在互联网蓬勃发展的今天，面对在互联网时代成长起来的大学生，“互联网+教育”逐渐引起了教育工作者的重视并进行了相关的研究[1-2]。目前探索一种“互联网+教育”的科学教学模式，是摆在广大教育工作者面前的一个现实课题。 笔者在多年大学物理教学的过程中，基于Micro-lecture(微课程)，利用“石大云课堂”网络作为Micro-lecture平台，在Flipped Classroom(翻转课堂)教学模式的基础上，探索出了一种PRE(Problem Research Expand)问题研究拓展式的教学模式。

一、Micro-lecture (微课程)、Flipped Classroom(翻转课堂)、PRE教学模式

Micro-lecture(微课程)最早是由美国新墨西哥州圣胡安学院的高级教学设计师、学院在线服务经理戴维·彭罗斯(David Penrose)于2008年秋首创的[3]，是一种以建构主义指导思想，将在线学习或移动学习作为目的的实际教学内容。具体可根据课程特点，基于某个简要明确的主题或关键概念为教学内容，通过声频或视频音像录制10min左右的课程。在网络和通讯技术日益发达的时代，由于Micro-lecture的教学内容精简、教学主题突出、教学指向明确、教学视频短小、精悍、精彩等特点，不仅可用于在线教学、混合式教学、远程教学等，同时学生也能够随时随地通过电脑、手机等网络终端进行知识的巩固学习。

Flipped Classroom(翻转课堂)是近年新兴的一种深度学习[4]的教学模式，它通过更有效的方式把知识传授给学生，这种方式更有利于学生对知识消化、吸收并转化为内在知识加以应用。这种方式将教学知识点和认知内容的学习放在课堂以外，课堂时间内用于小组讨论、答疑解惑、深入的专题式探讨等。具体可分为3个过程：(1)知识主动接收过程；(2)知识内化过程；(3)知识拓展应用过程。近年来，翻转课堂在国内引起不少教育工作者的研究[5]，也在一些学科中进行了实践[6-7]。在大学物理课程教学中，山东大学在基于慕课的基础上进行了翻转课堂的试点工作[8]，并取得了预期的良好效果。

根据零件设计尺寸和标准公差表要求、多工序系统加工零件的设计规格，确定成本优化模型的约束条件。该优化模型为有约束非线性规划问题，根据非线性优化方法得到两目标函数下的最小成本及相应的零件质量。比较成本大小和零件质量加工精度，分析两者比较的结果，得出带检测和无检测环节多工序制造过程各自加工成本、制造质量的特点。

PRE(Problem Research Expand)问题研究拓展式的教学模式是采用翻转课堂教学的直接结果。在翻转课堂上采用PRE教学模式可以使学生对知识点进行深度学习，从而达到知识内化的目的。PRE教学模式可以充分发挥教师指导性、互动性和引导性的作用，进一步提高学生的批判思辨意识。教育不仅仅是知识的传输，更是对能力的培养，思辨能力在有效知识学习过程起到了重要的作用[9]。在教师的充分引领下，鼓励学生放开思想、寻求真理、勇于探究，允许其充分展示研究成果，从而达到培养其思辨能力的目的。

二、大学物理Micro-lecture资源和平台建设

笔者在2016学期带了2015级学生的两个班级，一个班是电气1501-04，另一个是自动化1501-04。为了研究上述教学模式的成效，把电气班级设为实验班，采用上述教学模式；把自动化班级设为对照班，仍然沿用传统的课堂授课模式。一学期之后，两个班级有明显的区别。实验班120名学生关于知识点学习效果问卷调查结果如表3所示。由表3可以看出，80%以上的学生对基于Micro-lecture的PRE教学模式非常认可，并且对该教学模式在培养能力方面给予了充分的肯定。在实际的教学过程中，部分学生通过大学物理知识的拓展研究，形成了自己团队的研究项目，并就此申请了校级、国家级的大学生创新项目，在做项目的过程中，一些学生也拿自己团队的研究成果申请了国家级的专利。

(一)大学物理Micro-lecture资源建设

大学物理Micro-lecture平台是一个交互性很强的平台，中国石油大学的“石大云课堂”平台就是一个交互性很强的教学平台。把Micro-lecture资源上传到该平台，可以实现和学生的即时交流讨论，在实际的教学中也可借助网络QQ平台和学生进行交流讨论。

表1 部分微课专题与其类型

知识模块微课内容微课类型力学刚体的角动量守恒实验+讲解式机械振动与机械波简谐振动的描述、平面简谐波的波函数动画+讲解式光学杨氏双缝干涉、等倾干涉、等厚干涉、单缝衍射、光栅衍射、圆孔衍射—光学仪器的分辨本领实验+讲解式热学热力学第一定律讲解式电磁学静电屏蔽、安培力、法拉第电磁感应定律动画+实验+讲解式近代物理尺缩效应、时间膨胀、波粒二象性动画+讲解式

本研究中，与治疗前相比，两组患者肺功能FEV1、FEV1/FVC、PEFR均显著提高，且没有统计学差异，这与Akram、Lal、Santra等的研究结果一致［11‐13］，多索茶碱和茶碱均能显著改善肺功能参数，但两者差异无统计学意义。表明多索茶碱与茶碱的疗效近似。此外，还考察了多索茶碱和茶碱的安全性，结果发现两组患者耐受性好，均无因治疗退出本研究的病例。然而，对照组患者的不良反应事件发生率显著高于观察组（P＜0.05）。其主要机制有：多索茶碱特异性强，对心肌细胞该通道影响较小；多索茶碱不影响睡眠节律，胃分泌物，心率和中枢神经系统功能［14‐15］。

表2 “单缝衍射”微课视频配套指导文件

注意观察的现象1注意观察微课视频中单缝衍射的实验装置；2注意观察单缝衍射接收屏上衍射图样的整体效果；3注意观察接收屏的大小和接收屏上有衍射图样区域的大小关系；4注意观察接收屏上明条纹的条数；5注意观察衍射明条纹宽度的特点；6注意观察衍射明条纹亮度的特点；7注意观察衍射暗条纹宽度的特点；8注意观察单缝的宽度对衍射明图样的影响。单缝宽度减小时，衍射明条纹的变化；单缝宽度增大时，衍射明条纹的变化；9注意观察入射波波长的大小对衍射图样的影响；10注意观察白色光通过单缝衍射的图样。课堂讨论问题1什么是夫琅禾费衍射和菲涅尔衍射？视频中的单缝衍射是哪一种？2为什么不是整个接收屏上都布满衍射条纹？为什么只看到有数条衍射条纹？(提示：试用半波带法来解释上述现象)3解释为什么中央明条纹最亮，两侧的明条纹逐渐变暗？(提示：试用半波带法解释)4中央明条纹的宽度和次级明条纹的宽度有什么定量的关系？(提示：试用半波带法解释)5明条纹在接收屏上的位置怎样确定？6解释你观察到的单缝宽度的变化带来衍射图样变化的原因；7解释白色光通过单缝衍射图样产生的原因。课堂深入讨论问题(1与后续课程关联的问题；2前沿问题；3教师自己的科研问题)1研究单缝上下做微小的移动，衍射条纹在接收屏上的位置是否移动？2如果有两条或多条单缝等间距排列，他们各自在接收屏上衍射图样的位置有什么关系？3研究单缝衍射在光学仪器的设计方面的应用。(提示：在网上图书馆查阅中英文资料进行相关问题的研究)自主研究性问题讨论1自主研究单缝衍射在光谱学的测量与分析、晶体结构分析等方面的应用。(提示：在网上图书馆查阅中英文资料进行相关问题的研究)2通过观看视频，你自己有什么研究性问题，请提出来供我们在课堂内外一起讨论吧！

(二)大学物理Micro-lecture平台建设

根据大学物理课程教学大纲，首先，梳理各模块主要框架，细化课程内容，提取关键知识点，选取课程重点和难点的部分制作微课；其次，收集学习资源，为制作微课形成支撑材料；再次，根据知识点内容的特点确定微课的具体类型，例如讲解型微课、“动画+讲解”型微课、“实验+讲解”型微课、“动画+实验+讲解”型微课等，大学物理部分微课知识点如表1所示；最后，根据确定的微课表现形式，进行微课的开发研究制作工作。

三、PRE教学模式的教学流程

由图1可以看出，在课堂内外，特别是在课堂内我们采用了PRE教学模式对教师预置的知识点进行了问题引导探究拓展式的教学，在教学中学生小组之间、学生和老师之间针对老师设置的问题，进行深入的、激烈的讨论；在学生们前期对Micro-lecture资源学习的基础上，对相关知识的应用进行拓展深入研究，并在课堂上给出成果展示。通过上述的教学过程，达到了学生对知识深入研究并内化的目的。

图1 教学流程图

在教学中利用上述资源，在Flipped Classroom教学模式的基础上，PRE教学流程图如图1所示。

四、教学结果分析

在大学物理课程中实施以上教学模式，首先要进行大学物理Micro-lecture资源和平台的建设。

表3 实验班学习效果问卷调查结果

问题非常认可认可一般没感觉人数百分比(%)人数百分比(%)人数百分比(%)人数百分比(%)对基于Micro-lecture的PRE教学模式认可度1028501192542217有助于物理知识点的理解与掌握10083013110650108有助于自主获取知识能力的提高10184015125433000有助于利用物理知识解决实际问题能力的提高9982512100758217有助于物理创新能力的提高9680016130542325有助于阅读中英文文献能力的提高108900975325000有助于团队合作能力的提高9680014120867217有助于汇报成果能力的提高1018401083975000

通过上述的教学模式，实验班学生不仅对物理知识自主拓展研究的能力高于对照班，同时考试的卷面成绩也优于对照班，两个班的总人数差别不大。表4是两个班级的卷面成绩对比情况，可以看出，实验班优秀和良好的人数明显多于对照班的人数，另外不及格的人数远远少于对照班的人数。这说明学生通过上述教学模式对物理知识进行了深度研究拓展学习，达到了对物理知识内化的目的。

上述每一个微课视频都对应一个“观看视频指导与相关研究问题”的指导文件，下面以光学部分的“单缝衍射微课视频”为例，该微课视频配有的学习指导文件如表2所示。

2.3.2 药物因素 在对危重患者实施治疗的过程中，某些药物可导致患者出现一系列不良心理反应。如使用利多卡因治疗心律不齐，当静脉滴注速度达到4 mg/min时，大部分患者可出现谵妄等精神症状［5］。将巴比妥类，抗胆碱能药(尤其是东莨菪碱)作为术前用药，将增加麻醉苏醒期兴奋、烦躁的发生率。氯胺酮麻醉后的患者发生情感改变的概率较高，因麻醉性镇痛药引起的苏醒延长，常用纳洛酮进行拮抗，但纳洛酮同时会逆转阿片激动剂的所有作用，包括镇痛。患者会突然出现疼痛，引起明显的交感神经兴奋等［14］。

表4 卷面成绩对照表

班级(总人数)优秀(100～90)良好(89～80)中等(79～70)及格(69～60)不及格(60分以下)实验班(120)324328152对照班(118)1836291619

上述教学模式的实施对教师能力的要求不是减弱了，而是更加提高了。一名合格的教师除了有专业知识、教学实践、广博的知识面、教学热情外，还要有创造力、判断力、决策和推理能力、整合和运用知识能力等综合能力[10]。因此在做教学研究的同时，教师要不断充实自身各项能力。

设船舶j相对于船舶i运动的轨迹曲线方程为f(x)，那么船舶i到船舶j的最近距离则可看作是船舶i到曲线f(x)的最近距离见图1。

上述教学成果显示，基于Micro-lecture的PRE教学模式非常有利于大学物理课程教学，在网络蓬勃发展而大学物理课时数又缩减的情况下，这种教学模式更加显示出了它的优越性；另外社会对人才能力的需求越来越迫切，而这种教学模式正符合了培养能力的需求。

参考文献：

[1]张岩.“互联网+教育”理念及模式探析[J].中国高教研究，2016(2)：70-73.

[2]桑雷.“互联网+”背景下教学共同体的演进与重构[J].高教探索，2016(3)：79-82.

[3]HIEH D.These lectures are gone in 60 seconds[J].Chronicle of Higher Education，2009，55(26)：Al，A13.

[4]张国荣.基于深度学习的翻转课堂教学模式实践[J].高教探索，2016(3)：87-92.

[5]赵俊芳，崔莹.翻转课堂的内在意蕴及高校教学改革的未来走向[J].中国高教研究，2016(6)：105-110.

[6]万敏.翻转课堂模式在大学英语教学中的实证研究[J].高教探究，2016(5):69-72.

[7]罗春燕.一个翻转课堂案例：来自加拿大某艺术设计学院[J].高教探索，2016(6)：73-75.

[8]陈小平，刘建强.大学物理慕课的设计、建设与应用实践[J].大学物理，2016，35(9)：3-6.

[9]朱叶秋.“翻转课堂”中批判性思维培养的PBL模式构建[J].高教探索，2016(1)：89-94.

[10]文秋芳.我国英语专业与其他文科类大学生思辨能力的对比研究[J].外语教学与研究，2010(5)：350-355.