缩略图

线上线下混合式《数学物理方法》课程过程化考核模式的探索与实践

作者

王静(通讯作者) 徐锡金 张仲 宋玉坤 郭俊起 任妙娟

济南大学物理科学与技术学院 山东济南 250022

1 引言

《数学物理方法》是物理、应用数学、电子信息等专业的核心课程,涵盖复变函数、数学物理方程等模块,理论抽象、应用广泛。传统"一考定成绩"方式难以反映学习过程,易导致应试倾向,尤其对δ函数、解析延拓等难点概念的渐进式认知无法有效评估。

基于 OBE(Outcome-Based Education,成果导向教育)理念,本研究构建了线上线下融合的综合性过程化考核体系,整合形成性与终结性评价,通过线上学习数据、课堂互动、阶段测评等多维度监测学习过程。该体系能及时反馈教学效果,激发学生主动性,培养自主学习、批判思维和协作能力,弥补传统考核的不足,提升教学质量。

2 实施策略

2.1 考核体系设计

创新性地采用了"3:7"或"4:6"的期末与平时成绩比例分配方案,显著突出了过程性评价的重要性。这种权重分配基于以下教学考量:首先,数学物理方法课程的知识体系具有明显的递进性和累积性特点,阶段性评价更符合认知规律;其次,降低期末考试权重有助于缓解学生的应试压力,促使其更加注重平时的学习积累。平时成绩的构成要素经过精心设计,既考虑全面性又突出重点:

线上主题讨论 (10%) :在课程平台设置专题讨论区,根据发言质量和参与度评分

线下分组讨论 (15%) ):课堂分组解决典型问题,评价问题分析能力和团队协作

通关式签到 (5%) :结合知识问答的智能签到系统,确保出勤同时检验预习效果

随堂测试 (10%) :利用课堂应答系统进行即时测评三次过程化期中考试 (30%) :分阶段检验知识掌握程度作业完成情况 (10%) ):线上提交与批改,注重解题过程规范性

2.2 线上线下融合实施

线上教学部分主要依托超星学习通和雨课堂智慧教学平台,构建了完整的数字化学习环境:

资源推送方面:建设了包含微课视频(139 个,每个 8-12 分钟)、专业案例(12 个)、电子讲义(12 章)、拓展阅读(24 篇)的立体化资源库。平台根据学习进度智能推送相关资源,如在学习"傅里叶变换"时自动推荐相关应用案例。

讨论互动方面:除常规讨论区外,设置了"教师答疑直播间",每周固定时间在线解答疑问。

作业管理方面:实现了作业互评分配、错题统计等功能,大大提高了作业批改效率。

线下课堂教学则着重于:

难点解析:采用"概念图谱"可视化工具,帮助学生建立知识联系。如用思维导图展示复变函数与实变函数的区别与联系。

讨论深化:设计阶梯式问题链,引导讨论层层深入。如在波动方程求解中,从一维情况逐步扩展到三维情况。

能力拓展:将后续专业课程的经典案例引入课程,要求学生将课程知识应用于实际物理问题的建模与求解。

线上线下教学形成了有机衔接的"三阶段"学习循环:课前通过线上资源完成基础知识获取,课中通过线下活动实现知识内化和能力提升,课后通过线上平台进行巩固拓展。这种融合模式有效延长了学习链条,提高了学习效率。

2.3 反馈机制优化

建立了多维度的实时反馈系统:

学生端:个性化仪表盘实时追踪学习进度,包含视频观看、讨论参与、作业测试等数据,每周推送学习报告与改进建议。

教师端:智能看板可视化班级整体数据,含知识点掌握度、讨论热度、作业错题分析,并设置学情预警功能。

互动机制:开通匿名教学建议通道,教师定期发布改进说明

3 成果成效

经过多轮完整的教学实践,该考核模式取得了显著的教学效果提升:

学习参与度方面

线上讨论区的数据变化尤为突出:平均每章节讨论帖数从改革前的 10条增加到 172 条,增幅达 1620% ;有深度的讨论(被标记为"优质"的帖子)比例从 9% 提升到 42‰ 。课堂参与率从 15% 大幅提升至 92% ,特别是以往沉默的学生群体参与度提高最为明显。调查显示, 85% 的学生认为"多元化的考核方式让我更愿意参与课堂活动"。

学习成绩方面

课程及格率从 82% 提高到 95% ,优秀率(85 分以上)从 21% 增长到 35% 。更值得关注的是,在体现高阶能力的题目上,得分率提升更为显著:如"用拉普拉斯变换求解微分方程"这类综合应用题的正确率从 41% 提高到68% 。

能力培养方面

问题解决能力:在标准化的物理问题解决测试中,平均得分提高 27%

团队协作意识:基于团队项目评价量表的评估显示,合作效率提升 35% ;

自主学习能力:学习策略问卷显示,学生计划制定和自我监控能力有明显增强。

教学反馈方面匿名问卷调查结果显示:

85% 的学生认为新的考核方式"更能全面反映真实学习情况";

78% 的学生表示"过程化考核减轻了期末考试压力";

92% 的学生赞同"多种考核形式促使我保持持续学习的状态"。

典型案例

在"复变函数积分"难点章节,通过线上预习视频 + 线下分组讨论 + 随堂测试的组合方式,学生平均掌握时间缩短 30% ,相关考题正确率提高 25% 。

这些成效充分证明,过程化考核模式不仅改善了即时的教学效果,更对学生的长期学习能力和专业素养培养产生了积极影响。

结论

本研究构建的《数学物理方法》线上线下混合式过程化考核模式,有效解决了传统考核方式评价维度单一、反馈滞后等问题。通过多元化的评价手段和及时的教学反馈,促进了学生的主动学习和深度学习,提高了教学质量。未来将进一步优化考核要素的权重分配,探索智能化评价工具的应用,为理工科基础课程教学改革提供更完善的解决方案。

引用文献

1.李彦艳,董丽君,李连山,张书玲,以能力为导向的混合式教学考核评价体系设计与实践[J]. 高教学刊, 2025(11):95-99.

2.李志义. 成果导向的教学设计[J]. 中国大学教学, 2015(3):32-39.

3.Biggs J, Tang C. Teaching for Quality Learning at University[M]. McGraw-Hill Education, 2011.

4.田秀云, 王文华, 师文庆, 谢钦,赖学辉, 数学物理方法线上线下混合式教学模式探索[J]. 中国现代教育装备,2024 (7):107-110.

5.张三慧, 李四明. 数学物理方法课程改革探索[J]. 物理与工程, 2019,29(4):56-60.

基金项目:

山东省本科教学改革研究项目(重点项目):基于工程认证背景的大学物理课程群课程思政“双向协同育人”机制的研究和探索(Z2022142)

山东省本科教学改革研究项目(面上项目):具有数理筑基的线上线下混合式光学技术类课程体系建设(M2023226)

山东省优质研究生课程(SDYKC2024055)