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摘 要：文章在分析大学物理基础课程的现状和主要问题的基础上，以重庆理工大学理学院大学物理理论及实验课程为例，详细介绍了大学物理及大学物理实验课程改革教学实践及成效，对在线课程与课堂教学相结合的复合式教学模式进行了总结，以期使复合式教学模式得到更广泛的推广，充分发挥其在实现教学联动、提升教学效果、培养学生综合能力方面的正面作用。
关键词：SPOC;微课;慕课;复合式教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 收稿日期：2019-10-19 文章编号：1674-120X（2020）11-0060-02
教育现代化和信息化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是构建现代国民教育体系、学习型社会的内在要求。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出：开发网络学习课程，创新网络教学模式，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。为深入贯彻落实《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，扎实推进信息技术与教育的深度融合，自2012年以来，全国各高校和中小学均在积极进行网络资源融入教学之中的研究与实践，也取得了可喜的成绩。
SPOC是Small Private Online Course的简称，意为小规模限制性在线课程，是慕课大规模网络开放课程在高校范围的新发展，专门针对在校大学生而设置的在线课程。SPOC采用课堂教学与在线教学相结合的“复合式”教学模式，利用微课、MOOC的讲座视频及在线评价等功能，实施线上、线下翻转课堂教学改革。这已成为当前高校课程建设和教学改革的重要趋势。
一、现状分析
物理类基础课程主要有大学物理及大学物理实验，是大学理工科学生必修的基础课程，在人才培养中有着不可替代的作用。当前，许多高校的大学物理理论及实验课程经过多年的教学改革，教学目标明确，教学内容日趋丰富，形成了分层次、分模块的开放式教学体系。只是在教学过程中，教学方法与手段仍需要改进。至今，微课、慕课也已大力推行了六七年了，但是因为课程的特殊性，现行的大学物理教学方法与手段，在课程教学过程中仍然存在一些问题，也是理工科及各个基础性学科的共性和普遍性的问题，影响了教学效果。
（1）物理课程内容覆盖面很广，学生的理论与实践基础以及对知识的接受能力参差不齐，这对课堂教学环节提出了很大挑战。这些年来教师均有通过加入教学辅助手段试图改变这种状况，提高教学质量，但效果不理想。
（2）目前，教師多采用板书与PPT混合讲解物理原理的方式进行教学。运用这种教学模式讲解一些简单的物理原理，基本能够达到教学目的，但对一些比较复杂的、抽象的理论知识，常需要教师花费大量时间和精力对形象思维相对薄弱的学生进行反复讲解，而且还不一定能取得好的教学效果。这种教学方式仍是目前所采用的主要方式。
（3）在目前各高校生师比普遍很高的情况下，大部分基础课程也包括大学物理理论课程的教学往往以合班方式进行，一般是两合班或三合班，每次上课人数为60～120人。这样学生的学习效果必然会受到影响，目前积极推行的“翻转课堂”（教学人数以20人以下为宜）也很难实施。
（4）大学物理实验是一门独立设课的实验课程，以培养学生动手能力及知识运用能力为主要目的。好的教学效果需要相应理论知识的支撑，但其教学内容是物理领域内各种知识的集合，与学生所积累的物理理论知识不可能完全重合，实验课与理论课的教学进度也不可能刚好一致，因此该课程以学生自学及教师在课堂教学中利用较短时间讲解知识点为主。由于讲授时间短且很难讲解透彻，因此学生需要自学加深记忆。
（5）有机结合网络在线教学与课堂教学。当前，在互联网发展潮流下，许多高校根据自身教学实际进行了教学改革，但是从国内外教育者线上线下相结合的教学模式改革结果来看，并不理想。
二、针对存在的主要问题所进行的研究
针对存在的问题所进行的研究有：探索大学物理理论及实验课程复合式教学模式的教学设计、教学组织和教学形式;探索大学物理理论及实验课程进行复合式教学的管理方法;通过matlab、动画制作等强大的计算机功能，制作大学物理大学物理实验课程中教学内容知识点的独具课程特色的“微课”;搭建在线学习平台，实现物理类基础课程在线教学、在线学习、在线创新，并与课堂教学相结合。
三、重庆理工大学理学院大学物理理论及实验课程教学改革实践及成效
（一）大学物理理论课程教学实践及成效
（1）借助重庆市科普基地“重庆理工大学物理演示与探索实验室”（依托物理实验中心建设成立），在大学物理课程教学过程中到基地进行演示教学，这种模式一直运行至2018年。从2019年春季学期开始，基地为培养科普志愿者，面向理工科新生开放展示场馆，学生通过“重理工物理实验中心”微信公众号登录开放选课系统，选择“科普体验”栏进行预约体验。现有项目百余个，且每个项目设备标有二维码，扫描即可观看讲解视频，从而提前认知物理现象，帮助学生对物理知识的学习。
（2）在大学物理理论课程教学中，教师利用matlab制作了多个物理图形与演示动画，如刚体的转动、简谐振动的旋转矢量法、振动的叠加、声速测量的模拟、驻波、光的干涉、衍射等，并在教学过程中进行运用，取得了很好的效果。
（二）大学物理实验课程教学实践及成效
（1）首先对大学物理实验课程进行讨论研究，为每个实验项目制作了多媒体课件，并用于课程教学之中。
（2）在课件制作与使用基础上，从2018年开始进行微课视频制作，截至目前共完成25个实验、50个微课视频，总计240分钟的实验仪器介绍及实验演示微课;建立了“重理工物理实验中心”微信公众号和腾讯视频账号，免费为学生提供学习资源;学生在课前阅读课件，观看设备介绍和操作演示视频，对教学内容知识点、实验基本内容进行预习;学生在实验操作过程中可以进入公众号对照观看仪器介绍和操作难点、技巧演示视频。一年来，据后台数据统计，“重理工物理实验中心”微信公众号累计关注人数约7000人，工作日日均访问人数达1100人以上（超过每天上课学生人数），微课视频全年平均阅读量2200以上，最高达9300，非工作日日均访问人数也达500人以上，日均阅读量1500以上，取得了良好的教学效果和社会效益。目前已有国内知名出版社主动购买了所有视频的使用权。 （3）重庆理工大学物理实验中心自2004年自行开发并使用的“大学物理实验教务管理系统”几经修改升級，目前已基本完善。大学物理实验课程依托该系统进行全开放式实验教学，学生自主选择实验教师及实验时间，并可在上课前一天随时调整实验教师及时间，这让学生的学习自由度实现最大化。
（4）在教学过程中，采用实时评教的方式收集课程教学质量反馈，学生在每次课后进入该系统对教师的教学情况进行实时评价，且评价具有保密性，不影响学生的实验成绩，使学生对教师的评价更为准确、及时。该评价方式在重庆及西南地区各高校进行过推广，得到本学校及重庆、四川多所高校的认可。
（5）重庆理工大学物理实验中心于2006年获批成为重庆市高校基础课程实验教学示范中心，大学物理实验课程于2008年获批成为重庆市级精品课程，“重庆理工大学物理演示与探索实验室”获批成为重庆市科普基地。实验中心分阶段进行所有科普项目的微课视频制作，目前已完成其中近40个实验项目的微视频制作，并通过微信公众号和腾讯视频进行了发布，学生扫描张贴在每个项目设备上的二维码，就可进行相关项目的学习。
四、项目实施的主要特色
（1）制作了重庆理工大学大学物理实验课程全部实验项目的微课课件、大学物理理论课程部分知识点的物理图形与动画演示以及几十个科普视频;课程组教师同时也是科普基地工作人员，为校内外学生传播科普知识;实验中心购买了“基于组件的大学物理仿真实验系统”进行仿真实验教学;形成了科普（产生兴趣）—网上微课堂（补充知识）—课堂学习（掌握技能）—仿真实验（自主探索）全程联动的复合式教学模式。
（2）建立了实验教务管理系统，实现对整个教学过程的网络化、信息化管理。学生通过网上选课系统自主选择教师、实验内容和实验时间，在实验完成后对上课教师进行实时评教，还可通过师生交流系统与指导教师探讨问题。管理系统对学生的实验成绩也实现了计算机统一管理和自动核算。从2018年开始，微信公众号设置了投票功能，将希望向学生了解的问题制成调查问卷，让学生对认可的选项进行投票，使学校获取第一手信息。
（3）建立了利用移动端进行学习的微信公众号。既然手机进教室成为学生学习的一大问题，为何不利用手机进行移动学习？随着4G技术的发展且5G技术也已经快要投入使用，无线网络的极速覆盖把人们学习、交际的距离收窄到手掌之间，通过微信公众号，学生可以随时进行学习并与他人互动。
五、结语
通过在线课程与课堂教学相结合的“复合式”教学在物理类基础课教学中的运用研究与实践，建立了大学物理理论和实验课程教学的“复合式”教学模式，改革了基础课程教学方法，解决了当前传统大学物理教学与管理过程中存在的问题，在提高基础课程教学质量，培养学生理论联系实际的综合能力等方面具有较大的价值。
参考文献：
[1]人民出版社.国家中长期教育改革和发展规划纲要[J]. 西藏教育，2010（9）：8-12.
[2]刘利利，黄 亚.基于SPOC的混合式小组学习——以《大学物理》课程为例[J].数字化用户，2019，25（2）：256.
[3]蒋丽珍，邬良能.大学物理公共基础课程平时成绩评价体系探索[J].高教学刊，2019（13）：39-41.
[4]费学宁，李光旻，周建国.建筑类工科院校留学生基础课程教学改革研究——以大学物理为例[J].天津市教科院学报，2018（3）：22-25.
关键词：SPOC;微课;慕课;复合式教学
中图分类号：G642 文献标识码：A 收稿日期：2019-10-19 文章编号：1674-120X（2020）11-0060-02
教育现代化和信息化是国民经济和社会信息化的重要组成部分，是构建现代国民教育体系、学习型社会的内在要求。《国家中长期教育改革和发展规划纲要（2010-2020年）》指出：开发网络学习课程，创新网络教学模式，更新教学观念，改进教学方法，提高教学效果。为深入贯彻落实《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》，扎实推进信息技术与教育的深度融合，自2012年以来，全国各高校和中小学均在积极进行网络资源融入教学之中的研究与实践，也取得了可喜的成绩。
SPOC是Small Private Online Course的简称，意为小规模限制性在线课程，是慕课大规模网络开放课程在高校范围的新发展，专门针对在校大学生而设置的在线课程。SPOC采用课堂教学与在线教学相结合的“复合式”教学模式，利用微课、MOOC的讲座视频及在线评价等功能，实施线上、线下翻转课堂教学改革。这已成为当前高校课程建设和教学改革的重要趋势。
一、现状分析
物理类基础课程主要有大学物理及大学物理实验，是大学理工科学生必修的基础课程，在人才培养中有着不可替代的作用。当前，许多高校的大学物理理论及实验课程经过多年的教学改革，教学目标明确，教学内容日趋丰富，形成了分层次、分模块的开放式教学体系。只是在教学过程中，教学方法与手段仍需要改进。至今，微课、慕课也已大力推行了六七年了，但是因为课程的特殊性，现行的大学物理教学方法与手段，在课程教学过程中仍然存在一些问题，也是理工科及各个基础性学科的共性和普遍性的问题，影响了教学效果。
（1）物理课程内容覆盖面很广，学生的理论与实践基础以及对知识的接受能力参差不齐，这对课堂教学环节提出了很大挑战。这些年来教师均有通过加入教学辅助手段试图改变这种状况，提高教学质量，但效果不理想。
（2）目前，教師多采用板书与PPT混合讲解物理原理的方式进行教学。运用这种教学模式讲解一些简单的物理原理，基本能够达到教学目的，但对一些比较复杂的、抽象的理论知识，常需要教师花费大量时间和精力对形象思维相对薄弱的学生进行反复讲解，而且还不一定能取得好的教学效果。这种教学方式仍是目前所采用的主要方式。
（3）在目前各高校生师比普遍很高的情况下，大部分基础课程也包括大学物理理论课程的教学往往以合班方式进行，一般是两合班或三合班，每次上课人数为60～120人。这样学生的学习效果必然会受到影响，目前积极推行的“翻转课堂”（教学人数以20人以下为宜）也很难实施。
（4）大学物理实验是一门独立设课的实验课程，以培养学生动手能力及知识运用能力为主要目的。好的教学效果需要相应理论知识的支撑，但其教学内容是物理领域内各种知识的集合，与学生所积累的物理理论知识不可能完全重合，实验课与理论课的教学进度也不可能刚好一致，因此该课程以学生自学及教师在课堂教学中利用较短时间讲解知识点为主。由于讲授时间短且很难讲解透彻，因此学生需要自学加深记忆。
（5）有机结合网络在线教学与课堂教学。当前，在互联网发展潮流下，许多高校根据自身教学实际进行了教学改革，但是从国内外教育者线上线下相结合的教学模式改革结果来看，并不理想。
二、针对存在的主要问题所进行的研究
针对存在的问题所进行的研究有：探索大学物理理论及实验课程复合式教学模式的教学设计、教学组织和教学形式;探索大学物理理论及实验课程进行复合式教学的管理方法;通过matlab、动画制作等强大的计算机功能，制作大学物理大学物理实验课程中教学内容知识点的独具课程特色的“微课”;搭建在线学习平台，实现物理类基础课程在线教学、在线学习、在线创新，并与课堂教学相结合。
三、重庆理工大学理学院大学物理理论及实验课程教学改革实践及成效
（一）大学物理理论课程教学实践及成效
（1）借助重庆市科普基地“重庆理工大学物理演示与探索实验室”（依托物理实验中心建设成立），在大学物理课程教学过程中到基地进行演示教学，这种模式一直运行至2018年。从2019年春季学期开始，基地为培养科普志愿者，面向理工科新生开放展示场馆，学生通过“重理工物理实验中心”微信公众号登录开放选课系统，选择“科普体验”栏进行预约体验。现有项目百余个，且每个项目设备标有二维码，扫描即可观看讲解视频，从而提前认知物理现象，帮助学生对物理知识的学习。
（2）在大学物理理论课程教学中，教师利用matlab制作了多个物理图形与演示动画，如刚体的转动、简谐振动的旋转矢量法、振动的叠加、声速测量的模拟、驻波、光的干涉、衍射等，并在教学过程中进行运用，取得了很好的效果。
（二）大学物理实验课程教学实践及成效
（1）首先对大学物理实验课程进行讨论研究，为每个实验项目制作了多媒体课件，并用于课程教学之中。
（2）在课件制作与使用基础上，从2018年开始进行微课视频制作，截至目前共完成25个实验、50个微课视频，总计240分钟的实验仪器介绍及实验演示微课;建立了“重理工物理实验中心”微信公众号和腾讯视频账号，免费为学生提供学习资源;学生在课前阅读课件，观看设备介绍和操作演示视频，对教学内容知识点、实验基本内容进行预习;学生在实验操作过程中可以进入公众号对照观看仪器介绍和操作难点、技巧演示视频。一年来，据后台数据统计，“重理工物理实验中心”微信公众号累计关注人数约7000人，工作日日均访问人数达1100人以上（超过每天上课学生人数），微课视频全年平均阅读量2200以上，最高达9300，非工作日日均访问人数也达500人以上，日均阅读量1500以上，取得了良好的教学效果和社会效益。目前已有国内知名出版社主动购买了所有视频的使用权。 （3）重庆理工大学物理实验中心自2004年自行开发并使用的“大学物理实验教务管理系统”几经修改升級，目前已基本完善。大学物理实验课程依托该系统进行全开放式实验教学，学生自主选择实验教师及实验时间，并可在上课前一天随时调整实验教师及时间，这让学生的学习自由度实现最大化。
（4）在教学过程中，采用实时评教的方式收集课程教学质量反馈，学生在每次课后进入该系统对教师的教学情况进行实时评价，且评价具有保密性，不影响学生的实验成绩，使学生对教师的评价更为准确、及时。该评价方式在重庆及西南地区各高校进行过推广，得到本学校及重庆、四川多所高校的认可。
（5）重庆理工大学物理实验中心于2006年获批成为重庆市高校基础课程实验教学示范中心，大学物理实验课程于2008年获批成为重庆市级精品课程，“重庆理工大学物理演示与探索实验室”获批成为重庆市科普基地。实验中心分阶段进行所有科普项目的微课视频制作，目前已完成其中近40个实验项目的微视频制作，并通过微信公众号和腾讯视频进行了发布，学生扫描张贴在每个项目设备上的二维码，就可进行相关项目的学习。
四、项目实施的主要特色
（1）制作了重庆理工大学大学物理实验课程全部实验项目的微课课件、大学物理理论课程部分知识点的物理图形与动画演示以及几十个科普视频;课程组教师同时也是科普基地工作人员，为校内外学生传播科普知识;实验中心购买了“基于组件的大学物理仿真实验系统”进行仿真实验教学;形成了科普（产生兴趣）—网上微课堂（补充知识）—课堂学习（掌握技能）—仿真实验（自主探索）全程联动的复合式教学模式。
（2）建立了实验教务管理系统，实现对整个教学过程的网络化、信息化管理。学生通过网上选课系统自主选择教师、实验内容和实验时间，在实验完成后对上课教师进行实时评教，还可通过师生交流系统与指导教师探讨问题。管理系统对学生的实验成绩也实现了计算机统一管理和自动核算。从2018年开始，微信公众号设置了投票功能，将希望向学生了解的问题制成调查问卷，让学生对认可的选项进行投票，使学校获取第一手信息。
（3）建立了利用移动端进行学习的微信公众号。既然手机进教室成为学生学习的一大问题，为何不利用手机进行移动学习？随着4G技术的发展且5G技术也已经快要投入使用，无线网络的极速覆盖把人们学习、交际的距离收窄到手掌之间，通过微信公众号，学生可以随时进行学习并与他人互动。
五、结语
通过在线课程与课堂教学相结合的“复合式”教学在物理类基础课教学中的运用研究与实践，建立了大学物理理论和实验课程教学的“复合式”教学模式，改革了基础课程教学方法，解决了当前传统大学物理教学与管理过程中存在的问题，在提高基础课程教学质量，培养学生理论联系实际的综合能力等方面具有较大的价值。
参考文献：
[1]人民出版社.国家中长期教育改革和发展规划纲要[J]. 西藏教育，2010（9）：8-12.
[2]刘利利，黄 亚.基于SPOC的混合式小组学习——以《大学物理》课程为例[J].数字化用户，2019，25（2）：256.
[3]蒋丽珍，邬良能.大学物理公共基础课程平时成绩评价体系探索[J].高教学刊，2019（13）：39-41.
[4]费学宁，李光旻，周建国.建筑类工科院校留学生基础课程教学改革研究——以大学物理为例[J].天津市教科院学报，2018（3）：22-25.