漆 顥，肖 蒙，殷學(xué)毅，熊 洋

（湖北中醫(yī)藥大學(xué)，湖北 武漢 430065）

0 引 言

物聯(lián)網(wǎng)作為一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)經(jīng)歷了快速發(fā)展階段，社會(huì)對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)人才的需求也日益凸顯，許多高校設(shè)計(jì)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，部分地方醫(yī)學(xué)院校直接開設(shè)了物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)，也有少數(shù)醫(yī)學(xué)院校在其他專業(yè)下設(shè)有物聯(lián)網(wǎng)方向課程。而物理學(xué)作為理工科的一門必修的基礎(chǔ)課，在物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的培養(yǎng)方案中占據(jù)非常重要的角色，一般在高等醫(yī)學(xué)院校的第一學(xué)年開設(shè)。物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)物理學(xué)的后續(xù)課程包括模擬電子技術(shù)、數(shù)字電子電路等，它們之間聯(lián)系非常緊密。醫(yī)學(xué)院校的物理學(xué)課程是將傳統(tǒng)的物理學(xué)與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)相結(jié)合，除了講授基本的物理原理之外，更加注重與醫(yī)學(xué)技術(shù)相關(guān)的實(shí)際應(yīng)用的講解，這也是這門課與其他理工科大學(xué)物理課程的不同之處。隨著時(shí)代的快速發(fā)展，現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)與物理學(xué)聯(lián)系非常緊密，每一次進(jìn)步都是與物理學(xué)的完美結(jié)合，這門課同數(shù)學(xué)一樣是醫(yī)學(xué)類本科院校教學(xué)最基礎(chǔ)的課程，針對該課程的改革對后續(xù)的物聯(lián)網(wǎng)工程的專業(yè)課教學(xué)是十分有幫助的?，F(xiàn)代的教學(xué)理論同傳統(tǒng)的教學(xué)理論相比發(fā)生了很大的改變，如何利用現(xiàn)代教學(xué)理論指導(dǎo)醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)，針對出現(xiàn)的問題進(jìn)行改革，已成為任課老師在該課程教學(xué)中不斷探索的任務(wù)。

關(guān)于物理學(xué)教學(xué)改革，許多高校已經(jīng)開展了依托不同現(xiàn)代教育理論的教學(xué)模式的探索。例如李光仲等[1]通過案例式教學(xué)提高學(xué)生對于醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，他采用的是案例式教學(xué)，使學(xué)生在學(xué)習(xí)理論知識時(shí)有一個(gè)固定的應(yīng)用場景，有著不錯(cuò)的教學(xué)效果，同時(shí)也實(shí)現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)。羅利霞等[2]結(jié)合了PPT與功能強(qiáng)大的雨課堂教學(xué)軟件在教學(xué)安排和教學(xué)方法上進(jìn)行了有效的嘗試，使學(xué)生的成績得到了明顯提高。伍佳等[3]基于雨課堂教學(xué)方式，從課程設(shè)計(jì)、教學(xué)技巧、知識結(jié)構(gòu)等方面進(jìn)行改革探究，在提高課堂效率、提升學(xué)生素質(zhì)方面取得了很好的效果。戰(zhàn)麗波等[4]采用“慕課+翻轉(zhuǎn)課堂”的教學(xué)實(shí)踐取得了積極的教學(xué)效果。趙占娟等[5]采取“翻轉(zhuǎn)課堂”，通過老師與學(xué)生的角色互換激發(fā)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，提高學(xué)習(xí)興趣，增強(qiáng)了課堂上的互動(dòng)，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為中心的教學(xué)理念，也取得了良好的教學(xué)效果。2003年，祝智庭教授在國內(nèi)首次對“混合式學(xué)習(xí)”進(jìn)行了詳細(xì)介紹。至此，我國高校的混合式教學(xué)改革取得了較好的實(shí)際效果，如上海交大的 “大學(xué)物理‘翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)’研究與實(shí)踐”等。但是醫(yī)學(xué)院校對物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)物理學(xué)的教學(xué)模式探索還屬于初級階段，本文是以湖北中醫(yī)藥大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)物理學(xué)課程建設(shè)實(shí)踐為例，基于混合式教學(xué)模式對該專業(yè)物理學(xué)教學(xué)過程開展相關(guān)研究。

1 混合式教學(xué)模式概況

混合式教學(xué)是將不同的教學(xué)模式應(yīng)用在同一門課程教學(xué)當(dāng)中，不同的老師采用的模式組合是不同的，本研究采用的是BOPPPS和對分課堂相結(jié)合的模式，兩種模式分別對應(yīng)的是教師的“教”和學(xué)生的“學(xué)”。

在教師“教”的過程中采用的是BOPPPS模式，該模式是由國外的教學(xué)團(tuán)隊(duì)提出的，包含六大版塊，每個(gè)字母代表一個(gè)板塊。其中，導(dǎo)入版塊主要是引入本次課的主題；學(xué)習(xí)目標(biāo)版塊是讓學(xué)生在學(xué)習(xí)這個(gè)章節(jié)之前，清楚自己需要掌握的知識點(diǎn)；前測版塊主要是了解學(xué)生已經(jīng)具備的本次課的基礎(chǔ)知識；參與式學(xué)習(xí)版塊主要是與學(xué)生互動(dòng)式教學(xué)，讓學(xué)生參與進(jìn)來；后測模塊就是了解學(xué)生對于本次課的內(nèi)容的掌握情況；最后就是總結(jié)版塊，與課程開始階段實(shí)現(xiàn)首尾呼應(yīng)，總結(jié)課程并讓學(xué)生回顧本節(jié)課的重點(diǎn)，評估是否達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)[6]。

在學(xué)生“學(xué)”的過程中采用對分課堂模式，該模式是張學(xué)新教授在2014年首次提出，并在復(fù)旦大學(xué)嘗試，取得了良好效果[7]。該模式的特點(diǎn)是把整個(gè)課堂時(shí)間分為前后兩個(gè)比例不同的部分，前一部分時(shí)間占比較少，主要是任課教師講授課程的時(shí)間，即上文提到的“教”的過程；后一部分時(shí)間占比較多，則是留給學(xué)生討論的時(shí)間，在這個(gè)過程中以學(xué)生為中心，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立自主的學(xué)習(xí)能力及團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力，根據(jù)自己不同的知識儲(chǔ)備實(shí)現(xiàn)自我學(xué)習(xí)的差異化，達(dá)到自我調(diào)節(jié)，最終消化和吸收本節(jié)課的知識點(diǎn)。

2 關(guān)于混合式教學(xué)的研究重點(diǎn)

在教師“教”的過程中，涉及BOPPPS模式的研究重點(diǎn)是學(xué)習(xí)目標(biāo)的建立和參與式學(xué)習(xí)的設(shè)計(jì)。學(xué)習(xí)目標(biāo)非常重要，要使學(xué)生在這堂課程結(jié)束后知道自己掌握了哪些知識點(diǎn)，這些知識點(diǎn)能夠讓我們做什么、實(shí)現(xiàn)什么，與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)有什么密切聯(lián)系，會(huì)使用到我們先前的哪些知識，及與后續(xù)專業(yè)課程有無關(guān)聯(lián)，等等；在思政方面，培養(yǎng)學(xué)生形成積極向上的人生觀和價(jià)值觀[8]。在參與式學(xué)習(xí)版塊的設(shè)計(jì)中需要多下功夫，不然會(huì)出現(xiàn)一頭熱，也就是當(dāng)需要學(xué)生參與時(shí)，學(xué)生不參加，只有老師在講授的尷尬局面，所以要考慮全面，如何提高學(xué)生的參與度、老師對教與學(xué)的時(shí)間分配、課內(nèi)與課外學(xué)習(xí)的協(xié)調(diào)和配合、學(xué)生學(xué)習(xí)的個(gè)體差異等都是混合式教學(xué)模式下需要研究的重點(diǎn)內(nèi)容。

3 存在的問題

目前，在湖北中醫(yī)藥大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的物理學(xué)教學(xué)中面臨的現(xiàn)狀如下：在教的方面，傳統(tǒng)的教學(xué)方法就是老師在講臺上講解，配合板書及畫圖，有條件的學(xué)校會(huì)結(jié)合實(shí)驗(yàn)道具，且多采用“滿堂灌”的方式。首先對于課程任務(wù)較多的老師，如果當(dāng)天有較多的教學(xué)任務(wù)，那么在后續(xù)課堂上會(huì)出現(xiàn)興奮度下降、嗓子負(fù)擔(dān)加重的情況，這對教學(xué)質(zhì)量也是有影響的；其次對于學(xué)生來說，對物理學(xué)的初印象就是公式多、內(nèi)容枯燥無味，學(xué)生的精力也有限，不可能一堂課上始終保持很高的專注力，在這種“滿堂灌”的教學(xué)模式下學(xué)生更容易出現(xiàn)走神的情況，尤其是現(xiàn)在的課堂上學(xué)生覺得老師授課很乏味時(shí)還會(huì)去玩手機(jī)或者睡覺，這種課堂氣氛就十分低沉，學(xué)生會(huì)更加覺得物理難、學(xué)不好，這背后的原因就是傳統(tǒng)的教學(xué)模式束縛了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力，課堂上缺少互動(dòng)也扼制了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，違背了“以學(xué)生為中心”的現(xiàn)代教學(xué)理念[9-11]。特別是在學(xué)的方面，有些學(xué)生中學(xué)階段并沒有學(xué)習(xí)好物理，導(dǎo)致學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，本身對于學(xué)習(xí)物理興趣不大，主動(dòng)學(xué)習(xí)的意愿不強(qiáng)；而且很多學(xué)生認(rèn)為物理學(xué)作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課與未來職業(yè)發(fā)展相關(guān)性小，都是公式和理論，就算是在課堂上勉強(qiáng)花時(shí)間，課后也是不會(huì)花時(shí)間學(xué)習(xí)的，只是抱著“及格萬歲”的思想進(jìn)行學(xué)習(xí)，目的只是為了拿學(xué)分而已[12-14]。即便是愿意花時(shí)間學(xué)習(xí)的學(xué)生，由于醫(yī)用物理學(xué)本身公式繁多且內(nèi)容抽象，課本上的公式推導(dǎo)過程也是一帶而過，并不知道為什么這樣，因此多數(shù)學(xué)生對醫(yī)用物理學(xué)的學(xué)習(xí)僅僅停留于公式記憶，以應(yīng)對期末的考核，通常是學(xué)完本學(xué)期的課程就不會(huì)再碰物理學(xué)了，更不用說如何把物理學(xué)與后續(xù)相關(guān)專業(yè)課程相結(jié)合了。

4 擬解決辦法

針對目前湖北中醫(yī)藥大學(xué)物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)物理學(xué)教學(xué)中存在的問題，在教學(xué)方案設(shè)計(jì)中采用對分課堂模式，其中教師傳授知識的部分采用BOPPPS教學(xué)結(jié)構(gòu)，課外學(xué)生通過不同資源實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，課內(nèi)另一半時(shí)間安排分組討論、合作學(xué)習(xí)等。通過此種方式使醫(yī)用物理學(xué)教學(xué)效果達(dá)到金課的標(biāo)準(zhǔn)，即高階性、創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)度，簡稱“兩性一度”[15]。

研究方法可采用以下四種方法：（1）分組比較法：這種方法是在同一個(gè)學(xué)期，選取同一年級同一專業(yè)的兩個(gè)班級，分為實(shí)驗(yàn)組與對照組，即一個(gè)班采用混合式教學(xué)而另一個(gè)班不采用，最后比較教學(xué)效果。（2）觀察法：在平時(shí)授課中，對學(xué)生的學(xué)習(xí)狀態(tài)及行為進(jìn)行觀察并記錄。（3）訪談法：在教學(xué)的不同階段，對不同學(xué)生進(jìn)行約談，了解混合式教學(xué)對他們的影響。（4）問卷調(diào)查法：當(dāng)采用了一段時(shí)間混合式教學(xué)后，針對教學(xué)情況對學(xué)生進(jìn)行回訪，主要是針對教學(xué)過程、教學(xué)目標(biāo)等情況設(shè)計(jì)調(diào)查問卷，考察學(xué)生對于這一教學(xué)模式的認(rèn)可度和參與度是否達(dá)到了教學(xué)目標(biāo)等。

混合式教學(xué)實(shí)施步驟：（1）第一次課講授：在BOPPPS結(jié)構(gòu)中的導(dǎo)入版塊（B），可利用課程回顧、播放與主題相關(guān)影片、提出具有爭議的論點(diǎn)等方式引發(fā)學(xué)生們的思考；然后闡明學(xué)習(xí)要達(dá)到的目標(biāo)（O），在學(xué)生開始學(xué)習(xí)之前就明白自己要學(xué)哪些，帶著問題去學(xué)習(xí)，效率會(huì)大大提升；接著通過前測（P）來了解學(xué)生先備知識以及學(xué)生的興趣點(diǎn)在哪里，根據(jù)先測的內(nèi)容來調(diào)整本次課程的難度，及時(shí)合理地安排教學(xué)進(jìn)度，這一前測版塊可利用雨課堂的小測驗(yàn)功能；在參與式學(xué)習(xí)版塊（P）可使用小組討論、案例研究等一些教學(xué)互動(dòng)技巧，配合電子互動(dòng)工具進(jìn)行；用后測（P）了解學(xué)生學(xué)到了什么，是否達(dá)到學(xué)習(xí)目標(biāo)；最后進(jìn)行課堂總結(jié)（S），幫助學(xué)生梳理整堂課程的知識點(diǎn)，讓學(xué)生回顧課堂開始的問題，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行反思，提煉要點(diǎn)，在時(shí)間允許的情況下畫出思維導(dǎo)圖，課堂結(jié)束后告知學(xué)生下次課的主要內(nèi)容，讓學(xué)生提前預(yù)習(xí)。（2）課外學(xué)生自主學(xué)習(xí)：教師提供線上教學(xué)資源，學(xué)生通過課外自主學(xué)習(xí)對上次課的內(nèi)容進(jìn)行消化吸收，實(shí)現(xiàn)個(gè)性化學(xué)習(xí)，發(fā)現(xiàn)并記錄問題。（3）第二次課討論：采用不同方法將班級分為不同小組進(jìn)行組內(nèi)討論，解決問題，提煉難點(diǎn)；再進(jìn)行組間對話或老師解決難點(diǎn)。

5 混合式教學(xué)模式的應(yīng)用實(shí)例

下面以針對物理學(xué)中“泊肅葉定律”開展混合式教學(xué)為例。

首先是在教師“教”的過程采用BOPPPS法，其過程如下：

（1）導(dǎo)入（B）：采用問題導(dǎo)入法，在課堂教學(xué)開始時(shí)提出相關(guān)問題“日常生活中常見的冠心病，其中的一種病理表現(xiàn)為血流量變小，造成心肌缺血，從而危及病人生命安全，那么治療冠心病有什么辦法？其背后的物理機(jī)制又是什么？”

（2）學(xué)習(xí)目標(biāo)（O）：使學(xué)生掌握泊肅葉定律的推導(dǎo)過程，能利用泊肅葉公式指導(dǎo)實(shí)際應(yīng)用。其中的思政元素是使學(xué)生具備理論聯(lián)系實(shí)際的能力，通過理論指導(dǎo)實(shí)踐，又從實(shí)踐驗(yàn)證理論。

（3）前測（P）：采用問答形式，考察牛頓黏滯定律，即黏滯力與哪些物理量有關(guān)；采用習(xí)題小測試方式，考察學(xué)生關(guān)于微積分運(yùn)算這個(gè)知識點(diǎn)的掌握情況。

（4）參與式學(xué)習(xí)（P）：這個(gè)版塊包含了對分模式中學(xué)生自主學(xué)習(xí)，討論主題是泊肅葉公式的推導(dǎo)，首先由教師給出研究對象為圓柱形的黏性流體，學(xué)生則采用臨時(shí)分組的方式進(jìn)行公式推導(dǎo)，在臨時(shí)小組長的組織下進(jìn)行討論，如推導(dǎo)的公式是否正確、錯(cuò)誤原因等，保證每個(gè)學(xué)生掌握這個(gè)知識點(diǎn)。

（5）后測（P）：返回導(dǎo)入部分提出的問題，測試學(xué)生此時(shí)是否可以回答出該問題。在上個(gè)階段學(xué)生已經(jīng)成功推導(dǎo)出了泊肅葉公式，即：

式中：Q為流量；R為半徑；L為長度；η為流體的黏度系數(shù)；ΔP為流體前后的壓強(qiáng)差。以此判斷流量Q與R的4次方、壓強(qiáng)差成正比，與長度L成反比。要治療冠心病必須使血流量變大，學(xué)生依據(jù)流量Q與其他物理量的數(shù)學(xué)關(guān)系，可以通過增大R和減小η來實(shí)現(xiàn)。對應(yīng)的醫(yī)療措施就是擴(kuò)充血管和利用活血化淤藥物降低血液的黏度。由數(shù)學(xué)關(guān)系可以看出，血管半徑R的小變化可以使血流量Q產(chǎn)生很大的變化。以此可以解釋，當(dāng)病情較輕時(shí)選擇通過藥物治療，當(dāng)病情較重時(shí)就要選擇采取手術(shù)治療，即擴(kuò)充血管。

（6）總結(jié)（S）：總結(jié)本節(jié)課程的目標(biāo)是使學(xué)生掌握泊肅葉定律的推導(dǎo)，并利用治療冠心病的例子加深學(xué)生對泊肅葉定律的理解。使學(xué)生明白醫(yī)生的每條治療措施背后都有科學(xué)理論支撐，一個(gè)好的醫(yī)生不僅是具備豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)，還需扎實(shí)的理論知識。在教學(xué)過程中加入的思政元素，要達(dá)到“隨風(fēng)潛入夜，潤物細(xì)無聲”的效果，思政元素不能為了加而加，本次課的思政元素就是要培養(yǎng)學(xué)生從實(shí)踐到理論再到實(shí)踐的能力，即理論聯(lián)系實(shí)際。

然后是學(xué)生“學(xué)”的過程，特別是課外學(xué)生自主學(xué)習(xí)，老師會(huì)提供線上學(xué)習(xí)資源，如中國慕課、嗶哩嗶哩等。這些學(xué)習(xí)資源符合短而精的特點(diǎn)。收集本次課的問題，在第二次課堂進(jìn)行討論，并再次對泊肅葉定律進(jìn)行分析，比如它是如何指導(dǎo)冠心病治療的。進(jìn)一步升華，讓學(xué)生回想生活中有沒有利用理論知識指導(dǎo)實(shí)踐操作的親身案例。

6 結(jié) 語

本文基于BOPPPS和對分課堂的混合式教學(xué)模式對醫(yī)學(xué)院校物聯(lián)網(wǎng)工程專業(yè)的物理學(xué)教學(xué)過程進(jìn)行研究，教學(xué)效果良好，該專業(yè)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力得到了提升，激活了學(xué)生對于物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，還有許多問題需要完善，例如討論主題如何設(shè)計(jì)、學(xué)生課堂討論的時(shí)間如何分配、教學(xué)過程如何設(shè)計(jì)等，還需在今后的教學(xué)實(shí)踐過程中不斷反思、不斷改進(jìn)。醫(yī)用物理學(xué)這門課對于醫(yī)學(xué)院校的學(xué)生是十分重要的，起到了承上啟下的作用，與后續(xù)的專業(yè)課聯(lián)系是十分緊密的。因此要上好這門課除了學(xué)習(xí)理論知識外，還需要考慮醫(yī)學(xué)院校特點(diǎn)，將它與現(xiàn)代醫(yī)學(xué)技術(shù)相結(jié)合，做到理論與實(shí)際相結(jié)合，會(huì)發(fā)揮更大作用。對于物理學(xué)，各個(gè)醫(yī)學(xué)院校一直都在進(jìn)行教學(xué)改革，短時(shí)間提高教學(xué)效果是不符合實(shí)際也不符合教學(xué)規(guī)律的，它需要我們不斷總結(jié)、不斷完善，在教學(xué)過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。隨著時(shí)代的發(fā)展，學(xué)生的特點(diǎn)也不同于過去，過去的方法也不再適合當(dāng)代的學(xué)生，因此作為教師也要與時(shí)俱進(jìn)，緊跟潮流，吸收新的教學(xué)理念，學(xué)習(xí)新的教學(xué)方法，根據(jù)學(xué)生的時(shí)代特征調(diào)整教學(xué)方法，從而提高教學(xué)效果，最終實(shí)現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)。