo)中的能力目標(biāo)。為讓所有的學(xué)生能完成教學(xué)目標(biāo)，在備課設(shè)計(jì)教學(xué)方案時(shí)，把示波器掃描與整步裝置、放大與衰減裝置的講解作為重點(diǎn)，并制作動(dòng)畫輔助解釋示波器的掃描與整步裝置的原理，準(zhǔn)備待測(cè)電壓、頻率被放大與衰減裝置放大或縮小的實(shí)例解釋放大與衰減裝置的原理，同時(shí)準(zhǔn)備多余實(shí)例輔助學(xué)生舉一反三。根據(jù)學(xué)生學(xué)情再次判斷學(xué)生在掌握能力目標(biāo)中的位相差時(shí)會(huì)有缺陷，備課時(shí)把位相差作為重點(diǎn)，并結(jié)合物理中信號(hào)波形以周期的方式變化，波形循環(huán)一周對(duì)應(yīng)的相位為360°的實(shí)例、定標(biāo)實(shí)例輔助學(xué)生理解。線下教學(xué)實(shí)踐過程中在位相差處運(yùn)用了課堂派的實(shí)時(shí)互動(dòng)進(jìn)行檢測(cè)，見圖6，數(shù)據(jù)結(jié)果顯示這部分內(nèi)容學(xué)生掌握得不夠扎實(shí)，教師可根據(jù)充分的備課內(nèi)容小幅度動(dòng)態(tài)調(diào)整教學(xué)方案，以保證學(xué)生達(dá)成能力目標(biāo)。

示波器的調(diào)節(jié)面板按鍵較多，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作時(shí)，教師可根據(jù)實(shí)際情況從原理上對(duì)問題學(xué)生進(jìn)行個(gè)性化輔導(dǎo)，不少同學(xué)容易在相位差的測(cè)定環(huán)節(jié)出現(xiàn)問題，原因是不了解示波器輸入端的外殼是接地的，教師借此情況讓學(xué)生體會(huì)出錯(cuò)、理解、做對(duì)的過程，逐步培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐、創(chuàng)新能力的同時(shí)培養(yǎng)其堅(jiān)韌、追求真理的科學(xué)精神，逐步達(dá)到教學(xué)的能力及思政目標(biāo)。再根據(jù)學(xué)生的完成情況鼓勵(lì)學(xué)有余力的學(xué)生完成高級(jí)層次內(nèi)容，進(jìn)一步鍛煉學(xué)生解決問題及創(chuàng)新的能力。

2.7 期末考試成績(jī)及實(shí)踐情況分析

為了從客觀角度考評(píng)基于OBE教學(xué)理念，從學(xué)情出發(fā)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)在提升教學(xué)質(zhì)量方面的成效，此類教改班和普通班在期末統(tǒng)一參加考試，期末考試題型依次為選擇題、判斷題、設(shè)計(jì)題、計(jì)算題。表1為2個(gè)教改班和全校普通班每種題型的平均得分率和總得分率的情況（1、2班為教改班，3班為普通班），其中選擇題、判斷題、計(jì)算題主要考查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目原理的理解、對(duì)基礎(chǔ)知識(shí)的掌握、對(duì)知識(shí)運(yùn)用的能力，而在選擇題、判斷題、計(jì)算題上2個(gè)教改班相對(duì)普通班平均得分率分別高出0.04、0.02、0.07，說明此類教改在完成教學(xué)目標(biāo)中的知識(shí)目標(biāo)有一定的積極作用;設(shè)計(jì)題主要考查學(xué)生解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力，而教改班的得分率較普通班高出0.04，說明該教改對(duì)提高學(xué)生解決實(shí)際問題及創(chuàng)新能力有一定的積極作用，能較好地完成教學(xué)目標(biāo)中的能力目標(biāo);2個(gè)教改班的總得分率為0.54、0.55，而全校普通班的總得分率為0.05，且最高分出自這兩個(gè)教改班，說明本次教改能在一定程度上提高教學(xué)質(zhì)量。

在教學(xué)實(shí)踐過程中設(shè)計(jì)了前測(cè)、互動(dòng)、后測(cè)或討論環(huán)節(jié)，通過這些環(huán)節(jié)發(fā)現(xiàn)學(xué)生逐步深入理解了實(shí)驗(yàn)原理，在實(shí)驗(yàn)操作過程中引入了與專業(yè)特色相關(guān)的思政元素，這些思政元素在教學(xué)實(shí)踐中潤(rùn)物無聲地影響了學(xué)生，從學(xué)生線下的實(shí)驗(yàn)操作能力逐步提高的情況來看在一定程度上培養(yǎng)了學(xué)生刻苦鉆研等科學(xué)精神，服務(wù)了本課程教學(xué)目標(biāo)中的思政目標(biāo)，后續(xù)教學(xué)實(shí)踐中還將加強(qiáng)思政方面的探索。

3 結(jié)語

教學(xué)資源豐富的今天，線上線下混合式教學(xué)仍存在生搬硬套、機(jī)械運(yùn)用的現(xiàn)象。本文借助課堂派在線課堂管理平臺(tái)精準(zhǔn)獲取學(xué)生學(xué)情，基于OBE 教學(xué)理念，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)反向設(shè)計(jì)教學(xué)環(huán)節(jié)，建設(shè)基于OBE 教學(xué)理念，從學(xué)情出發(fā)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)模式。實(shí)踐及期末考試表明，此教學(xué)模式有利于學(xué)生深度理解實(shí)驗(yàn)原理、靈活運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，并逐步提高實(shí)踐、創(chuàng)新能力，精準(zhǔn)服務(wù)教學(xué)目標(biāo)，提高教學(xué)質(zhì)量，為進(jìn)一步的探索大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供參考。

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