大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)線上線下混合式教學(xué)模式探索與實(shí)踐

皮飛鵬 洪哲新 張姍 袁聿海

摘? 要 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科專業(yè)本科生重要的必修課。廣州大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)針對(duì)課程教學(xué)現(xiàn)狀和問(wèn)題，通過(guò)分析總結(jié)疫情防控期間線上大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，構(gòu)建線上線下混合式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，即“課前虛擬仿真實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)+課中教師精講和學(xué)生真實(shí)實(shí)驗(yàn)操作+課后線上反思總結(jié)和虛擬仿真拓展創(chuàng)新”。介紹該教學(xué)模式及其建構(gòu)過(guò)程，并以“楊氏彈性模量的測(cè)定”為例，采用該模式進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐，取得較好的教學(xué)效果，提高了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力和創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);混合式教學(xué);楊氏彈性模量;虛擬仿真實(shí)驗(yàn);翻轉(zhuǎn)課堂;實(shí)驗(yàn)室

中圖分類號(hào)：G434? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2021）24-0107-04

Exploration and Practice of Mixed Online and Offline Teaching in College Physics Experiment Education//PI Feipeng， HONG Zhexin， ZHANG Shan， YUAN Yuhai

Abstract College physics experiment is an important compulsory course for undergraduates majoring in science and engineering. Con-

sidering the current teaching status and existed problems， teaching team of college physics experiment in Guangzhou university esta-blished mixed online and offline teaching mode by summarizing the

practical experience of online virtual simulation experiment tea-

ching during epidemic prevention and control period. The mixed on-

line and offline teaching mode consists of three parts： i） online pre-view and virtual simulation before class， ii） practically experiment operation in class， iii） online summary and innovation after class. This paper introduces the mixed online/offline teaching mode and its construction process， and takes “Determination of Young’s Modulus of Elasticity” as an example for practice teaching. It is proved that

better teaching effects are achieved and students’ independent learning ability and innovation ability are improved.

Key words physics experiment courses; mixed teaching; Young’s modulus of elasticity; virtual simulation experiment; flipped class-room; laboratory

0? 前言

實(shí)驗(yàn)教學(xué)作為高等學(xué)校本科生培養(yǎng)的重要環(huán)節(jié)，承載著學(xué)生工程素質(zhì)、創(chuàng)新精神及能力培養(yǎng)的任務(wù)[1]。隨著信息技術(shù)與教育教學(xué)的融合，實(shí)驗(yàn)教學(xué)的形態(tài)也在發(fā)生深刻的變化。教育部辦公廳2017年下發(fā)的《關(guān)于2017—2020年開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)的通知》[2]，教育部2018年下發(fā)的《關(guān)于開(kāi)展國(guó)家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)工作的通知》[3]，都提出要將實(shí)驗(yàn)教學(xué)信息化作為高等教育系統(tǒng)性變革的內(nèi)生變量，深入推進(jìn)信息技術(shù)與高等教育實(shí)驗(yàn)教學(xué)的融合，開(kāi)展示范性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目建設(shè)，以高質(zhì)量實(shí)驗(yàn)教學(xué)助推高等教育教學(xué)質(zhì)量變軌超車。在這些政策和技術(shù)進(jìn)步的推動(dòng)下，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程得到廣泛開(kāi)展。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科大學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)習(xí)的第一門重要的實(shí)驗(yàn)課，是其接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端，也是后續(xù)專業(yè)實(shí)驗(yàn)和科研訓(xùn)練的重要基礎(chǔ)[4-5]。為加強(qiáng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，用信息技術(shù)推進(jìn)課程改革，廣州大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2018年開(kāi)始進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)，并在2020年上半年的居家學(xué)習(xí)期間進(jìn)行廣泛實(shí)踐。針對(duì)線上實(shí)驗(yàn)和線下實(shí)驗(yàn)各自的優(yōu)缺點(diǎn)，從培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、工程素養(yǎng)和創(chuàng)新精神的目標(biāo)出發(fā)，基于翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)理念，團(tuán)隊(duì)嘗試將線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)與傳統(tǒng)課堂有效融合，提出一種線上和線下相結(jié)合的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中收到良好的效果，提高了學(xué)生的實(shí)驗(yàn)課參與度，豐富了教學(xué)手段，解決了實(shí)驗(yàn)教學(xué)中長(zhǎng)期存在的一些問(wèn)題。

1? 線下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

按照目前廣州大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)計(jì)，學(xué)生應(yīng)在實(shí)驗(yàn)前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)并完成預(yù)習(xí)報(bào)告，在對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有了一定的認(rèn)識(shí)之后再在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。但在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生在沒(méi)有接觸實(shí)驗(yàn)儀器的前提下，僅僅根據(jù)教材中的文字和圖片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)會(huì)無(wú)從下手，實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)常常只是將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容抄襲一遍，甚至沒(méi)有預(yù)習(xí)。在實(shí)驗(yàn)課上，由于學(xué)生沒(méi)有真正預(yù)習(xí)，實(shí)驗(yàn)教師需要占用大量課堂時(shí)間對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和步驟進(jìn)行講解，使得學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間變得緊張，甚至無(wú)法按時(shí)完成實(shí)驗(yàn)，達(dá)不到預(yù)期的學(xué)習(xí)效果。而課后，師生之間由于缺乏交流互動(dòng)的機(jī)會(huì)，教師無(wú)法知道學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，學(xué)生更是缺乏一個(gè)鞏固和提高的平臺(tái)。

2? 線上大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)情況分析

為適應(yīng)新冠疫情期間居家學(xué)習(xí)的需要，廣州大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)于2020年春季學(xué)期開(kāi)展了大規(guī)模的線上大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程，并在學(xué)期結(jié)束時(shí)對(duì)參與大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生進(jìn)行問(wèn)卷調(diào)查，期望總結(jié)線上教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，在此基礎(chǔ)上構(gòu)建線上線下混合式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，用信息技術(shù)改造傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。

課程團(tuán)隊(duì)有教師26人，負(fù)責(zé)廣州大學(xué)10個(gè)工科學(xué)院每屆近3 000名學(xué)生的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)，課程計(jì)劃學(xué)時(shí)32學(xué)時(shí)，須完成10個(gè)實(shí)驗(yàn)。參與網(wǎng)絡(luò)問(wèn)卷調(diào)查的學(xué)生共1 054名，問(wèn)卷內(nèi)容包括學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度、教師教學(xué)情況、學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知和態(tài)度以及對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的期望，共四個(gè)方面。采用SPSS對(duì)問(wèn)卷數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果如下。

2.1? 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的態(tài)度

問(wèn)卷調(diào)查了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)生態(tài)度，75%的學(xué)生之前沒(méi)接觸過(guò)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)或虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件;收到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課改用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件上課的通知時(shí)，50%的學(xué)生表示對(duì)這學(xué)期的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課充滿期待和好奇。而在實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)習(xí)慣方面，僅有6%的學(xué)生表示自己從來(lái)不預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，大部學(xué)生會(huì)認(rèn)真預(yù)習(xí)并準(zhǔn)備好預(yù)習(xí)報(bào)告。

2.2? 教師的教學(xué)情況

在實(shí)驗(yàn)課教師教學(xué)方面，80%的教師會(huì)講解實(shí)驗(yàn)的各個(gè)環(huán)節(jié)。當(dāng)被問(wèn)及喜歡實(shí)驗(yàn)教師采用哪種教學(xué)方式時(shí)，超過(guò)一半的學(xué)生喜歡教師詳細(xì)講解并示范操作。在問(wèn)及“老師在哪個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)自己幫助最大”時(shí)，選實(shí)驗(yàn)原理環(huán)節(jié)的學(xué)生最多，為47%;其他環(huán)節(jié)依次為儀器操作21%，實(shí)驗(yàn)步驟19%，數(shù)據(jù)處理14%。而在實(shí)驗(yàn)教師的詳細(xì)講解下，只有9%的學(xué)生表示仍無(wú)法獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。

2.3? 學(xué)生對(duì)虛擬實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知和態(tài)度

在參與一學(xué)期的大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程之后，大部分學(xué)生認(rèn)為虛擬仿真實(shí)驗(yàn)有助于自己更好地理解實(shí)驗(yàn)原理（55%）和實(shí)驗(yàn)步驟（61%），更快掌握儀器的功能和操作方法（56%），對(duì)如何處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和誤差分析也更清楚（51%）。

當(dāng)問(wèn)及虛擬實(shí)驗(yàn)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)相比所具備的優(yōu)點(diǎn)，學(xué)生投票最高的前三個(gè)選項(xiàng)依次是不擔(dān)心設(shè)備損壞（89%）、實(shí)驗(yàn)環(huán)境安全（76%），以及可以重復(fù)多次、減少誤差（67%）。

關(guān)于虛擬實(shí)驗(yàn)中遇到的困難，投票前二的選項(xiàng)分別是虛擬環(huán)境與真實(shí)環(huán)境有差別而不能很好地投入（47%），不會(huì)熟練使用虛擬軟件（18%）。

2.4? 學(xué)生對(duì)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的期望

當(dāng)被問(wèn)及“下學(xué)期返校后，還有必要部分實(shí)驗(yàn)采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的形式嗎”，61%的學(xué)生認(rèn)為有必要。并且43%的學(xué)生認(rèn)為將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)用在儀器操作這個(gè)環(huán)節(jié)教學(xué)效果最好，其他環(huán)節(jié)依次是實(shí)驗(yàn)步驟24%、實(shí)驗(yàn)原理20%、數(shù)據(jù)處理14%。總體來(lái)說(shuō)，89%的學(xué)生表示喜歡本學(xué)期的大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課。

以上調(diào)查結(jié)果說(shuō)明，學(xué)生在進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)課程之后，認(rèn)為其具有較好的安全性、可多次重復(fù)、沒(méi)有空間限制等優(yōu)點(diǎn)，使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)茉跀?shù)據(jù)處理能力、實(shí)驗(yàn)操作能力和實(shí)驗(yàn)分析能力方面得到提高。教師應(yīng)積極引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)使用虛擬實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中可采取真實(shí)實(shí)驗(yàn)室實(shí)驗(yàn)和虛擬實(shí)驗(yàn)并行的方式，特別是使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)演示實(shí)驗(yàn)操作，增強(qiáng)教學(xué)效果，培養(yǎng)學(xué)生多方面的素質(zhì)和能力。

3? 線上線下混合式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式構(gòu)建

通過(guò)以上調(diào)查發(fā)現(xiàn)，線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有可重復(fù)性、不受時(shí)間和場(chǎng)合制約、無(wú)須擔(dān)心操作失誤造成精密儀器損壞等優(yōu)點(diǎn)，但也要看到，虛擬仿真實(shí)驗(yàn)無(wú)論效果如何逼真，還是缺少真實(shí)實(shí)驗(yàn)設(shè)備的真實(shí)觸感和真實(shí)體驗(yàn)，只能作為輔助真實(shí)實(shí)驗(yàn)的一種工具，而不是完全替代真實(shí)實(shí)驗(yàn)。有鑒于此，針對(duì)傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中存在的問(wèn)題，分析線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，借鑒翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)模式，顛覆教學(xué)流程[6]，構(gòu)建線上線下混合式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，圖1是該教學(xué)模式的示意圖。

在課前環(huán)節(jié)，教師通過(guò)線上實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)，將理論教學(xué)進(jìn)行前置，使學(xué)生提前了解課堂教學(xué)內(nèi)容，在課前利用線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，提前引導(dǎo)學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)流程、操作技巧、重點(diǎn)知識(shí)內(nèi)容。除了虛擬實(shí)驗(yàn)軟件自帶的自學(xué)視頻（圖2）外，實(shí)驗(yàn)教師還可通過(guò)企業(yè)微信、微信群等途徑推薦其他網(wǎng)站的相關(guān)實(shí)驗(yàn)視頻給學(xué)生觀看，讓學(xué)生從不同角度了解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作，并讓學(xué)生記錄預(yù)習(xí)所遇到的問(wèn)題和困惑，課前反饋給教師。

而在線下面對(duì)面實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)，教師首先對(duì)線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行針對(duì)性講解，并引導(dǎo)學(xué)生繼續(xù)提出問(wèn)題，帶著更多的思考進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這樣更利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、鉆研精神，令他們?cè)诎l(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的過(guò)程中獲得物理實(shí)驗(yàn)綜合能力的提升。同時(shí)，教師也不必從頭到尾講解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)操作，給予學(xué)生更多的時(shí)間進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生更多地進(jìn)行線下互動(dòng)與實(shí)驗(yàn)研討。通過(guò)線上與線下教學(xué)的有機(jī)融合，讓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂更加高效，學(xué)生間也可以更好地合作與互動(dòng)，完成知識(shí)的探究與構(gòu)建。

在課后的線上環(huán)節(jié)，學(xué)生對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。對(duì)于學(xué)有余力的學(xué)生，教師亦可引導(dǎo)他們使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件進(jìn)行更深入的研究與探索，引導(dǎo)學(xué)生以開(kāi)放的思想、積極的探索精神，對(duì)實(shí)驗(yàn)知識(shí)相關(guān)的物理現(xiàn)象進(jìn)行研究與分析。良好的課后探究活動(dòng)能顯著加深學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解，并提高熟練操作儀器、科學(xué)規(guī)范記錄與處理數(shù)據(jù)以及分析和解決問(wèn)題的能力。最后，讓學(xué)生對(duì)本次實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、方案設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作與探究等方面進(jìn)行自評(píng)，記錄自己的收獲與進(jìn)步，反思缺點(diǎn)與不足。而教師也要基于學(xué)生在實(shí)驗(yàn)全過(guò)程中的表現(xiàn)對(duì)學(xué)生進(jìn)行評(píng)價(jià)。

作為線上線下混合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，教師需充分發(fā)揮線下課堂的優(yōu)勢(shì)與價(jià)值，在課堂上發(fā)揮主導(dǎo)作用，多使用具有探究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目引導(dǎo)和促進(jìn)學(xué)生開(kāi)展小組合作探究。而線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件則提供給學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)鞏固和拓展探究的機(jī)會(huì)，使得學(xué)生在課前、課中、課后均有收獲，有效提高實(shí)驗(yàn)課堂效率。

4? 線上線下混合式教學(xué)案例

楊氏彈性模量（簡(jiǎn)稱楊氏模量）描述的是固體材料抵抗形變的能力，其大小標(biāo)志了材料的剛性，是選擇機(jī)械零件材料的依據(jù)之一，是工程技術(shù)設(shè)計(jì)中常用的參數(shù)，它的測(cè)定對(duì)研究各種材料的力學(xué)性質(zhì)有著重要意義。本文以“楊氏彈性模量的測(cè)定”為例，應(yīng)用線上線下混合式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)實(shí)踐。

在課前的線上預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，教師將實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容按知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行梳理，提出預(yù)習(xí)目標(biāo)和知識(shí)重難點(diǎn)，制作成《課前線上預(yù)習(xí)任務(wù)單》（表1），通過(guò)QQ群或微信群提前推送給學(xué)生。由于本節(jié)課的重難點(diǎn)是“掌握使用光杠桿法測(cè)量微小長(zhǎng)度變化的原理和方法，光杠桿和尺度望遠(yuǎn)鏡的調(diào)節(jié)”，因此讓學(xué)生在課前使用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)動(dòng)手操作就顯得尤為重要。在真實(shí)實(shí)驗(yàn)室不一定有足夠數(shù)量的實(shí)驗(yàn)裝置做到人手一套，而且光學(xué)儀器屬于精密儀器，學(xué)生剛開(kāi)始操作并不規(guī)范，極易損壞光杠桿和望遠(yuǎn)鏡，或者操作后在望遠(yuǎn)鏡中觀察不到刻度標(biāo)尺的像和觀察者眼睛的像，茫然不知所措。課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)應(yīng)用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)，便可發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)，每個(gè)學(xué)生都可以在線練習(xí)操作光杠桿和望遠(yuǎn)鏡標(biāo)尺組，不必?fù)?dān)心操作失誤，并且有實(shí)驗(yàn)演示視頻可以反復(fù)觀看，從而改進(jìn)和熟悉實(shí)驗(yàn)操作，極大地提高學(xué)生的課前預(yù)習(xí)效率。而虛擬仿真實(shí)驗(yàn)具有的后臺(tái)統(tǒng)計(jì)功能，讓教師可以方便地了解和監(jiān)督學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。

在線下的真實(shí)實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)中，由于學(xué)生在課前熟悉了實(shí)驗(yàn)裝置的使用，因此在進(jìn)行課堂教學(xué)時(shí)，教師只需根據(jù)課前收集到的學(xué)生預(yù)習(xí)情況，有的放矢地對(duì)學(xué)生普遍掌握不清的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟進(jìn)行講解，學(xué)生有更多時(shí)間親自操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行解決問(wèn)題的訓(xùn)練。雖然大部分學(xué)生已經(jīng)通過(guò)線上虛擬仿真實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)了該實(shí)驗(yàn)操作，并且也能調(diào)試出實(shí)驗(yàn)要求的像，得出相關(guān)數(shù)據(jù)，但在線下真實(shí)實(shí)驗(yàn)室，特別是當(dāng)親自動(dòng)手調(diào)試實(shí)驗(yàn)儀器，進(jìn)行調(diào)節(jié)光杠桿、望遠(yuǎn)鏡與標(biāo)尺，望遠(yuǎn)鏡境外和鏡內(nèi)找標(biāo)尺像，細(xì)調(diào)對(duì)零等步驟時(shí)（圖3），學(xué)生就會(huì)發(fā)覺(jué)操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器時(shí)不會(huì)像操作虛擬仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)菢尤菀壮晒?。而“楊氏彈性模量的測(cè)定”最難的一環(huán)便是學(xué)生在完成望遠(yuǎn)鏡境外找像后，在接下來(lái)的望遠(yuǎn)鏡鏡內(nèi)找不到標(biāo)尺的像，而這種真實(shí)實(shí)驗(yàn)環(huán)境下遇到的困難恰好可以檢驗(yàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)質(zhì)量和問(wèn)題處理能力，是否能通過(guò)獨(dú)自思考或者與同學(xué)的討論合作解決問(wèn)題。在成功解決望遠(yuǎn)鏡鏡內(nèi)找像的問(wèn)題后，便可采用等增量測(cè)量法，改變砝碼的數(shù)量，將相關(guān)長(zhǎng)度的測(cè)量數(shù)據(jù)記錄下來(lái)，完成本次實(shí)驗(yàn)任務(wù)。

而在課后的線上總結(jié)和實(shí)驗(yàn)拓展創(chuàng)新環(huán)節(jié)，學(xué)生除了要完成實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析處理和實(shí)驗(yàn)報(bào)告的撰寫，還可以對(duì)此次實(shí)驗(yàn)過(guò)程中遇到的問(wèn)題與實(shí)驗(yàn)教師和同學(xué)進(jìn)行線上討論，教師還可以引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行其他方面的拓展和探究。例如：如果實(shí)驗(yàn)時(shí)鋼絲有些彎曲，對(duì)實(shí)驗(yàn)有何影響？如何從實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)這個(gè)問(wèn)題？引起測(cè)量誤差的因素有哪些？實(shí)驗(yàn)中應(yīng)如何盡量減小誤差？如何根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)得的數(shù)據(jù)計(jì)算所用光杠桿的放大倍數(shù)？實(shí)踐證明，這種方法不僅可以照顧到每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)，增強(qiáng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果，而且能讓學(xué)生掌握基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)知識(shí)后，利用已有知識(shí)分析、綜合、判斷、實(shí)施，進(jìn)而解決問(wèn)題，極大提高他們的實(shí)驗(yàn)興趣。

5? 總結(jié)

通過(guò)大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)和線上線下混合式大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的應(yīng)用，廣州大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)團(tuán)隊(duì)較好地解決了學(xué)校傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中處在的問(wèn)題，豐富了實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，提高了實(shí)驗(yàn)課堂教學(xué)的效率。教學(xué)團(tuán)隊(duì)認(rèn)為：虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)畢竟是一個(gè)虛擬的環(huán)境，缺少真實(shí)感，在訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力等方面，還不能取代真實(shí)實(shí)驗(yàn)室，實(shí)驗(yàn)技能的掌握還必須通過(guò)學(xué)生自己親自動(dòng)手操作真實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器解決問(wèn)題和困難才能實(shí)現(xiàn)。因此，教學(xué)團(tuán)隊(duì)將繼續(xù)探索并改進(jìn)教學(xué)模式，更好地將線上資源與線下真實(shí)實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，對(duì)整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)進(jìn)行更精細(xì)化設(shè)計(jì)，更好地利用線上和線下兩方面的教學(xué)資源提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量，為更好地培養(yǎng)學(xué)生的工程素質(zhì)、創(chuàng)新精神及能力服務(wù)?！?/p>

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