基于超星学习通平台的大学物理实验绪论课的建设与教学研究

张 林，林杨帆，徐 定

(南京林业大学理学院，江苏 南京 210037)

2020年初，突如其来的一场新冠疫情，改变了全国大学的课堂教学，各地高校纷纷推迟开学时间，利用互联网平台，开展远程线上教学[1-4]。例如：我校在防疫期间，针对不同课程采取了不同的教学方法：(1)对于已有的自建课程，采用中国大学MOOC/SPOC平台进行线上教学；(2)对于没有自建在线课程资源的教师，可选用其他高校的在线课程资源开展SPOC教学，或利用学校已有的网络教学平台“超星泛雅学习通”，或利用其他平台，例如清华大学的“雨课堂”，自建在线课程。(3)对于实训类课程，则延迟到下学期，仍采用线下教学为主的教学方式。

鉴于2020-2021学年新冠疫情依然严峻的形势，考虑到大学物理实验这门课课时短、任务重的特点，决定将这门课的绪论部分(约3-5个学时)，由线下的课堂教学转变为线上教学。本文主要介绍利用超星学习通平台，开展大学物理实验绪论课教学的一些心得和体会。

1 开展大学物理实验绪论课线上教学的必要性和可行性

随着大数据、5G等新一代信息技术的飞速发展，互联网教育资源日益丰富，各类学习类App层出不穷，大学物理实验教学也发生了翻天覆地的变化，具体表现为：(1)在教学方式上：传统的单向输入式教学模式已无法满足学生的多样化学习需求，学生渴望学习更多、更新、更适合自己的知识。(2)在教学环境上，学生对学习过程中高度自主、高度交互的需求，也会对教师的课堂实验教学提出更高的要求。要解决这些问题，必然要对传统的物理教学方式进行改革，以充分激发教学活力、提升教学质量。

大学物理实验课对于培养学生的创新思维、专业技能以及独立工作能力是至关重要的[5]。作为大学生学习这门课的入门知识，大学物理实验绪论课具有不可替代的地位，很多学校更是把它作为考核学生是否能进入物理实验室的前提条件。但是，在长期的物理实验教学中发现：因为实验绪论课只是实验课的序言，课时很少，学生通常忽视实验绪论课的学习，不会处理实验中的各种读数，也不能将绪论课中分析和处理实验误差的步骤和方法很好地应用到具体实验中，这对于学生完成后续的实验、处理实验数据、分析实验误差是很不利的。因此觉得：利用互联网平台，打破学生学习大学物理绪论在时间和空间上的限制，使他们随时随地，只要有时间有网络，就可以反复学习，不断巩固和提高认识，避免在具体实验中由于忽略误差来源、数据处理不当等引起的实验错误。

目前，国内已有多款成熟的网络学习平台上线：例如中国大学MOOC，清华大学的雨课堂，腾讯课堂和超星泛雅学习通。我校引进的超星网络教学平台包括泛雅网络教学平台和学习通App平台等，能够实现教学门户建设、教学互动、资源共享、移动学习等功能。教师通过签到、随机提问、讨论、投票、资料上传、任务点设置、教学督导等操作，让学生参与教师发起的所有课堂活动，并且任课教师可以在后台导出每位学生的数据，为学生的成绩评定提供充足的数据支撑。目前，国内已有很多高校利用该平台进行混合式教学研究，并取得了一些研究成果。

2 基于超星学习通平台的大学物理实验绪论课教学与实践

我校面向全体理工科大学生开设的普通物理实验分为5大类，即力学实验、热学实验、电磁学实验、光学实验以及综合实验共有28个，具体内容如表1所示。

表1 我校面向本科生开设的普通物理实验内容

学生需要完成其中的16个实验，每个实验3个学时，共计48个学时。这些实验内容的具体安排、操作规范与安全教育都是任课教师通过实验绪论课告知学生，并要求学生严格按绪论课上的规范执行的。

2020-2021学年，根据学校的要求和部署，针对以往大学物理实验绪论课线下教学时间短、学生不易掌握的缺点，决定利用互联网线上教学的优势，在学校超星泛雅平台上创建大学物理实验绪论的门户课程，并构建了9个教学章节，如图1所示。

图1 超星学习通平台上大学物理实验绪论课教学任务的发布

采用EV录屏软件，一边打开教学PPT，一边讲解，将教学视频录制好，然后通过教学视频的方式上传至超星学习通平台上，如图1所示，形成学习任务点，并设置学习时长，然后按照学生上课时间节点定时发布。

学生参照课堂实验教学要求，在规定时间内完成课堂签到、自主学习、问答教师提出的问题、完成教师发布的作业。

对我校生物与环境学院2020级学生开展了线上教学的试点，要求学生在进实验室之前，必须完成大学物理实验绪论3个学时的线上学习，否则不允许其进入实验室。从教师管理后台的数据，即图2反馈的数据可以看出：几乎所有的学生都观看了相应的教学视频，完成度为96-100%，最高反刍比为241.15%，即有学生反复2.5次观看了线上的视频，这也说明了线上的教学视频具有线下课堂教学所不具备的移动性、便捷性、可以被学生多次学习的优势。

除了统计学生学习大学物理实验绪论的整体效果之外，还可以通过超星学习通平台的后台数据，及时了解某个学生的学习状况，并给予针对性的提醒和指导。例如，图3是某同学学习大学物理实验绪论的签到、观看教学视频、完成作业的情况，从图中反馈的数据可以看出该同学学习动力不足，学习是被动的，常常落后其他同学，作业也经常不完成。因此教师需要给予他及时的提醒和警示，督促他赶上学习进度，及时完成学习任务。

图2 全体学生学习大学物理实验绪论的完成率统计

图3 某学生学习大学物理实验绪论的情况

最后，根据学生线上学习的签到、学习时长、完成作业的情况，综合评定了学生的成绩，并将其作为最终实验成绩的20%，这也迫使学生更加重视线上的学习态度和学习效果。通过对试点班级绪论课的线上教学，在后面的线下实验教学中发现：学生学完线上的大学物理实验绪论后，在做力学和热学实验时，会更加关注系统误差的来源，在做电学和光学实验时也会常常讨论如何避免随机误差。特别是当部分学生处理实验数据、计算绝对误差和相对误差遇到困难时，也常常会打开手机、平板电脑等移动设备，主动观看和查阅超星平台上大学物理实验绪论的相关视频。

3 结 语

2020-2021学年，在部分理工科学生中开展了基于超星平台的大学物理实验绪论课的线上教学与实践，发现这种移动式的网络教学手段有助于解决传统课堂教学手段单一、学生学习缺乏主动性、课程不能被反复学习等缺点；有助于教师及时了解学生的学习动机、兴趣和想法，并为教师针对不同学生采用不同的教学方式提供了一定的数据支撑和理论依据。当然，基于超星平台的大学物理实验绪论的线上教学也存在一些不足：例如线上的数据只能反映大多数学生的学习状况，并不能完全客观准确地反映每个学生真实的学习效果。因此，线上的实验绪论课教学不能完全取代线下的课堂教学，只能作为传统课堂教学有益的补充。