潘志峰

潘志峰 郑州大学物理学院教授

李宏德 郑州工程技术学院教授

秦  立 郑州大学物理学院讲师

杨  静 郑州大学物理学院讲师

毛彦超 郑州大学物理学院副教授

近年来，信息化技术与高等教育的深度融合，给中国高等教育“变轨超车”提供了重大机遇。2016年2月，教育部下发《2016年教育信息化工作要点》，文件中提出加强高等教育中优质数字教育资源的开发与应用，建设网上开放课程 ，鼓励高校广泛共享，并利用在线开放课程探索翻转课堂、混合式教学模式改革。

如何更好地利用在线开放课程？线上线下混合式教学是非常好的选择，它将在线教学与线下面对面传统教学的优势进行整合，既能发挥教学过程中教师的主导作用，又能体现学习过程中学生的主体作用，有助于学生知识体系的建立，适合在本科院校中开展相关课程教学改革。

医学物理学是研究运动的普遍性质和基本规律的科学，是生命科学的基础。《医用物理学》课程为医学生提供系统的物理学知识，掌握医用物理学的基本概念、基本规律和基本方法，为他们学习现代医学准备必要的物理基础，不仅有利于医学生学习其他科学、使之具备高级医学卫生人才所应有的理科素质，而且有助于其开阔思路、激发探索和创新精神。

该课程涵盖内容多，知识点分散，不少高校既存在课时少又存在大班教学的弊端，致使在传统教学模式下，学生学习任务较重、学习兴趣较低，不利于培养引领医学发展的卓越医学人才。本文利用郑州大学建设的国家精品在线开放课程《医用物理学》为抓手，开展了混合式教学改革及实践探究。

一、在线开放课程的制作

我们所建设的《医用物理学》于2018年被认定为国家精品在线开放课程（教高函〔2019〕1号）。现代教育理论认为：以记忆为主的学习可以以自主学习为主，而启发式学习则需要通过互动来完成。医用物理学主要包括振动与波动、流体的运动、表面现象、分子动理论、静电场、直流电、波动光学、几何光学、激光及其医学应用、X射线，原子核和放射性等内容，涵盖了大量的物理学概念和原理。这些概念和原理看似简单，但要真正理解通透却不容易，更谈不上应用了。

为此，我们在制作医用物理学MOOC时，坚持以学为中心，以提升学生的自主学习能力为宗旨，充分考虑线上学习的特点来建设这门课程。我们认为，在线开放课程建设至少应做好如下工作：

1.确定课程目标

《医用物理学》一般是大一开课。学生们刚从高中进入大学，物理思想和解题方法需要新的改变，MOOC的建设既要考虑大中物理的衔接，又要突出医用物理的特色。为了提高学生学习的兴趣和提升学生自主学习的能力，我们在课前引入案例教学，课中主要以物理概念讲解、物理原理的导出及物理规律在医学中的应用为主要内容，这样制作出的MOOC才能吸引学生去学习。

2.确定章节结构和细分知识点

MOOC课程采用碎片化教学，在郑州大学这门课的学分是4个，由于内容涵盖了物理的多个分支，一共有一百多个知识点构成。在MOOC的制作中，我们在教学大纲指导下，将课程知识点进行细分，基本保证每一讲内容聚焦一个知识点。

3.制作课程视频

课程视频制作主要包括编写拍摄脚本、选择视频形式、录制课程视频等步骤。根据课程内容，明确每个知识点的具体内容；针对不同的知识点，我们采取不同的教学方式，如讲授式、演示式、访谈式、启发式等，制作的视频既要与多媒体课件展现同步，又引入了生动形象的动画。我们使用高清棚拍进行课程拍摄，主讲教师出镜讲解、手写推导讲解，通过视频处理，实现视频的现场感。根据MOOC建设的要求，每个视频时长控制在5-20分钟。

课程视频包括课程宣传片与课程讲座两部分。为了更好地宣传该课程，我们在课程介绍中主要讲解了课程目标、教学理念和方法、课程内容、教学团队构成等。根据教育部对在线开放课程的要求，我们通过“背景阐述、故事引入、案例分析、问题导入、知识点陈述或讲解、内容解析”等不同形式呈现教学内容，做到了对每一知识点进行深度解析。

二、线上教学的实施

2020年疫情突发给线上教学带来新的机遇与挑战。在新的形势下，我们如何进行线上教学，进一步完善线上教学工作，提高教学效果显得尤为重要。线上教学实施的构建如图1。

图1 线上教学实施建构图

1.做好教学设计

为学生提供高质量的充足的教学资源是保障线上教学质量的关键。目前，教学平台主要有雨课堂、学习通、微信、QQ、钉钉、腾讯会议等。对于这些平台，我们从课程建设、学生签到、教学互动、教学活动、优质资源、技术支撑、操作便捷等七个方面进行了对比，如表1。通过对比，结合线上教学的要求，由于我们有国家精品在线开放课程，所以选择“学习通+腾讯会议”或“学习通+微信”的形式进行线上教学。

表1  线上教学平台对比

2.引导自主学习

我们在建设精品在线开放课程时，引入大量的案例教学，以提升学生自主学习能力为抓手，这样学生学习的积极性和主动性大幅度提高。在学生学习课程视频的同时，我们利用学习通讨论区不时提出新颖的问题，激发学生积极探索，每次课后恰当布置学习任务，以任务和问题为牵引，引导学生开展自主学习。

3.发挥线上优势

以互联网为载体进行线上教学，其最大的优势就是突破了时空的约束，实现了完全以学生为中心。课表是一个要求师生互动的时间节点，而不是线上教学的限制。无论是教还是学，均应突破课表限制。学生可以根据自己的需要制定学习计划，选择学习时间、地点和学习内容，充分发挥学习的自主性。但是，教师在线上教学的相关记录，需要在教学平台上保留，保证学生想看就有，所以我们选择学习通、微信等实现这个目标。

4.做好学习评价

对于学生通过线上学习《医用物理学》课程的效果如何，我们通过平台实现作业、章节测试、互动交流等评价方式来做教学保障，利用反馈的数据来保证教学效果，实现线上教学的“教、学、练、测、评”教学闭环。线上教学比线下教学更需要获得感，只有让学生不断有获得感，学生学习在线开放课程的积极性才不减，教师要在线指导和帮助学生解决自学中的困难、点拨学生遇到的困惑，最好在上课开始就告知学生今天学习和需要掌握的内容，真正做到“一课一得”。

三、混合式教学的开展

混合式教学不是简单的线上线下叠加，而是线上资源与线下活动有机整合，应该在充足整合数字资源及智能平台、合理的教学活动设计及实施保障的基础上开展混合式教学改革。

1.线下教学的实施

《医用物理学》作为郑州大学医学生的公共基础课，存在着大班教学（师生比1:130）、知识难点多等问题。这些问题仅靠线上教学是难以解决的，因此，在做好线上教学的同时，需要积极开展线下教学。研究表明，大部分学生希望更多地参与到教学中，在教室内学习让学生有亲和感，这对理解和应用抽象的物理概念和规律非常有好处。

线下教学课堂应以精讲为主，主要针对物理学的难点通过例题、讨论及扩展等方式进行教学，目的是营造学生探究知识的学习氛围。医用物理学是一门物理学与医学交叉的学科，课程教学应注重物理与医学的相融合，让学生觉得学习该课程是非常有用的。例如，在讲解牛顿粘滞定律这一节时，对定律的推导是个难点，这个推导过程又是理解实际液体，特别是血液流动特点的重要过程，这个教学过程需要线下的探究式教学，通过强化知识的实际应用，激发学生的创新能力和应用能力。

2.线上线下混合式教学的实施

混合式教学作为一种新兴的教学模式，它把传统教学和在线教学充分结合起来，利用线上教学和线下教学的优势互补来提高学生的学习效果，达到最优的教学效果。

我们建设的国家精品在线开放课程《医用物理学》已在中国大学MOOC网和超星平台上线，课程的设置非常符合医学生基本科学素质的培养。每次上课之前，教师会首先明确本次课讲授的内容、重点、难点等，要求学生通过学习通在线学习本次课程。由于课程已经建设完成，学生可以随时随地进行线上学习，扩展了学习时间和空间，教师在讨论区中也可以随时了解学生学习中的困惑、重难点，在线进行讲解答疑。

建设该课程时，我们将难以理解的物理问题留给线下教学。这些难点是对线上知识点的提升，不适宜线上教学，对应的教学中需要体现更多的探究过程，而探究式教学非常适合线下教学。因此在课程教学中我们坚持实现线上与线下的有机统一，以提高教学质量和教学效果。

在学校教评网上，有学生这样留言：“原来上课，老师讲什么我听什么，一节课下来，基本没有什么印象。现在不一样了，通过课前的在线学习，我知道本节课我还有哪些问题不清楚、哪些问题不会，可以在留言区给老师留言。在课堂学习时，我会有的放矢地听老师讲解，特别利于我掌握自己缺失的知识。”还有学生这样说：“线上线下的教学方式，互为补充。为了更好地掌握知识，我基本是从线上到线下，再从线下到线上。由于我们有现成的在线开放课程，非常方便，我的成绩也有大幅度提高。”

由于线上学习要使用电脑、手机等工具进行，而在学习过程中电脑、手机等会时常出现与学习无关的信息，这必将影响学生自主学习的专注度与学习效果。因此，我们有必要采用线上线下混合式教学，在线下教学中监督学生学习状态，及时将注意力分散的学生拉回来，同时通过课堂现场提问及其他互动方式，启发学生主动学习。

需要指出的是，混合式教学涉及线上线下多个教学环节。教师应及时跟踪，做好课程分析，完善课程资料，确保利用在线开放课程实施线上线下混合式教学的高效实施，不断提高学生的学习能力和成绩。

四、结语

利用“超星学习通+微信”的方式进行《医用物理学》混合式教学，实现了利用自制的国家精品在线开放课程进行线上教学与线下教学，充分利用了慕课和混合式教学的优势，使线上教学与线下教学深度融合，提升了学生自主学习的积极性，提高了《医用物理学》课程的教学质量和教学效果。

(基金项目：教育部高等学校教学研究项目（DWJZW201532zn）；河南省高等教育教学改革研究与实践立项项目（2017SJGLX186）；郑州大学2020年度校级教育教学改革研究与实践项目（2020zzuJXLX004）。)