南通大学成鸣飞主持完成了江苏省高等教育学会2020年江苏高校“大学素质教育与数字化课程建设”专项课题“基于‘慕课+课程派’的大学物理在线教学研究”（课题编号：2020JDKT120），课题组主要成员：周玲、彭菊、陈翠萍、吴静、刘晶、邵旭萍、袁莉、杨建华 。

        大学物理课程一直进行着与时俱进的教学改革，而随着手持移动数码产品和无线网络的普及，“互联网+”模式下的人机交互、人工智能、互动数据统计分析等教育形式在教学中已经成为可能，基于此本教学团队申报了《基于“慕课+课堂派”的大学物理在线教学研究》课题，并通过重新规划教学的顶层设计，有效的进行了基于教学优质资源的平台建设，再通过现代信息技术的支持、科研反哺教学等模式开启了在线教学的创新之路，构筑融合“理论知识、探究能力、科学素养、价值提升”的创新人才培养体系，解决教学相关痛点问题，获得了首批省级一流线上课程、校级教学成果奖、教学研究课题多个、教学比赛多个奖项。研究成果精粹如下：

成果一：深入挖掘在线教学的的价值意蕴，厚实教学理论的指导，从而优化了教学理念和课程目标，实现价值引领。

        大学物理作为理工科大学生的基础必修课，除了要为专业课打好理论基础，还需要能够帮助大学生科学看待世界，提高学习能力、创新能力和逻辑思维能力，但传统的教学中不可避免地存在重教轻学的状况，如基于“主体（教师）—客体（学生）”的注入式教学，教师作为教学过程的设计者和讲授者，具有教学过程的绝对权威，学生只是用耳朵在听，偶尔动手在写，被动地接受外部刺激。通过对认知主义学习理论、建构主义、交往理论、主体性教学、协同学、创新概念进行的回溯和机理研究，本课题的在线教学以“师生互动”环节为着力点进行改革实践，有效的利用新型信息技术手段开启教学多维度的互动，建立基于优质教学资源平台的“主体（教师）—客体（线上慕课、线下课堂）—主体（学生）”的多极主体互动框架，由此形成以教导学的集成人才培养模式，有效促进教学相长，产生协同倍增效应，构筑融合“理论知识、探究能力、科学素养、价值提升”的创新人才培养体系。

        正如建构主义理论所描述的，学习是获取知识的过程，但并不是简单的信息输入、复制和提取，而是学生新旧知识之间或学生与环境之间反复的、双向的相互作用的意义建构过程。对于大学生而言，经历了五年中学的物理学习，对于大学物理中任何一个知识点，都或多或少已经存在一定的认识，这种潜在的旧认识就是前概念，其中有正确的部分，也有错误或者认知不足的内容，教师必须要营造一个引发学生沟通讨论的教学情境，让学生主动通过新旧观点反复碰撞，建构更深刻更全面的知识体系。同时交互式教学理论提出学习是一个认知交互的过程，但互动其实并不止于师生的互动，师师和生生之间同样需要通过对话和倾听来实现双向沟通：在师生交互过程中，教师引导和吸引学生参与对话，倾听学生对问题的反应，进而引导学生对范例进行分析、归纳，最后形成概念；在教师与教师的教学方式方法、教学手段的交流过程中能碰撞出创新教学的模式；在学生与学生的交互活动中，能不断的获取同伴观点，通过交流和辩驳，加深对新知识的理解。

        以上“建构主义理论”、“交互式教学”与“前概念”的融合为在线教学的实施提供了强大的理论基础；现代信息技术的发展创设了智能化的学习空间，提供了技术性的重要支撑；同时为了解决长期“重智重能而轻德”的教学目标修正，增加了“以习近平新时代中国特色社会主义思想为指导，落实立德树人的根本任务”的教学目标。我们在线教学的创新理念为：①重“才”亦要重“德”—“大学之道，在明明德”；基于此，我们构建了大学物理的新型互动教学理念：②重“知识传授”亦要重“文化传承”—不能仅有数理逻辑智能，而是情智并行且能自我完善的高素质人才；③重“理论学习”亦要重“技能训练”—文凭虽有，能力处处不足是不可用的，毕业即能上岗方为应用型人才；④重“教”亦要重“学”—授人以鱼不如授人以渔。“以教导学，创活课堂”的互动将会给学生带来足够的空间和自由度，具有自主性，探究性，互动性等活力。

成果二：课程资源的开发与建设，与时俱进的更新教学内容，提供丰富且形式多样的教学素材。

        经过多年的课程建设，大学物理已经有较成熟的课程支撑，如媒体素材、试题、试卷、课件、案例、文献资料等，但仍需有针对性的充实可用于在线教学的素材和题库建设，为此我们参照一种有效的授课方式——BOPPPS 模式，将知识的传授过程中植入我们开发的教学资源中，具体如下：

        1. BO，即Bridge in（引入）和Outcomes（目标），即每堂课如何通过恰当的引入方式来阐明教学目标。正如建构主义理论所阐述的，一个概念要能在学生脑海中形成一个体系，这个体系既联系旧的知识又要为学习新知识做好铺垫，我们采用了“问题驱动，多元导学”模块资源建设。例如以“物理学史”为导学内容——物理学史源于生活而又高于生活，记录着人类对生活物理的常识性知识，记录着物理学产生和发展的光辉历程，记录着物理学规律和思想的发展与变革；以“今日物理”为导学内容——物理学是自然科学的基础，不断地发展变化，直到近代有拓展出了新的领域，注入前沿科技的新观点、新方法，介绍物理学的现代发展，激发学生的好奇心与求知欲；以“魔术视频或者科技作品”为导学内容，激发学生去探索这些作品背后隐藏的物理知识，让学生能了解理论内容是如何走进科学技术和生活生产，实现高阶和挑战度的培养。

        2. PPP，这三个均代表着给予学生的测试环节，分为课前、课中和课后，即资源建设中需要进行针对知识点理解的测试题开发，且有难易的区分度，便于不同环节的使用。第一个P是Pre-assessment，即前测，可帮助学生回忆学过的知识，他们往往用前概念来解决问题，这样可以助力老师在讲授新内容前，了解学生的知识基础以及兴趣点，以便决定新内容的教学深度及节奏；第二个P是Participatory learning，即参与式学习，让学生在听课过程中随时回答问题，有助于老师及时获得学生的反馈信息，从而能够随时把握学生的学习状态；最后一个P是Post-assessment，即后测，在学完新知识以后，对学生进行某一种形式的小测验，这一步主要考查学生的学习效果，使老师能够明确教学目标的达成情况，一般后测是课后自主独立完成的，为此资源库中针对客观题的答案我们做了详细的分析，比如给于错误选项的解释，确保学生得到即时的反馈（知其所以然）。

        3.S即Summary（总结），主要是对本节课（或某个微课视频）学习内容进行的归纳，知识只有纳入一定的框架体系才能让学生记忆深刻，所以电子教案的资源建设中都浓缩一句话串联知识点、课程思政、设疑引导学生的课后探究，让学生感觉本次学习意犹未尽。如《相对论》第三讲的结语：本讲我们介绍了运动长度的收缩，也给大家指出“质疑和批判”是创新的核心动力，希望大家在学习中勿忘独立思考，请问高速运动的飞船上的观察者看来，意大利比萨斜塔倾斜得是不是更为可怕？

        基于BOPPPS 模式进行的教学资源库的建设，在激发学生学习兴趣，提高学生主观能动性，增强师生互动等方面卓有成效。目前已经完成了大学物理两学期全部内容的优质教学资源开发（详见慕课平台）。

成果三：在线教学平台的搭建—平台操作提供了规范化的自主教学和自助学习流程。

        本教学团队在中国大学慕课上进行了课程平台的建设和开课的相应维护，具体分为两学期：第一学期《大学物理——力学、热学、量子物理》，https://www.icourse163.org/course/preview/NTU-1449980221?tid=1467123519，第二学期《大学物理——电磁学、光学、相对论》，http://www.icourse163.org/course/NTU-1206623839?tid=1461489442 ，每个学期的在线课程的内容分为了十六个单元（对应实际教学的16周），每个单元为4-6节的内容，每节内容含各个对应知识的教学视频，PPT教案，课程导学笔记，讨论与测试等。每个单元还有单元讨论题多个，单元测试（题目多道，随机产生一套测试），单元作业（有A类和B类学生）各一套，学期期末测试题（题目多道，随机产生一套测试），作业题讲解，从内容的广度和深度及覆盖面，已经完整齐备，并且已经通过了全校学生多轮次的实际使用，含完整的课程运行数据，学生反映较好，并已经被评为校级精品在线开放课程，江苏省首批线上一流课程（2021年）。

        平台的使用在研究报告中有详细说明，可进行三种方案的在线教学：①学生自主学习线上课程，教师从平台上实时跟踪学习情况（学生能在有管理的教学环境下实施有效的自主学习），再进行直播讲解及互动；②教学主渠道依旧是师生在一个共同空间进行面对面的课堂教学，实施“电子教案+黑板板书+智慧教学+网络辅助”的混合模式；③线上课程的完全自助学习（主要针对部分重修的学生）。

        教师平时做好网站平台内容的更新和实时维护（参与谈论、答疑等互动）。学生则通过慕课看视频，学导读，做自测，写作业，参与讨论，趣味拓展，反馈反思。在慕课平台和课堂派直播中注重教师指导、学生协作的互动方式：测试配解析，作业有反馈，答疑解惑、互动讨论有专区。高度的开放性和自主性的教学组合：必学易（概念和知识）、选学难（习题讲解）、拓展广（生活科技应用），既满足基本学习要求，也能给学有余力的同学做好知识的深化和拓展。

成果四：案例汇编及在线教学的数据采集及分析。

        为了让大家更好的了解我们所制作的课程建设，我们节选了其中的《静电场》部分的十个知识点做了详细的案例汇编和分析；给出了课程特色的相关示例、课程评价；并采集了学期的教学数据及具体分析（详见成果精粹的附件材料）。

成果五：论文及获奖（见附件）、研究报告一篇

        一、公开发表相关研究论文2篇，会议长摘要录用1篇，正在投稿1篇。
        1. 打造有温度的大学物理在线教学，大学物理，成鸣飞、周玲，2020.12；
        2. 大学物理课程思政的教学实践——以黑体辐射为例，牡丹江学报，周玲、成鸣飞，2021.11；
        3. 基于现代信息技术的“以教导学、创活课堂”师生互动研究，成鸣飞，2022年全国高等学校基础课程教育学术研讨会论文摘要，物理与工程。
        二、获得的教学竞赛奖和课题
        1.江苏省微课程大赛二等奖，成鸣飞，2020.11；
        2.江苏省微课大赛二等奖，成鸣飞，2021.11；
        3.南通市微课大赛一等奖，成鸣飞，2021.11；
        4.南通大学粉笔字板书设计大赛，袁莉，2021.11；
        5.江苏省教育技术课题：《基于现代信息技术的“以教导学、创活课堂”师生互动研究》，成鸣飞，2021-2022；
        6.2020-2021年度江苏省教科研先进个人，2022.5，成鸣飞；
        7.南通大学教学成果一等奖，成鸣飞等，2021.03.
        8.南通大学课程思政示范课程《大学物理》，2021.7，成鸣飞、周玲、彭菊等。