“大学物理”在线教学的实践与思考

胡  杨，姜  慧，沈佳杰 

（上海海事大学　理学院，上海 201306）

[摘  要]物理学是自然科学和工程技术的基础，也是人类思想方法、世界观建立的基础，《大学物理》是理工类专业学生必修的公共基础课程。本文运用调查问卷的方法，以某省属大学理工类专业学生为研究对象，分析了《大学物理》的实践背景，以及学生在线学习现状，包括学生对在线教学这一模式的总体态度、学习过程中的困难等，并揭示了线上教学模式的优点和缺点，最后介绍了线上线下混合式的教学模式，从而指出这种模式是《大学物理》未来的发展方向。

[关键词]教学改革，大学物理教学，线上线下混合。

[基金项目]2022年度上海高校市级重点课程建设项目（上海市教育委员会，《大学物理（一）》线上线下混合式课程）。编号无！

[作者简介]胡杨（1985-），男，江西九江人，博士，上海海事大学理学院讲师，主要从事基础物理研究；姜慧（1977-），女，江苏连云港人，博士，上海海事大学理学院教授（通讯作者），主要从事基础物理及应用物理的研究；沈佳杰（1985—），男，上海人，博士，上海海事大学理学院副教授，主要从事基础物理及应用物理的研究

[中图分类号]G642     [文件标识码] A  

1. 引言

在线教学，或称线上教学，是通过互联网技术进行远程教学的一种模式。网络技术的普及，为在线教学模式的流行提供了物质基础，并涌现了许多教学平台和工具。尤其是在新冠疫情的大背景下，师生之间即使不“面对面”也能实现授课和学习。早在2020年，教育部就发出通知，要求做好普通高等学校在线教学的组织和管理^［１］。疫情防控期间，在线教学第一次被成体系地、大规模的应用，即使应对新冠进入“乙类乙管”的新阶段，在线教学也在对传统的教学模式产生持续的影响^［２］。

物理学是自然科学和工程技术的基础，也是人类思想方法、世界观建立的基础。《大学物理》作为理工类专业学生必修的公共基础课程，它与现代生活联系紧密，是重要的科研领域，也是新工科专业的重要基础。它有助于学生建立正确的科学思想和科学的方法论，有助于提升学生对工程问题进行抽象建模和运算、处理和解决实际问题的能力，有助于培养学生的辩证唯物主义世界观。

本文以某省属大学理工类专业学生的《大学物理》课程在线教学为研究对象，首先对学校情况和学生特点进行介绍，这是在线教学实践的背景，然后通过调查问卷的方法，研究分析学生的学习现状，进而揭示线上教学模式的优缺点，并提出相应的解决策略，最后是总结与展望。

2. 实践背景

该大学是一所以航运、物流、海洋为特色，具有工学、管理学、经济学、法学、文学、理学和艺术学等学科门类的多科性大学。调查在航海、电气、计算机三个专业的学生中进行，这三个专业在理工类专业中是具有一定的代表性的。调查回收的有效问卷383份，其中航海专业学生101份，电气专业183份，计算机专业99份。

调查首先关注的是学生的中学物理基础。中学物理基础的好坏，会影响到大学物理的学习。由于生源来自各地，而各地在中学物理的教学内容是不尽相同的。《大学物理》的教学内容，可以分为以下的章节：质点运动学，质点动力学，动量与能量，刚体转动，机械振动与机械波，气体动理论，热力学基础，静电场，恒定磁场，电磁感应，波动光学。根据调查，学生普遍反映“刚体转动、气体动理论、波动光学”这三部分的内容在中学物理是较少涉及的。表1列出了中学学过以上三部分内容的学生在全体有效问卷中的占比，其中第一列表示学生所在的专业以及从该专业回收到问卷的学生人数，每二至四列表示中学学过相应内容的学生人数及其在所在专业中的占比。

表1. 中学学过相应内容的学生在全体有效问卷中的占比

理工类专业学生的培养计划中，主要专业基础课程包括：工程力学、流体力学、工程热力学与传热学、电路与电子技术、无线通信等。为了适应学科特色，我们在《大学物理》课程中补充了一些教学内容，让学生明白《大学物理》这样的基础课程和后续专业课程之间的连续性，认识到修习《大学物理》在培养计划中的意义，以增强学生学习的动力。

表2. 《大学物理》课程中的补充内容与后续专业课程之间的联系

需要指出的是，《大学物理》的课时有限，这些特色内容不应该也不能取代后续的专业课程。在考核要求上，对这些特色内容放低标准，学生只需要见过、了解即可，不作为考核重点；在线教学模式也为这些补充内容提供了便利，可以不再受限于有效的课时，能够辅以演示实验、新闻报道等更丰富广泛的在线教学资源。

3. 在线教学实践

学生普遍反映，在线学习的效果一般。图1表示的是三个专业的学生对线上教学表示“很满意”“满意”“一般”“不满意”“很不满意”的占比。

图1. 三个专业的学生对线上教学的满意度

3.1. 学生面临的困难

不论线上线下教学，学生在学习《大学物理》的过程中，都会面临较多的困难，例如数学基础不够扎实，物理概念难以理解，以及能够理解知识点但不能将其应用在解题上。

相较于中学物理，大学物理对学生的数学基础提出了较高的要求。一般来说，学生在修习《大学物理》之前，会通过一个学期的《高等数学》课程，来学会一元初等函数的求导和积分运算。但据普遍反映，这一个学期的学习效果是不及预期的，不足以为《大学物理》的修习提供坚实的基础^［３］。

在线教学模式下，所有的教学过程都是在线完成，学生端的电脑、手机等设备和网络带宽、稳定性等，成为制约在线教学效果的重要因素^［４］。图2表示的是三个专业的学生在线上学习时首选的设备，可见电脑端仍然占大多数。电脑的屏幕更大，播放效果更好，操作性也更强。

图2. 三个专业的学生在线上学习时首选的设备

在线教学模式下，学生自律较差^［５］。电脑、手机并不是专门用来学习的，它还是一种休闲、娱乐的工具。学习作为一种带有目的性、需要循序渐进、持之以恒地投入时间和精力的过程，在趣味性、吸引力方面，是不如休闲娱乐的。而网络空间缺乏物理约束^［６］，学生在从休闲、娱乐状态进入到线上学习的状态时，需要仪式感。在这方面，直播最能模拟在线下上课时的氛围，三个专业都有超过50%的学生表示，最喜欢的线上上课形式是直播，而不喜欢录播、在班群中以文字的形式上课、或者使用其他学校的现成教学视频等线上上课形式。

3.2. 在线教学模式的优缺点

线上教学和线下教学各有优缺点。根据调查结果，线上教学的优点按学生认可度排序，依次是“网课内容可以回放，便于根据个人情况调整学习节奏”，“节省进出教室时间”，“在家就能学习，方便”，“排除座位视野限制，听课更加清晰”，“资源多样，网络学习平台功能丰富且有趣”，“因减少与公众面对面的紧张感而提高了回答提问的机会”，“聊天互动区便于学生间随时交流想法，畅所欲言”；线上教学的缺点按认可度排序，依次是“在上课过程中易受其他娱乐性应用或者平台诱惑而走神”，“没有上课的氛围，缺乏仪式感”，“易受网络影响，出现卡顿和延迟”，“和老师的交流不便，问题不能及时反馈”，“老师无法知晓学生的学习情况”，“失去老师肢体语言的辅助，知识点更难理解”，“电子版资料的阅读体验较差”。线上教学的缺点对应了线下教学的优点。

为了结合线上线下各自的优势，“线上线下混合”成为近年来新兴的教学模式，是高等教育的重要发展方向^［７］。这种模式在线下课堂老师主讲的基础上，根据教学内容，穿插开展主题讨论、翻转课堂、随堂测验等师生互动、生生互动的教学活动。在考核方面，实施过程性考核，以学生线上学习和互动的表现为主，借助于在线工具，可以做到严格考核标准，不走过场，在此基础上，可以相应提高平时成绩的占比。

事实上，学生对于提高平时成绩在总成绩中的占比是普遍认可的。调查关注了学生对于平时成绩占比的期待，图3表示的是，对于期末闭卷考试考核和平时的过程性考核所占的比例分别为3:7、5:5、6:4、7:3四个选项，学生更希望是哪个比例。可以看到，学生对提高平时成绩的占比是普遍赞同的。

图3. 学生对于平时成绩在总成绩中的占比的期待

4. 总结与展望

本文以某省属大学理工类专业学生的《大学物理》课程在线教学为研究对象，结合在线教学的实践背景、学生遇到的困难等方面分析讨论了在线教学模式的优缺点，并指出线上线下混合式教学模式是《大学物理》未来的发展方向。线上线下混合式教学模式是《大学物理》未来的发展方向，教师应本着教书育人的宗旨，针对学生在学习中的困难，充分发挥线上线下两种教学模式的优点，积极探索新的教学方法。

[参考文献]

［1］中华人民共和国教育部.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和管理工作的指导意见［EB/OL］.

http://www.moe.gov.cn/srcsite/A08/s7056/202002/t20200205_418138.html，2020-02-04.

［2］王青.识变、应变：面向未来的在线大学物理教育——教育部高等学校大学物理课程教学指导委员会关于推进在线物理教育教学研究的工作［J］.物理与工程，2020，30（2）：3-6.

［3］杨乔华.网络学习之下“高等数学”教学的探索与研究［J］.教育教学论坛，2021，35：92-95.

［4］何静，郭东琴，郜伟.以学为中心的大学物理模块化在线教学设计与实践［J］.大学教育，2021，11：90-92.

［5］樊济宇，马海霞.大学物理在线教学中的关键问题及思考［J］.物理与工程，2022，32（6）：71-74，79.

［6］陈鹏，范诗聆.虚拟空间中的游离：大学生“在线逃课”的质性研究［J］.高等教育研究，2021，42（2）：73-81.

［7］宋冬灵，张胜海，侯德亭，郭东琴，黄淼淼.基于多平台的大学物理线上教学实践探索［J］.教育教学论坛，2021，20：97-100.

Practice and Thoughts in Online Teaching of　University Physics

Yang Hu, Hui Jiang, Jiajie Shen

(School of Science, Shanghai Maritime University, Shanghai 201306)

[Abstract]Physics is the foundation of science and engineering, and the basis of thinking method and world outlook formation of the people, so the course of University Physics is put on the list of the common basic required courses of university students majoring in science and engineering. The paper used the questionnaire method, took university students majoring in science and engineering as the research object, analyzed the practical background of University Physics and the situation of online learning on the students, including general attitudes of the students on the online teaching, difficulties in the learning, and then showed advantages and shortcomings of online teaching. Finally, the blended mode which makes full use of both online and offline teaching was introduced, and it was pointed out that the blended mode is the future development direction of University Physics.

[Keywords]Teaching Reform, University Physics Teaching, Online and Offline Blended Teaching