大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)物理教學(xué)模式優(yōu)化探究*

范文亮 張云飛

（鄂爾多斯應(yīng)用技術(shù)學(xué)院 內(nèi)蒙古鄂爾多斯 017000）

應(yīng)用技術(shù)型高校是本科層次教育的公辦普通高校，培養(yǎng)區(qū)域經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展所需要的應(yīng)用型、技術(shù)技能型人才。在這樣主要以培養(yǎng)應(yīng)用型人才為目標(biāo)的應(yīng)用型大學(xué)里，對人才培養(yǎng)目標(biāo)的定位就是培養(yǎng)本科應(yīng)用技術(shù)型人才。面對這樣的定位，傳統(tǒng)的教育模式就必須適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行改革，大學(xué)物理作為理工科各專業(yè)必修的一門重要的基礎(chǔ)課，如何面對轉(zhuǎn)型帶來的新的變化，如何適應(yīng)對應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的要求，如何開展應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)的物理課程的教學(xué)，這些都已成為眾多物理工作者值得深思和亟待解決的問題。因此，在應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)里探索大學(xué)物理課程教學(xué)的改革問題就顯得尤為重要。

近年來，在信息技術(shù)不斷發(fā)展的推動下，大數(shù)據(jù)技術(shù)已經(jīng)充分融入高等學(xué)校的教學(xué)實踐中，對于改變目前的教育現(xiàn)狀、提高教學(xué)能力、促進(jìn)學(xué)生更容易接收并理解知識和應(yīng)用到實際中發(fā)揮了重要作用。但教師在教學(xué)實踐中，普遍存在無法有效利用互聯(lián)網(wǎng)上海量數(shù)據(jù)的問題，這對大學(xué)物理教學(xué)產(chǎn)生了極為不利的影響，迫切需要授課教師充分結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)對教學(xué)模式進(jìn)行不斷優(yōu)化，才能適應(yīng)大數(shù)據(jù)背景下的教學(xué)需要，引領(lǐng)學(xué)生充分融入到教學(xué)活動中。

一、大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)物理教學(xué)模式優(yōu)化的必要性

大學(xué)物理的教學(xué)難度極大，主要原因在于大學(xué)物理課程所涉及的知識點在難度和深度方面都在不斷增加。伴隨著我國科技的不斷發(fā)展，社會各界對于應(yīng)用型人才的需求量在不斷提升，而大學(xué)物理作為應(yīng)用型本科學(xué)生必須要學(xué)習(xí)的一門公共課，對于學(xué)生們充分融入專業(yè)課的學(xué)習(xí)中能夠發(fā)揮出重要作用。在這種背景之下，高等學(xué)校不斷加大物理教學(xué)力度、提高學(xué)生的物理水平是目前一項重要的工作。借助大學(xué)物理課程對學(xué)生進(jìn)行全面引領(lǐng)要求教師對學(xué)生開展教學(xué)的過程中對教學(xué)模式進(jìn)行不斷優(yōu)化和改進(jìn)，才能適應(yīng)學(xué)校教學(xué)活動穩(wěn)步開展的需要。因此目前，在大數(shù)據(jù)背景之下，大學(xué)物理教學(xué)模式優(yōu)化具有非常強(qiáng)的必要性，是滿足社會各界對物理人才需要的必然選擇。同時在現(xiàn)階段，多數(shù)教師在教學(xué)活動開展過程中還存在教學(xué)模式過于傳統(tǒng)的問題，這導(dǎo)致學(xué)校所培養(yǎng)出的人才很難充分融入學(xué)科發(fā)展之中，也無法將最新的科學(xué)技術(shù)充分融入，致使教師所開展的課堂教學(xué)無法適應(yīng)當(dāng)前大數(shù)據(jù)時代的教學(xué)需要，嚴(yán)重制約了學(xué)校教學(xué)活動的穩(wěn)步開展，這也決定在目前必須要對學(xué)校的教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化、改進(jìn)，才能適應(yīng)教學(xué)活動穩(wěn)步開展的需要。

二、大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)物理課程的數(shù)字化解析

（一）學(xué)生個人信息的數(shù)據(jù)化

大學(xué)物理教師對學(xué)生開展物理教學(xué)的過程中會面對不同層次的學(xué)生，每一個學(xué)生個人的信息也有所不同，教師要想更有針對性地開展好課程教學(xué)，就必須要充分了解學(xué)生在智力與非智力等方面所存在的各類因素，才能對學(xué)生進(jìn)行全面分析。智力方面因素主要指學(xué)生的心理認(rèn)知特點，涵蓋認(rèn)知的能力、結(jié)構(gòu)等方面的內(nèi)容。非智力因素主要是指學(xué)生的興趣愛好、對物理學(xué)科的情感態(tài)度。對于此類信息，教師在這個過程中可以借助調(diào)查問卷的形式來獲得，在獲得此類信息之后，教師可以充分結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生做好分析。在此基礎(chǔ)上，教師就能更有針對性地對學(xué)生開展課程教學(xué)，優(yōu)化課程結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)對學(xué)生物理學(xué)習(xí)的有效引導(dǎo)。

（二）學(xué)習(xí)內(nèi)容、過程的數(shù)字化

在采集完學(xué)生個人信息并對其進(jìn)行數(shù)據(jù)化之后，教師需要結(jié)合對數(shù)據(jù)的分析來優(yōu)化和改進(jìn)課程教學(xué)，這也是教師一項重要的教學(xué)任務(wù)。在教學(xué)實踐中，制約教學(xué)活動的因素多種多樣，僅僅憑借教師采集到的信息，教師還很難構(gòu)建出科學(xué)的教學(xué)模型，實現(xiàn)學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)容和過程的數(shù)字化。為改變這一教學(xué)現(xiàn)狀，需要教師充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)借助平臺為學(xué)生推送更加豐富的大學(xué)物理學(xué)習(xí)資源，常見的網(wǎng)課、文字資料、圖片資料都可以被教師積極應(yīng)用，學(xué)生們可以根據(jù)自己的學(xué)習(xí)需要來靈活選擇。同時，在學(xué)生們學(xué)習(xí)網(wǎng)上教學(xué)資源的過程中，學(xué)生們在學(xué)習(xí)上所花費的時間、不同教學(xué)課件的點擊量、學(xué)生們的留言以及在線測試的成績都會被教學(xué)平臺全面收集，以此來形成一個數(shù)字化的動態(tài)過程。

三、大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)物理教學(xué)模式的優(yōu)化途徑

（一）優(yōu)化內(nèi)容、體系

實驗教學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)的重要內(nèi)容，教學(xué)活動的有效開展，能夠幫助學(xué)生深入理解課程所涉及的知識點，對于培養(yǎng)大學(xué)生物理學(xué)科的自學(xué)能力和探索精神都能發(fā)揮出重要作用，也能使學(xué)生在參與實驗的過程中綜合素質(zhì)得到穩(wěn)步提升。在大數(shù)據(jù)背景之下，大學(xué)物理教學(xué)活動在開展過程中要對傳統(tǒng)的教學(xué)資源與大數(shù)據(jù)教學(xué)平臺密切結(jié)合起來，使教師在教學(xué)過程中能夠借助網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)教學(xué)資源的共享，以此來突破教學(xué)重點和難點，促使教學(xué)活動的開放性得以穩(wěn)步提升，提升學(xué)校數(shù)字化教學(xué)資源應(yīng)用的效率。大學(xué)物理作為應(yīng)用型學(xué)生一門重要的基礎(chǔ)課，一般在大學(xué)一年級開設(shè)，課程在高中所學(xué)物理知識的基礎(chǔ)上，對教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行不斷豐富，同時課程也會涉及大量物理實驗，力學(xué)、電學(xué)、聲學(xué)、光學(xué)等都有所涉及。在這種背景之下，教師就要充分結(jié)合學(xué)科豐富多彩的內(nèi)容，利用大數(shù)據(jù)技術(shù)為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，以此來指導(dǎo)學(xué)生參與到理論和實踐教學(xué)活動中，引導(dǎo)學(xué)生充分利用大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)平臺來做好各個學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的把控，尤其是對于大學(xué)物理實驗要借助大數(shù)據(jù)平臺，將各個環(huán)節(jié)所獲得的數(shù)據(jù)錄入到系統(tǒng)之中，充分利用大數(shù)據(jù)對實驗結(jié)果進(jìn)行全面分析，并在此基礎(chǔ)上以小論文的形式對實驗過程進(jìn)行總結(jié)，借助這種方法才能使課程教學(xué)取得理想效果，改變目前的教學(xué)現(xiàn)狀。在優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容和體系的過程中，還需要教師充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對學(xué)生進(jìn)行全面分析，了解每一名學(xué)生的實際情況，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出個性化的教學(xué)方案，進(jìn)而實現(xiàn)對學(xué)生的正確引導(dǎo)，使大數(shù)據(jù)技術(shù)充分發(fā)揮出對教學(xué)活動的指導(dǎo)作用。

（二）健全完善的師生互動平臺

大數(shù)據(jù)背景之下的大學(xué)物理教學(xué)，需要依托師生互動平臺來開展各個環(huán)節(jié)的教學(xué)，在這種背景之下就需要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立教學(xué)平臺，開發(fā)數(shù)字化學(xué)習(xí)App 使學(xué)生能夠利用手機(jī)或其他智能終端參與到教師所開展的教學(xué)活動中，使學(xué)生們能便捷利用網(wǎng)絡(luò)與其他同學(xué)和教師積極展開互動，教師可以將課程所設(shè)計的理論知識、實驗教學(xué)等內(nèi)容全面展示給學(xué)生。教師也可以結(jié)合學(xué)生學(xué)習(xí)的需要來制作微課教學(xué)視頻，充分利用學(xué)校的在線教學(xué)平臺為學(xué)生提供開放性教學(xué)資源。由于每一名老師和學(xué)生都能根據(jù)自己的需要注冊賬號并隨時訪問，學(xué)生們可以充分利用網(wǎng)絡(luò)上的教學(xué)資源在課前做好預(yù)習(xí)，大學(xué)物理課程所涉及的知識點學(xué)習(xí)難度較大，需要學(xué)生在課前對教材中的知識點有系統(tǒng)全面的認(rèn)知。在這種背景之下，學(xué)生能夠便捷地借助平臺，了解到更多知識，做好自主學(xué)習(xí)管理并利用網(wǎng)上教學(xué)平臺來檢驗自己的預(yù)習(xí)效果。教師可以充分引導(dǎo)學(xué)生借助平臺來開展自主學(xué)習(xí)，教師本人要側(cè)重于借助平臺來對學(xué)生的理論與實踐學(xué)習(xí)進(jìn)行過程管理，做好每一階段的形成性考核，并將信息錄入到平臺之中。同時教師也要結(jié)合大學(xué)物理學(xué)科的特點，引導(dǎo)學(xué)生積極預(yù)約實驗室，參與到實驗活動中，使學(xué)校實驗室教學(xué)資源能夠得到更有效的利用，使學(xué)生們的知識面得以拓寬，才能改變目前的教學(xué)現(xiàn)狀，實現(xiàn)對學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)。在目前的教學(xué)實踐中，為使教學(xué)活動能夠發(fā)揮出更大功效，教師還需要充分利用QQ、微信所提供的群組功能，構(gòu)建學(xué)習(xí)交流群，及時借助交流群為學(xué)生提供豐富的學(xué)習(xí)資源，引導(dǎo)學(xué)生交流學(xué)習(xí)心得，就能使學(xué)生充分融入大學(xué)物理課程的學(xué)習(xí)之中。

（三）打造優(yōu)秀師資隊伍

大學(xué)物理課程教學(xué)活動開展過程中，優(yōu)秀的師資對于保證課程教學(xué)有效性能夠發(fā)揮出重要作用。在大數(shù)據(jù)背景之下，高等學(xué)校也需要結(jié)合教學(xué)活動深入開展的需要，積極做好對在崗教師的培訓(xùn)和對優(yōu)秀教師的引進(jìn)，要借助此項工作的開展?jié)M足大數(shù)據(jù)背景下大學(xué)物理教學(xué)的實際需要，使每一名教師都能充分掌握和運用大數(shù)據(jù)技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，教師們才能積極向國家申請科研項目，使課程教學(xué)能夠獲得國家經(jīng)費的支持，提升教師教學(xué)活動的積極性，同時也能使學(xué)生在參與項目的過程中個人能力得到鍛煉，促使學(xué)校的實驗教學(xué)資源能得到最大限度的應(yīng)用。同時，借助打造優(yōu)秀師資隊伍也能滿足學(xué)校教學(xué)活動開展的實際需要，使學(xué)校的教學(xué)管理水平得以穩(wěn)步提升。

（四）個性化物理教學(xué)

在大學(xué)物理教學(xué)過程中，教師需要面對不同層次的學(xué)生，每個學(xué)生的物理基礎(chǔ)都有較大差異，這就決定了學(xué)生們在學(xué)習(xí)過程中所使用的學(xué)習(xí)方法各不相同。在教育理念不斷發(fā)展的背景之下，教師需要積極適應(yīng)大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)狀，充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)來改進(jìn)和優(yōu)化課堂教學(xué)模式，積極對學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣和學(xué)習(xí)基礎(chǔ)進(jìn)行分析。在此基礎(chǔ)上利用大數(shù)據(jù)技術(shù)建立數(shù)學(xué)模型，結(jié)合對學(xué)生學(xué)習(xí)情況所做分析，可以為每個學(xué)生設(shè)計出個性化教學(xué)方案，使學(xué)生能將線下課堂教學(xué)與線上自主學(xué)習(xí)密切結(jié)合起來，使每一個學(xué)生都有機(jī)會穿越到形式多樣的理論與實踐教學(xué)中，不斷提升對大學(xué)物理學(xué)科的認(rèn)知。由于借助這種方法學(xué)生會有更多機(jī)會參與到物理教學(xué)實踐活動中，在實踐中充分應(yīng)用自己所學(xué)物理知識來開展實驗可解決各類生活中常見的問題，因此能夠滿足當(dāng)代學(xué)生個性化學(xué)習(xí)的需要，提升大學(xué)物理教學(xué)的有效性。

（五）混合式學(xué)習(xí)法

混合學(xué)習(xí)指的是充分利用技術(shù)手段為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源，使學(xué)生能夠?qū)⒉煌瑢W(xué)習(xí)方法融為一體，使技術(shù)的優(yōu)勢得以充分發(fā)揮，以此來滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)需要的一種學(xué)習(xí)模式。在傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)中，教師大多習(xí)慣于按照傳統(tǒng)的教學(xué)模式對學(xué)生開展理論和實踐教學(xué)，由于這種教學(xué)模式?jīng)]有充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)為學(xué)生提供豐富的教學(xué)資源，導(dǎo)致學(xué)生多樣化的學(xué)習(xí)需求無法得到滿足，在實驗教學(xué)方面大多存在流于形式的問題，這嚴(yán)重制約了學(xué)校課堂教學(xué)的有效性，無法滿足新時代大學(xué)生的學(xué)習(xí)需要。在目前，迫切需要結(jié)合大數(shù)據(jù)技術(shù)不斷發(fā)展的優(yōu)勢，不斷加大課程教學(xué)資源的開發(fā)力度，借助多媒體教學(xué)資源的充分利用，實現(xiàn)教材與多媒體教學(xué)資源的混合、線上教學(xué)與線下教學(xué)的混合、課堂教學(xué)與自主學(xué)習(xí)的混合，讓教師能夠不斷加大教學(xué)研究力度，使學(xué)生能充分融入課程的學(xué)習(xí)之中，就能改變目前的大學(xué)物理教學(xué)現(xiàn)狀，使每一名學(xué)生都能充分融入大數(shù)據(jù)背景下的物理教學(xué)實踐中，提升教學(xué)活動的有效性。

（六）大學(xué)物理教學(xué)評價優(yōu)化

在大數(shù)據(jù)背景之下對大學(xué)物理教學(xué)模式進(jìn)行優(yōu)化，還需要格外重視教學(xué)評價的優(yōu)化工作，這是教學(xué)活動最核心的環(huán)節(jié)。在傳統(tǒng)的教學(xué)評價模式下，教師大多習(xí)慣于借助期末考試來對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況進(jìn)行評價，由于學(xué)生在平時學(xué)習(xí)過程中的表現(xiàn)無法在教學(xué)評價活動中得以體現(xiàn)，因此導(dǎo)致教學(xué)評價無法取得理想效果。為改變這一教學(xué)現(xiàn)狀，需要教師充分利用大數(shù)據(jù)技術(shù)對大學(xué)物理教學(xué)活動進(jìn)行全面深入的評價，利用技術(shù)手段實現(xiàn)對學(xué)生預(yù)習(xí)情況、過程學(xué)習(xí)情況、形成性測試以及參與實驗教學(xué)的情況進(jìn)行全面考核。在技術(shù)的輔助之下，將平時的形成性考核與期末考核結(jié)合起來，才能對學(xué)生的學(xué)習(xí)情況做出科學(xué)評價，充分激發(fā)出大學(xué)生對物理學(xué)科的學(xué)習(xí)興趣，使大學(xué)物理教學(xué)的有效性能夠得以穩(wěn)步提升。

結(jié)語

大數(shù)據(jù)技術(shù)的不斷發(fā)展，對高等學(xué)校大學(xué)物理教學(xué)模式產(chǎn)生了深遠(yuǎn)影響，目前教師要不斷加大對大數(shù)據(jù)技術(shù)的應(yīng)用力度，將其與學(xué)校所開展的課程教學(xué)密切結(jié)合起來優(yōu)化課程教學(xué)內(nèi)容和體系，開發(fā)完善的教學(xué)互動平臺，不斷加大師資隊伍建設(shè)，借助技術(shù)的輔助來開展個性化教學(xué)，滿足學(xué)生多樣化學(xué)習(xí)的需要，促使大數(shù)據(jù)技術(shù)充分發(fā)揮出對學(xué)生學(xué)習(xí)的引領(lǐng)作用。