应用光学课程线上线下混合式教学改革与探索

摘  要：获得高质量的应用光学线上线下混合式教学效果成为当前应用物理专业亟需解决的问题。在文献调研应用光学课程教学改革现状的基础上，通过问卷调查的方式研究应用光学课程线上线下混合式教学的意义、利弊以及线上平台的选择。研究表明，应用光学课程开展线上线下混合式教学是十分有必要的，但是目前线上线下混合式教学依旧存在缺少互动、上课约束力较小、知识讲解不透彻等问题;同时，MOOC、腾讯课堂、雨课堂成为目前线上教学主流平台，选择这三大平台之一或者混合使用，教学效果更佳。

关键词：混合教学;问卷调查;线上线下;教学改革

中图分类号：G642      文献标志码：A          文章编号：2096-000X（2022）22-0148-04

Abstract： Obtaining high-quality online and offline hybrid teaching effect of applied optics has become an urgent problem to be solved in Applied Physics. On the basis of literature research on the current situation of teaching reform of Applied Optics， the significance， advantages and disadvantages of online and offline hybrid teaching of Applied Optics and the choice of online platform are investigated by means of questionnaire. The research shows that it is necessary to carry out online and offline hybrid teaching in Applied Optics， but there are some problems in the current online and offline teaching basis， such as lack of interaction， less binding force in class， incomplete knowledge explanation and so on. At the same time， MOOC， Tencent classroom and rain classroom have become the mainstream online teaching platforms. Choosing one of these three platforms or mixed use will make the teaching effect more effective.

Keywords： mixed teaching; questionnaire investigation; online and offline; reform in education

一、应用光学课程教学改革现状

应用光学是集理论与实践为一体的一门专科课程，既具有深奥的理论知识又具有诸多生活中的鲜活例子。国内外诸多学者针对应用光学课程进行课程改革实践。边心田等[1-2]基于OBE理念，对应用光学进行了相应的教学改革，将传统的以教学内容为中心的教学思维转变为成果导向教育理念，获得良好的教学改革效果。进一步地，张巍等[3]基于OBE教学理念“逆向思维教学法”的教学改革实践，修订教学内容，提高了应用光学的教学质量。邓立儿[4]将思政元素融入到应用光学课程中，进行了相应的课程思政改革，对学生树立正确的价值观起到了积极的引导作用。随着科技的进步，线上线下混合式教学模式已经成为当前教学改革的主流模型之一，与之匹配的线上教学平台也越来越多[5]，例如智慧树、慕课、雨课堂以及各高校自建平台。如何获得高质量的应用光学线上线下混合式教学效果成为了当前亟需解决的问题。

线上线下混合式教学模式与传统的线下教学方法具有显著的差异性，教师的上课思维及备课思路也应具有相应的调整。孙微微等[6]采用基于智慧树对应用光学进行了教学改革，改革传统教学学生学习时间与地域的限制，录制智慧树在线课程，从而使得学生的学习不受时间及地域的限制，提高了学生的学习自由度。进一步地，司马朝坦等[7]以一流课程“金课”为目标构建光纤光学的教学体系，实现了目标分析、资源开发和活动设计三位一体的教学模式，取得了良好的教学效果。陈颖等[8-9]将大创、“互联网+”以及竞赛等融入到工程光学的教学改革中，形成了线上线下-大赛一体化的教学模式，提高了学生参加相关比赛的自信，拓展了学生的知识体系，提高了学生学习效果。赵书涛等[9-12]基于应用光学的特点，利用校内自建平台将Zemax、MATLAB等软件运用和理论知识相结合，提升了学生学习应用光学的积极性，加深学生对知识点的理解。

尽管诸多学者对应用光学的教学改革做了大量的研究工作，针对当前线上线下混合式教学模式改革及教学平台例如MOOC、智慧树、雨课堂等良莠不齐的现状。本文采用问卷调查的形式研究了应用光学线上线下教学的意义、必要性以及教学平台的优缺点，为更好地开展高质量的应用光学线上线下混合式教学提供借鉴。

二、应用光学课程采用线上线下混合式教学的意义及必要性

“以学生为中心”的教学理念就是学生的需求，是教学改革发展的方向，因此笔者以所授课的应用光学两个班级学生为样本，进行了应用光学线上线下授课的必要性及意义的问卷调研。问卷调查设置三个选项：非常有帮助、比较有帮助、毫无帮助。其中，各选项以百分制计分，非常有帮助的分值在90～100之间，比较有帮助的分值在80～90之间，毫无帮助的不计分，即0分。从图1中可以看出，大多数学生希望应用光学课程采用线上线下混合式教学，这表明应用光学采用线上线下混合式教学被学生认可。但是，从调研结果可以看出，19.10%的学生认为线上线下混合式教学对应用光学课程的教学提升毫无帮助，这表明当前的线上线下混合式教学模式依然存在诸多问题，需要基于应用光学课程理论强且抽象的课程特点，进一步地提升线上线下混合式教学的质量。

图1 应用光学课程采用线上线下混合式教学的意义

三、应用光学课程线上线下混合式教学模式利弊分析

教师的时间和知识储备是有限的，然而，应用光学知识的海洋及学生的求知欲是无限的;应用光学的线上线下混合式教学可以很好地弥补传统的线下教学的弊端，拓展应用光学知识体系，提升学生的自学能力与创新能力。一方面，线下教学可以充分地展现出学生和老师之间的互动，同时也可以有效地约束学生，起到及时督促的作用。在线下学习过程中，教师详细讲解应用光学艰涩难懂的知识点，与学生面对面互动，解决学生的问题与困难;同时，与学生建立良好的师生关系。线上教学学习过程中，可以满足同学们对知识的拓展，自由探索新的发现，倾听名家对同一个知识点的讲解，开拓学生的创新思维。应用光学的线上教学转变了传统教学模式，丰富了教学内容，提高了信息化平台利用能力，活跃了教学氛围，新颖的教学模式能有效地激发学生的学习兴趣。线上教学平台拥有大量的教学资源，教师可以有更多资源来安排教学活动，可以把教材之外的知识引入到教学过程中，帮助学生从多角度、更直观、更深入地理解知识，能有效地提高学生的学习兴趣以及学习相关知识的积极性。学生也可以打破教学条件的束缚，随时下载课件，在线测试，对于不理解的应用光学知识可以反复观看教学视频。同时，教师与学生可以随时在线上答疑解惑，不受时间与空间的限制。然而，线上线下混合式教学也存在诸多不足，线上学习需要学生有较强的自律能力。网络世界丰富多彩，对学生具有很强的吸引力。很多学生容易分散注意力，降低学习效率。甚至忽视线上课堂而开始自己的网络娱乐活动。没有了空间的约束，教师无法监督学生的学习状态，自觉性较差的学生可能会进行其他与学习无关的事情，线上课堂就无法发挥教学作用。同时，线上教学减少了师生之间面对面的交流，减少了师生之间的情感共鸣。

四、应用光学课程线上平台的选择

针对目前线上平台众多的情况，教师和学生出现对教学平台选择困难的问题，本节调研了现阶段笔者所教授的应用光学班级学生和笔者所在学院教师对各平台的喜爱程度以及各平台功能的优缺点，为后续深入开展应用光学线上线下混合式教学中线上平台的选择提供依据。

（一）线上教学平台的选择

线上教学平台是线上教学的载体，目前常见的线上教学平台有中国大学慕课、雨课堂、腾讯课堂、智慧树、高校自建平台等，每个线上教学平台都有各自的优势，也存在固有的弊端。教师可利用线上教学平台进行签到，可更方便省时地了解签到情况。教师还可将课前所准备好的教学资源运用到课堂上，并在课堂上使用有关的线上教学平台进行授课。如教师可播放有关的教学音频以及视频内容，使课程变得生动有趣且更容易理解，并开启讨论墙，让有疑问的同学可以通过讨论墙向同学和老师提出疑问，老师可以对此及时做出解答，使课堂不再枯燥、难懂。对于一些十分抽象的概念，老师可以在网络教学平台辅助下，用轻快、有趣又具体的视频以及图片使内容变得具体化，增加同学们对这个课程的兴趣，所以一个好的网络教学平台对于课程的质量十分关键。图2给出了目前常见的线上教学平台的师生喜爱度的问卷调查结果，从调查结果可知，中国大学慕课（MOOC）和腾讯课堂是老师和学生最喜爱的线上教学平台，分别占总问卷人数的33.66%和38.05%，其次是雨课堂，占总问卷调查的13.66%。而学校自建教学平台受学生和老师欢迎度较低，这主要是因为学校自建资源有限，而且仅仅校园网才可以使用。同时，学校的线上教学技术手段相较于成熟的网络大公司落后许多，学校网络平台能使用的功能也较少。因此，学校自建的教学平台受学生欢迎程度和使用率均较低。中国大学生慕课相比于雨课堂、QQ直播等网络教学平台的优势体现在平台里面有大量的优质教学视频并可以随时随地观看;腾讯课堂的优势在于它的网络非常稳定，不会因为人多而出现信号质量差的情况。

（二）线上教学平台功能使用调研

图3为师生对中国大学慕课相关功能使用情况的问卷调查，从调查结果可以看出：学生更倾向于视频播放这种形式的自主学习。视频播放这种方式可以随时观看自己想看的部分，并且可以重复多次观看以加强巩固知识点，而受调查者参与课堂讨论、作业互评这种互动式学习的意向并不是很高，这主要是使用线上教学平台上课约束力不够导致。

图4给出了雨课堂线上教学平台的功能使用情况问卷调查，由此可以看出，雨课堂各方面的功能学生都是比较喜欢的，其中雨课堂推送课件的功能受到较多学生的喜爱，其次，学生们也较喜欢弹幕这种新颖的课堂互动方式。实施混合式教学时，可以考虑充分使用雨课堂推送课件和弹幕互动的功能，既能保证学生可以接收到课件的信息，又能够以弹幕的形式进行课堂实时互动，能营造一个较好的课堂教学氛围。同时，由图中的数据也可以看出，学生们更喜欢能在自己学习过程中起到帮助的功能。实施混合式教学时，可以综合考虑各个教学平台的功能，使用能帮助到学生可以更好进行课堂学习的平台。

五、结束语

线上线下混合式教学这种新的教学模式也在飞速发展，单一的线下教学方式不能满足教师学生的需求，而线上教学方式在应用的过程中，弊端也随之显现出来。开展应用光学线上线下混合式教学对提高教学质量是十分有帮助的，但是目前线上线下混合式教学依旧存在诸多问题，例如线上上课缺少互动、上课约束力较小、知识讲解不透彻等需要进一步的完善。同时，MOOC、腾讯课堂、雨课堂成为目前线上教学主流平台，这三大平台的最大优势分别为视频资源丰富、线上视频授课网络稳定、PPT推送功能。进行线上线下授课时，可以根据课程性质及内容，选择这三大平台之一或者混合使用，教学效果更佳。

参考文献：

[1]边心田，陈贵宾.成果导向教育（OBE）理念下的应用光学课程改革[J].高教学刊，2019（7）：113-115.

[2]陈伟成，谢嘉宁.光电专业人才培养模式及其课程群的创新探析[J].高教论坛，2020（1）：19-21.

[3]张巍，宋宝安，徐培鹏，等.《应用光学》课堂教学改革探索[J].高教学刊，2020（3）：85-86+90.

[4]邓立儿.“应用光学”课程思政教育的探索与实践[J].教育现代化，2019，6（87）：292-293.

[5]郑宏，谢作栩，王婧.后疫情时代高校教师在线教学态度的调查研究[J].华东师范大学学报（教育科学版），2020，38（7）：54-64.

[6]孙微微，韩颖，罗天娇.慕课形式下应用光学课程改革的分析[J].才智，2019（32）：160.

[7]司马朝坦，鲁平，孙琪真，等.一流工程学科“金课”课程改革模式构建——以华中科技大学“光纤光学”为例[J].高等工程教育研究，2020（5）：183-188.

[8]陈颖，王春芳，童凯.工程光学多元化教学模式研究[J].教学研究，2014，37（2）：89-92.

[9]黄陆军，崔喜平，耿林，等.疫情防控期间专业课新型“线上-线下”混合教学模式探索[J].高教学刊，2020（35）：49-52.

[10]赵书涛，李艳梅，王丽萍，等.结合Zemax、Matlab Gui编程，提高应用光学的教学质量[J].大学物理实验，2016，29（6）：134-137.

[11]贺梦冬，吴桂红，李泽军，等.大学物理课程混合式教学模式下问题教学策略的实践研究[J].高教学刊，2020（26）：82-84+88.

[12]于海雁，庞杰，李晓游，等.线上线下混合式“金课”的建设与实践——以“模拟电子技术”课程为例[J].高教学刊，2020（28）：66-68.