疫情背景下“大学物理”课程...理工大学基础物理教研组为例_陈华俊.pdf

：陈华俊疫情背景下“大学物理”课程线上教学的经验与展望 以安徽理工大学基础物理教研组为例绍兴文理学院学报（教育科学），（）：疫情背景下“大学物理”课程线上教学的经验与展望 以安徽理工大学基础物理教研组为例陈华俊（安徽理工大学 力学与光电物理学院，安徽 淮南）摘 要：对疫情背景下“大学物理”线上教学的优势与所存在的问题进行了分析与讨论，并给出解决问题的建议。对 年春季疫情期间线上教学进行经验总结，对慕课视频教学与直播教学两种模式的教学效果做了比较，数据显示线上直播教学模式的效果明显高于慕课视频教学。鉴于 年 月疫情再起，线上课堂重启。进一步指出线上课堂要注意的问题，以及给出解决问题的有效建议。结合当今互联网的飞速发展，线上教学模式与线下教学模式共存将成为高校教学活动中的新常态，研究将为普通高校线上“大学物理”的教学提供有益的参考。关键词：线上教学；大学物理；直播授课；教学研究中图分类号：文献标志码：文章编号：（）收稿日期：基金项目：国家自然科学基金项目“基于微纳光力系统的 费米子探测与马约拉纳诱导的相干 光学传播特性研究”（）；中国博士后科学基金项目“复合微纳系统中 共振和 分裂诱导的相干光学传播特性研究”（）；安徽省自然科学基金项目“基于 非线性光学力系统的 费米子光学探测方法研究”（）。作者简介：陈华俊（），男，博士，安徽理工大学力学与光电物理学院教授，硕士生导师，研究方 向：腔光力系统中相干光学特性。：引言 年新年伊始，一场没有硝烟的战争突然打响，突如其来的新冠病毒急速席卷全国，完全打乱了全国人民的工作和生活，也打破了原有的学校教学秩序，给线下授课方式带来了严重的困难。年 月，教育部印发关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见，要求采取政府主导、高校主体、社会参与的方式，共同实施并保障高校在疫第 卷 第 期 年 月 绍 兴 文 理 学 院 学 报 .情防控期间的在线教学，实现“停课不停教、停课不停学”。与此同时，各中小学校，大中专院校等的线上教学工作也如火如荼地开展起来。整个 年的春季教学，由于疫情尚未得到逐步控制，全国各大院校皆采用线上教学方式完成课程的教学任务。直到 年的秋季，由于疫情得到逐步控制，线下课程才得以恢复。经过全国人民的努力，年度，国内疫情防控得当，线下课程步入正规。年是新冠疫情的第三个年头，虽然国内疫情逐渐得到有效控制，然而新冠病毒依然肆虐全球。就在人们以为疫情不会再像之前影响全国人民的工作、学习、生活时，年初，个别省市出现了变异的新冠病毒。从 月份开始，一些省份出现新冠变异病毒的爆发趋势，笔者所在的高校 安徽理工大学（以下简称安理工）所在地的疫情也呈现严峻的趋势。在此背景下，高校再次停止了线下课程。学校封闭，教师居家重新开始网上授课，线上课程教学重启。从 月下旬开始，安理工开始了全面的线上教学。由于在 月初，尚未停止线下教学之前，安理工便通知每位教师做好线上教学的准备，因此，相比 年的线上教学，教师们有了更多的线上教学经验。“大学物理”是理工科院校的一门重要的公共基础课，在高校基础教学中有十分重要的地位。安理工力学与光电物理学院基础物理教研室的 位教师承担了全校“大学物理”课程的教学。虽然之前也有教师进行过复合式教学，但如此大规模的完全线上教学却前所未有，如何保证线上教学的质量，是每位教师面临的巨大考验。新的困难也预示着新的机遇，全新的授课模式也带来新的教与学的体验，同时线上教学也突破了教与学的时空限制，有效推进了教学方式的变革。本文对“大学物理”线上教学模式进行了总结，就如何更好开展线上授课活动，如何在疫情之后线下教学和线上教学相结合，促进教学模式改革，提高教学效果，进行了分析和探讨。针对目前我省疫情反弹，安理工重新线上教学情形，为线上教学存在的问题，提供可供选择的具有建设性的建议。一、年春季线上课程教学的回顾由于新冠病毒的肆虐给全国高校及教师打了一个措手不及，年的春季教学在前期准备不太充分的条件下开始了网上教学。初期的线上教学问题主要有以下几个方面。（一）线上教学平台不熟悉通常线上课程教学之前，为保证线上课程的顺利开展，教师需要提前完成以下几个工作。一是，建设线上课程。安理工起初鼓励教师使用的是超星学习通平台，每位教师根据手头资源初步完成了线上课程的建设。二是，完善线上资源。由于学生不在学校，没有教材，因此，需要教师在学习通上传课程所需的、电子教案、课后习题等。三是，建群。建立班级 群或者微信群，方便教师管理学生，并同时与班级班委保持联系，在线上教学出现问题时保持良好、及时的沟通，以便问题能得到及时解决。然而，年的春季线上教学十分匆忙，大多数教师对线上教学不熟悉，甚至从未涉猎，缺乏经验。造成前两周的线上教学不顺畅。此外，由于很多住宅小区封闭，而建设网课所需的材料在学校内，不能去学校取回建设网课的资料，造成每个教师所找的网课资源各不相同，以至于教师在授课时内容的侧重点各不相同。解决途径：经学校批准，基础物理教研组的系主任从学校取回材料，规范了网课资源，最终使得所有的教师共享相同的资源。（二）网络不稳定在开始线上教学之前，鼓励教师使用超星学习通，希望后期有足够多的数据来总结线上教学的经验。但由于开设网课人员过多，同一时间访问超星学习通的人员超过了系统的承载能力，造成很多教师无法登录学习通建设网课，甚至打不开系统。在线上教学过程中，由于线上授课平台 陈华俊：疫情背景下“大学物理”课程线上教学的经验与展望 第 期 以安徽理工大学基础物理教研组为例 的不稳定性和学生所使用网络的影响，线上教学过程中会出现卡顿情况，严重影响教学的运行，教学效果可想而知。解决途径：各大网络平台相继推出网络教学平台，如腾讯课堂、腾讯会议等，分流了很多使用学习通教学的教师，使得学习通得以正常运行。（三）授课方式在 年春季线上教学过程中，有的教师通过所建的 群播放慕课视频来授课，在 群里与学生交流、讨论。有的教师通过学习通里建设的课程，对着 讲的方式授课。“大学物理”这门课有很多理论推导过程，然而不管是慕课视频还是 大都省略了许多推导过程，造成学生无法理解结果是如何得到的，影响教学效果。不少教师便采用了慕课视频学习结合 群里答疑的方式进行线上教学。慕课视频学习有其优点，例如，学生可以反复观看学习视频内容、可以自己在平台上搜索适合自己的慕课视频、学习时间上可以根据自己的安排自由调整等。但是慕课视频授课的问题也很突出，如果学生基础知识不是很扎实，通过慕课视频学习很难理解教学内容。而且慕课学习需要学生有很强的自主性，需要学生前期预习功课，观看完慕课视频后还需要学生回顾内容，对于不完整的推导过程需要学生自己补充完整，课后仍然要和教师积极讨论，遇到问题和教师及时沟通。然而对于有些自主性学习不高的学生，看视频容易走神，不能很好地安排学习时间，导致课程学习进度跟不上、学习效果不佳等问题。解决途径：采用直播授课方式。调查发现教研组采用腾讯课堂和腾讯会议这两种直播授课方式比较多。但需要购买一定的设备，比如平板电脑、手写板等。学生进入直播平台后，教师通过分享屏幕的方式，在设备端通过手写的方式进行线上授课。直播线上授课的优点还在于每次课程都有回放和考勤记录，课堂上没听明白的地方可以课后再回放，同时，教师不用花费时间考勤，平台能自动记录学生的上课时间。教师从平台记录的学生上直播课和看回放的时间，便能了解学生的上课情况，可以以此作为出勤依据。案例：有一位学生连续两周没有在腾讯课堂上进行线上学习，原来他家在偏远农村，两周前家里大风大雨，把电线杆砸断，全村停电，该生手机也没电了，两周后才恢复供电，该生才通过手机进行在线学习。后来给予该生单独指导，该生也顺利通过了期末考试。此外，腾讯课堂还有举手、点名菜单，教师可以通过和学生连麦提问的方式线上互动，而且直播间的评论区也是很好的交流地，教师提出问题后，要求学生在评论区快速给出答案，可以看出多少学生在认真听课，跟着教师的思维走，以及了解学生知识掌握的情况等。根据安理工 年春节教学结束后“大学物理”期末考试的结果，对教研组教师采用慕课视频授课和直播授课两种方式班级学生挂科人数做了比较，如图 和图 所示。以便比较，选取了两个班级合班组，两合班的学生数在 人之间，图 中的 位教师采用的是直播授课的方式，可以看出挂科人数在 人之间。这里需要说明，由于是线上教学，从期末考试成绩来看，普遍要比线下教学卷面分要低，因此，经教研组研究决定，适当地降低了卷面分数。图 中的 位教师也是两合班的“大学物理”教师，这 位教师采用的是慕课视频播放的形式，从图 可以看出，学生挂科人数在 人之间，明显高于图 中直播授课方式中的挂科人数。这是由于慕课视频播放方式的教学过程中，为了吸引学生的注意力，通常会加强知识的生动性和趣味性，视频中的教师会在教学形式和技巧上花费更多的时间。这虽然能引起学生的兴趣，但却把知识分割成许多不连贯的小碎片，缺少了知识传授的逻辑性、连贯性及深刻性。另外，慕课视频的时间较短，通常在 分钟左右，对“大学物理”这种充满许多严格理论推导的课程，很难在这么短的时间内把所有知识讲全面，因此，慕课视频教学目前仍然停留在表面，并未深入。以上是对 年春季线上教学的回顾，已有线上教学经验的总结对今后线上教学具有借鉴意义。绍兴文理学院学报（教育科学）第 卷图 直播授课方式“大学物理”两合班学生挂科数目图 慕课视频播放授课方式“大学物理”两合班学生挂科数目二、年疫情再起不幸的是 年 月，新冠病毒的变异株在国内部分地区呈爆发趋势。月中下旬，安理工所在的城市疫情也呈现严峻趋势。学校决定封闭管理，除部分学校、学院领导在校办公外，所有教师居家重启线上教学。（一）线上直播授课的优势相比 年春季的线上教学，大多数教师有了线上教学的经验，教师们明显更得心应手了。根据 年的线上教学经验，为了保证教学质量，这次学校要求所有教师都采用直播教学模式。学院制作了 表，包括每位教师的授课名称、学生班级、授课时间、线上教学平台、授课链接等信息。从表格中看出，大部分教师选择腾讯课堂、腾讯会议、学习通采用直播的授课方式，而只有个别教师采用 群播放视频的方式。期中测试时，在学习通里上传了前五章节的 个选择题，让学生在一节课的时间内完成测试提交答案。随机选择 位直播授课教师的班级的测试结果，然后与采用 播放视频的 位教师所带班级的测试结果作比较，结果如图、图 所示。发现直播授课方式不管是最高分、最低分、以及平均分都明显高于视屏播放教学模式。基于此，学院调整了个别教师的线上教学模式，要求每位教师都采用直播授课模式。（二）线上直播授课的不足与解决方式当前，全面线上教学是疫情大背景下的产物，是互联网技术飞速发展下的新的教学模式，它打破了“教”与“学”的时空局限，学生具有了自主的、可选择的学习。但我们也不得不面对线上教学的不足。.线上课程缺乏交流与沟通由于线上课程教学中缺失了实体化课堂情景，教与学在物理空间上是分离的，教师不能像在传统线下课堂上那样直接掌握学生的学习进 陈华俊：疫情背景下“大学物理”课程线上教学的经验与展望 第 期 以安徽理工大学基础物理教研组为例 程，学生与教师之间不能及时有效地交流与讨论。同时，教师也无法及时获取学生对线上所讲授知识的理解程度，教师虽然一直按照自己节奏与进度进行课程的讲解，但学生却毫无参与感，教师讲自己的，学生是否在听、是否存在挂机的情况，教师不得而知，很难保证教学质量。图 “大学物理”采用直播授课方式分数图 “大学物理”采用视频播放方式分数针对该问题，提出的解决方式如下：严格线上课堂的管理，腾讯课堂中有签到功能，采用课前 分钟、课后 分钟签到，课堂随机点名的方式督促学生按时上课，统计学生出勤、互动的数据及与班委、辅导员沟通，及时掌握学生听课情况和旷课原因。教师对迟到、早退、听课时间短、课堂互动参与少的学生进行重点关注，辅导员对多次表现欠佳的学生进行谈话。此外，由于每位教师的线上授课平台及链接是对外公布的，学校、学院领导会不定时随机进入课堂进行听课，并指出存在的问题。班级的辅导员也会随时进入课堂监督。不仅对教师起到监督作用，还能关注学生的上课情况，这在一定程度上起到督促学生的作用。.学生注意力不集中研究发现，学生课堂上课的注意力曲线变化规律如图 所示：课堂刚开始时（前 分钟）学生注意力高度集中；此后（分钟），注意力开始降低；在 分钟左右注意力进入低谷；而到最后 分钟，将近快下课时，学生逐渐恢复精神状态，注意力逐渐回升。图 学生课堂注意力曲线 从学生课堂注意力的变化规律可以得知，在 分钟左右学生注意力达到最低谷，如果此时还一直进行理论推导，效率会极低。此时教师要对学生注意力进行有效的干预，让学生的思维动起来，参与到学习过程中。因此，在线上教学过程中教师可以每隔 分钟左右设计一个提问环节，与学生进行互动，唤醒学生的注意力，调整学生状态。此外，教师可以根据学生回答问题的结果了解学生对知识点的掌握情况，这样教师可以根据实际情况对课程的进度、讲述的快慢进行调整，实时调整教学节奏。此外，线上教学过程中教师无法全程对学生做有效的监督，教师所讲授的内容，学生能学到多少，知识掌握到什么程度教师无法获得全部信息。因此，整个教学过程中完全取决于学生自己是否全程认真配合，要求学生具有很高的自主性和主动性。然而，现在学生每天有多门线上教学需要完成，如果课程安排在七八节课或者晚上，大部分学生的精力消耗殆尽，学习效率低下，更不用说那些缺乏学习自觉性和主动性的学生了。每个学生长时间对着手机屏幕或者电脑屏幕，没有班级整体的学习氛围，这也极大地影响线上教学学生注意力的保持和学习的成效。.其它存在的问题有来自外省的学生反应，他们高中时没有学过物理，没有基础，说线上教学像听天书一样，对 绍兴文理学院学报（教育科学）第 卷于这样的问题需要特别对待，多进行交流、沟通，以及额外指导，而且学生反应更希望线下面对面的教学模式。此外，长时间的线上课程教学，不仅对学生的视力有严重影响，对教师的视力也影响很大。再者，线上考试很难保证公平，安理工采取的是线下考试，等疫情逐渐得到有效控制，下学期开学再组织考试。但这就带来一个问题，经过一个学期，很多知识不进行复习加强，将逐渐变得陌生。因此，开学时教师需要额外再给学生补课，这又增加了教师的工作量。三、总结与展望随着国家加强对疫情的防控，我们相信疫情最终会得到有效的控制，而课程教学最终也将回归到传统的线下教学模式。对已有线上课堂教学经验的总结也对线下教学具有很强的指导意义。例如，在线下教学过程中，教研组依然在使用学习通进行签到、线上测试，而且也在不断完善学习通里的教学资源，逐步完善资源共享和答疑平台建设，使学生能有更多的渠道获取知识。本文回顾了 年春季线上教学的经验与所存在的问题，对已有经验做了总结。年 月份以来，疫情逐渐严重，线上课程重启，结合线上课程存在的问题，以及安理工的具体情况，针对线上教学实施过程中遇到的问题，提出了相应的解决方案，为线上课程的顺利进行提供借鉴。在目前疫情大背景下的线上教学过程中，只有学校、教师、学生联动配合才能保证线上教学的质量，这对教师提出了更高的要求，教师不仅扮演着传授知识的角色，还承担着管理课堂秩序与引导学生的角色。本文所总结的线上教学的经验，具有较高的可行性，也得到良好的教学效果，期望能为同类普通高校在线上“大学物理”教学过程中提供有益的参考。当今世界，互联网的飞速发展，逐渐使得教学模式呈现多样化，传统的授课模式也正在发生显著的变化，对传统教学模式提出了一系列全新的挑战和改革契机。线上授课模式带来的变革，也将使得教学方式、教学管理、及教学考核等具有更多的选择。在较长的一段时间内，我们相信线上教学模式会和线下教学模式一样，将成为高校教学活动的新常态。努力实现线上和线下教学模式的有机融合，保质保量完成“大学物理”课程的教学，是“大学物理”教研组成员努力的方向，也是全国高校教育工作者在教学过程中需要思考的问题。虽然本文研究的是“大学物理”线上教学所面临的问题和经验总结，但该研究内容对其他课程的线上教学也具有借鉴意义。参考文献：教育部应对新型冠状病毒感染肺炎疫情工作领导小组办公室关于在疫情防控期间做好普通高等学校在线教学组织与管理工作的指导意见（）：代显华，唐海康，陈红，等停课不停学，网络教学遇到的挑战教育与教学研究，（）：许佳路，徐立君，李钟琦，等互联网时代大学物理教学中学生创新能力培养的研究物理通报，（）：努尔艾力 阿卜杜外力，阿布都加怕尔 如苏力，郭亮非物理专业大学物理教学中学科融合的几点思考高等工程教育研究，（）：其木格大学物理线上线下混合式教学探索与实践大学物理，（）：刘凌虹，贺梦冬，吴桂红，等新工科背景下大学物理全方位育人课程体系建设物理通报，（）：李雷，陶平，吴庆州，等基于线上线下混合式教学的大学物理教学探索 以南京理工大学紫金学院为例物理通报，（）：洪锦泉，郑标，王静，等基于雨课堂的智慧课堂模式的构建与实践 以大学物理课程为例许昌学院学报，（）：谢东，樊代和，王辉基于混合式教学模式的“大学物理”教学设计 以“振动”为例物理与工程，（）：王鑫，陈曙光，肖艳萍线上线下混合教学模式的探索与实践 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