大學(xué)物理實驗的慕課設(shè)計與制作

李斌 王增旭 陳偉 劉利清 董慧媛 李永濤

摘 要：作為大規(guī)模在線開放課程，慕課在社會學(xué)習(xí)中得到廣泛的應(yīng)用，同時在當(dāng)今的高等教育中也扮演著越來越重要的角色。本文著重探索了大學(xué)物理實驗課的慕課設(shè)計與制作過程，為將來慕課教學(xué)的廣泛開展提供經(jīng)驗和指導(dǎo)。

關(guān)鍵詞：慕課；大學(xué)物理實驗；設(shè)計

慕課的誕生和發(fā)展大大加快了現(xiàn)代社會知識的傳播速度和廣度，讓全社會都可以更快更好地享用優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源，促進全民學(xué)習(xí)，推動社會進步。目前，慕課建設(shè)在我國各大高校中進行得如火如荼，各個門類的慕課紛紛涌現(xiàn)，相關(guān)教改項目和慕課競賽正在蓬勃開展。根據(jù)統(tǒng)計，截至2018年4月，有167所高校和相關(guān)單位在中國大學(xué)慕課（MOOC）網(wǎng)上參與慕課的建設(shè)。南京郵電大學(xué)目前有本校專屬課程（SPOC）43門，開放課程14門，其中筆者參與了專屬課程SPOC——《大學(xué)物理實驗》的慕課建設(shè)。

隨著大學(xué)慕課的迅速發(fā)展，探索和建立起一套大學(xué)物理實驗課程的慕課體系，提高教師的教學(xué)質(zhì)量，減輕學(xué)生的學(xué)習(xí)負(fù)擔(dān)，提高他們的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)效率，是我們高校教育工作者亟需解決的難題。大學(xué)物理實驗課是高等理工科院校內(nèi)開展的一門基礎(chǔ)課，是一、二年級大學(xué)本科生的必修課程，是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和實踐能力的重要課程。近來我們積極參與和使用慕課來輔助大學(xué)物理實驗教學(xué)，將在線教學(xué)和傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)勢結(jié)合起來，使用分層次教學(xué)法和混合式教學(xué)手段來幫助學(xué)生迅速進入學(xué)習(xí)狀態(tài)，更好地完成大學(xué)物理實驗課的學(xué)習(xí)。

由于高等教育的學(xué)科分類特點，慕課的形式多種多樣，包括專業(yè)類慕課、實踐類慕課、實驗類慕課和通識類慕課等。大學(xué)物理實驗屬于實驗類慕課。慕課作為大規(guī)模線上課程，在校內(nèi)是通過SPOC模式開展的，學(xué)生通過中國大學(xué)慕課網(wǎng)（https：//www.icourse163.org）實名注冊，認(rèn)證為本校學(xué)生后，就可以開始校內(nèi)專屬課程的學(xué)習(xí)。同時，學(xué)生學(xué)習(xí)的數(shù)據(jù)，比如觀看視頻的名稱、時長，能在后臺管理系統(tǒng)中查看到，我們可以以此為依據(jù)把學(xué)生的學(xué)習(xí)情況納入到平時表現(xiàn)中去并給學(xué)生打分。慕課作為線上線下相結(jié)合的混合式教學(xué)的重要手段，學(xué)生在預(yù)習(xí)的過程中，可以將視頻學(xué)習(xí)和教材預(yù)習(xí)結(jié)合起來，在預(yù)習(xí)的過程中提出問題，在課堂上帶著問題學(xué)習(xí)和思考，在教師的指導(dǎo)下更快地學(xué)會實驗的基本操作，解決存在的問題，快速地完成實驗課程的既定目標(biāo)。

目前，我們的大學(xué)物理實驗?zāi)秸n完成了4章總共20個小節(jié)的制作，每小節(jié)的視頻時長約為15分鐘，總時長約為300分鐘。后期我們預(yù)計還將加入包括習(xí)題課在內(nèi)的10個小節(jié)的內(nèi)容制作。課程覆蓋了大學(xué)物理實驗教學(xué)大綱兩個學(xué)期的全部內(nèi)容，并做了進一步的整理和細(xì)化。完成的慕課課程如下所示：

第一章 緒論，內(nèi)容包括：課程介紹，誤差理論，不確定度，數(shù)據(jù)處理方法，量具和儀器的使用。

第二章 力學(xué)實驗，內(nèi)容包括：扭擺法測量物體轉(zhuǎn)動慣量，受迫振動的研究。

第三章 電學(xué)實驗，內(nèi)容包括：雙臂電橋測量低值電阻原理，雙臂電橋測量低值電阻，惠斯通電橋，電表改裝，弗蘭克赫茲實驗，數(shù)字示波器儀器講解，數(shù)字示波器的使用。

第四章 光學(xué)實驗，內(nèi)容包括：等厚干涉——牛頓環(huán)，邁克爾遜實驗，分光計測量三棱鏡頂角，分光計測量三棱鏡折射率，分光計的調(diào)整，分光計儀器構(gòu)造講解。

在慕課視頻的制作階段，我們在已有的基礎(chǔ)上豐富了課程素材，拍攝了大量的實驗儀器照片并完成修圖，教學(xué)幻燈片采用統(tǒng)一模板，在幻燈片中加入了豐富的動畫腳本來實現(xiàn)實驗儀器的操作演示和實驗步驟的直觀展現(xiàn)。前期素材的搜集、制作和整理，幻燈片的修改和完善，錄制腳本的撰寫，視頻的錄制、剪輯和后期制作完全由我們主講教師獨立完成。我們對使用的素材具有完全的知識產(chǎn)權(quán)，不存在版權(quán)問題，慕課視頻和相關(guān)素材的歸屬完全歸南京郵電大學(xué)所有，課程負(fù)責(zé)人和主講教師全權(quán)負(fù)責(zé)課程的完整性、專業(yè)性和正確性。課程上線僅4周，已經(jīng)有近萬次的點擊和播放。學(xué)生對慕課的反饋良好，任課教師也反映課堂教學(xué)變得輕松和高效，這說明慕課對大學(xué)物理實驗課堂教學(xué)中的推進作用非常明顯。

大學(xué)物理實驗的慕課建設(shè)離不開南京郵電大學(xué)教務(wù)處和大學(xué)物理實驗中心的大力支持，凝聚著全體大學(xué)物理實驗教師的共同努力和辛勤汗水。作為初級版本，目前的慕課視頻在細(xì)節(jié)上還存在很多不完善的地方，內(nèi)容上還需要進一步的拓展。將來，我們將進一步完善大學(xué)物理實驗?zāi)秸n建設(shè)，不斷地豐富慕課內(nèi)容，進一步細(xì)化和優(yōu)化章節(jié)結(jié)構(gòu)，最終將我們的大學(xué)物理實驗?zāi)秸n作為優(yōu)質(zhì)教學(xué)資源推廣到其他學(xué)校進行校內(nèi)教學(xué)。

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作者簡介：李斌，王增旭，陳偉，劉利清，董慧媛，李永濤，江蘇省南京市，南京郵電大學(xué)理學(xué)院。