大学物理课程混合式教学中学生过程性学习探析

［摘 要］文章以理工科非物理专业的大学物理混合式教学为例，收集在完整的一个学期内，不同学院不同专业学生的自发学习过程性数据，分析过程性学习对课程总成绩高低的相关影响因素，探索通过混合式教学培养具有终身学习能力的新时代应用型人才的有效路径。

［关键词］大学物理；混合式教学；过程性学习；应用型人才培养

［中图分类号］G642.0 ［文献标识码］A ［文章编号］2095-3437（2025）01-0103-05

随着新一轮科技革命和产业革命深入发展，数字技术愈发成为驱动人类社会思维方式、组织架构和运作模式发生根本性变革、全方位重塑的引领力量。放眼全球，教育数字化转型已成为共识。联合国教育变革峰会把教育数字化变革列为五大重点行动领域之一，不少国家纷纷出台数字化发展战略，并将教育作为重要组成部分。我国教育部明确提出，把建设学习型社会、学习型大国作为建设教育强国的战略举措[1]。目前高校以慕课和在线教育为抓手，高等教育数字化转型的步伐也在不断加快。大学物理作为高等学校理工科类本科生的一门基础课程，在创新型应用人才培养方面具有不可替代的重要作用[2-3]。在数字化技术驱动下，线上线下混合式教学模式不断改革创新，将有助于提高学生的学习成效[4-7]。

很多教学实践和研究提出了多种有效和创新的混合式教学设计及实践方案，但基于过程性学习的大数据统计实证研究较少。本文以2022—2023学年第二学期的大学物理课程混合式教学为例，实施课堂学习与在线学习混合式教学。在课程教学过程中，关注学生自发、自愿的在线学习行为，学生的学习表现不计入课程考核评价，考查学生自发学习环节对学习成效的影响。课程组对六大学院、九个专业共408名学生的过程学习数据进行统计分析，探究过程性评价中各项表现与最终总成绩之间的相关性，为后续混合式教学设计及考核评价提供实证数据和实践借鉴。

一、混合式教学设计

（一）课程实施背景

大学物理课程针对部分理工科非物理专业的学生开设，总计108学时，在大一的第一学期和第二学期进行。课程组以2022—2023学年第二学期为例，教授4个平行班，每班100人左右，共408人，学生覆盖健康与环境工程学院的智能医学工程专业、生物医学工程专业，中德智能制造学院的机械工程专业，城市交通与物流学院的汽车工程专业，新材料与新能源学院的材料科学与工程专业、光源与照明专业，集成电路与光电芯片学院的集成电路设计与集成系统专业，以及大数据与互联网学院的计算机科学与技术专业及物联网工程专业。课程教学从第1周至第18周，单周2学时、双周4学时，第19或第20周进行线下期末闭卷考试。

（二）混合式教学评价细则

课程总成绩由五部分组成，其中，考勤占总成绩的5%，平时作业占总成绩的10%，阶段性测试占总成绩的10%，期中考试占总成绩的15%，期末考试占总成绩的60%。课上使用雨课堂统计学生的考勤情况，学生通过学习通平台提交平时作业、阶段测试。课程的所有内容，包括课上课件、知识点总结、单元测验、作业详解视频、拓展资料等资源都上传至学习通平台。在线课程上的所有学习活动，包括完成任务点、讨论、观看课件、观看视频等，均不计入课程成绩考核中。

（三）混合式教学设计

课堂上，师生探讨教学重点和难点；课下，学生通过雨课堂和学习通平台进行预习、复习和知识拓展。教师在课前将课前预习指引上传至学习通平台，课上通过雨课堂限时答题检测学生的课堂学习成效，课后将课上的重点内容上传至学习通平台，并配有检测题作为任务点，提示学生自愿完成，不计入平时成绩。

二、过程性学习数据探析

（一）学习数据总体情况

四个教学班共408名学生整学期的学习数据统计情况如表1所示。累计学习次数最大值和最小值差距最大，约为24倍；累计学习天数最大值为94天，体现了学生的学习持续性很强；阶段性测试中测试2的平均分比测试1高出近20分，说明平时测试可以提醒学生进行经常性复习，经过努力之后可以明显提升学习成效。平时作业绝大多数学生会按时完成；期中考试内容仅涉及前半学期内容，而期末考试涉及整学期内容，因此期末卷面成绩低于期中考试成绩。

教师在在线课程中设置了任务点，仅用于学生自行检测学习掌握程度，不计入学生课程总成绩中。表1显示，任务点完成百分比平均为10.9424%，说明有一部分学生有强烈的自主学习意愿，在完成本课程必要考核之外，出于非功利的考虑，自行额外完成了相应的学习任务，主动给自己加码加担。表1显示，期末考试平均成绩为58.52分，但这不能单纯地从分数看，需要结合试卷的难度系数来具体分析才更客观。课程组在有限的学时内（108学时/2学期），没有降低对学生考核的标准。期末考试比随堂测试、期中考试更加侧重考查学生对物理意义的深度理解，包括两道难度系数更高的附加题，着重引导学生重视平时的基础学习，真正理解大学物理的基本规律和物理意义。

（二）四个教学班的班级差异分析

将智能医学工程和生物医学工程专业学生记作1班，机械工程和汽车工程专业学生记作2班，材料科学与工程、光源与照明和集成电路设计与集成系统专业的学生记作3班，计算机科学与技术和物联网工程专业的学生记作4班。分别研究各班的上述过程性学习数据与总成绩之间的联系，如图1所示。以累计学习时长为例，横坐标为累计学习时长，纵坐标为对应的总成绩各等级的学生人数。数据表明，不管是哪个专业、哪个班级，累计学习时长越少，学生的总成绩分数越低。不及格的学生几乎聚集在总学习时长小于10小时的区域内。总学习时长最长的学生，总成绩等级为B+或B的居多，这也说明学习要注重方法，而不是一味地投入时间。

在本课程教学过程中，为防止学生为了完成视频任务才去点开视频，课程组未将在线课程的视频观看任务列入学习成绩评分标准之中。学生觉得有需要、有必要观看学习时，才会主动点开视频学习。结合多轮实践及课后调查情况显示，学生确实是想要学习时才点开视频去看。该视频观看时长的数据能够反映学生真实观看视频学习的情况。

图2显示四个班的阶段测试、期中测试、期末测试和总成绩曲线。可以看出，学生学习趋势呈动态变化，测试1结果不理想，激发了学生的学习动力，继而在测试2时提高成绩，在期中考试时有回落，到期末考试时达到低谷，综合总成绩比测试1稍高。数据还表明，学生的学习趋势与专业关联不大。

（三）过程性学习情况与总成绩的相关性分析

本文采用皮尔逊相关系数法进行分析。相关系数低于0.3表示相关关系极弱或不存在相关关系；相关系数在0.3～0.5之间表示中等程度相关；相关系数大于0.7表示强相关。本文基于学习过程数据分析了累计学习次数、累计学习天数、累计学习时长、累计平台学习次数视频观看日报、任务点完成百分比、讨论次数、作业成绩、测试1成绩、测试2成绩、期中成绩、期末成绩及总成绩之间的相关性。从表2中可以看出，总成绩与期中考试和期末考试高度相关，相关系数分别为0.732和0.966，说明期中考试和期末考试成绩几乎决定了学生本门课程的最终总成绩。总成绩与学生的累计学习次数、累计学习天数、累计章节学习次数、累计学习时长、平时作业成绩、测试1成绩和测试2成绩中度相关，相关系数分别为0.392、0.344、0.386、0.335、0.319、0.325和0.316，说明上述过程性学习行为对课程总成绩能起到一定的影响作用。总成绩与视频观看时长、任务点完成百分比及讨论次数低度相关，相关系数分别为0.224、0.187和0.101，说明总成绩与学生在线观看视频时间长短、是否参与网络自测及讨论几乎没有必然的联系。

这些数据反映出学生观看视频对学习具有一定促进作用。由于在线学习的所有活动都不在成绩考核内容中，因此学生的学习活动次数、天数、观看视频时长等是学生真实的、自发的和自愿的行为反映。通过视频等在线学习资源来辅助自己课后复习、答疑和巩固知识，能够体现学生学习的主动性。

三、混合式教学过程性学习优化探究

整学期的大学物理课程混合式教学设计中，在线课程的学习环节，如任务点完成、视频观看等不计入课程考核评价，使在线学习数据可以反映学生自发主动学习的真实意愿及行动。从上述全过程的统计数据可以看出，阶段性测试是激励和引导学生提高学习成绩的有效手段；在线学习次数和学习时长不是学生获得A+或A等优异成绩的必要条件，学生可能更注重课堂上的听课效率和学习效率，课上完全弄懂了，就不需要课后到线上反复观看或学习。与此同时，部分学生因没有利用好课堂上的时间，因此课后需要花费大量的时间和精力利用线上资源进行反复学习，这也说明线上学习资源是线下课程的有益辅助，课上没弄明白的内容可以通过线上学习资源帮助理解，这也是混合式教学相比较传统的纯线下课堂教学的优势所在。过程性学习过程中，平时作业成绩、视频观看时长、任务点完成百分比及讨论次数与总成绩的相关性较弱，因此，在后续的教学实践中可以设计更为优化的考核引导，采用适合学生特点的教学方式，激发学生的学习主动性，提高其学习效率，促进其由自主的学习者成长为科技前沿应用的探索者，成为创新型应用人才。

［ 参 考 文 献 ］

[1] 教育部关于印发《学习型社会建设重点任务》的通知[EB/OL].（2023-08-30）[2024-07-15]. https：//www.gov.cn/zhengce/zhengceku/202310/content_6907259.htm.

[2] 郭林伟，艾朝霞，徐洁.地方高校高质量发展之课程改革：以大学物理为例[J].榆林学院学报，2024，34（2）：108-110.

[3] 王兴林，孙明国.基于创新型人才培养的大学物理教学探索[J].阜阳师范大学学报（自然科学版），2024，41（1）：110-114.

[4] 卢宏，张玉亭. 新工科背景下地方应用型本科高校大学物理线上教学实践[J].物理通报， 2024（1）：16-19.

[5] 任晋萍，高春平，李志坚. 基于“双态课堂 分层教学”的混合式大学物理教学探索：以山西工学院为例[J]. 物理通报， 2024（3）：21-24.

[6] 其木格. 大学物理线上线下混合式教学探索与实践[J]. 大学物理， 2022，41（10）：51-54.

[7] 张丽萍，石岩，孔令宜.三大系统下的大学物理“混合式”教学构建：以绪论课为例[J]. 大学物理，2021，40（8）：57-62.

［责任编辑：黄紧德］