“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)探索

摘?要：針對(duì)傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，本文分析了“互聯(lián)網(wǎng)+”線上教學(xué)模式和傳統(tǒng)線下實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，得到兩種教學(xué)模式融合的新教學(xué)模式，同時(shí)對(duì)比同專業(yè)2018級(jí)（傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式）和2019級(jí)學(xué)生同一節(jié)課抬頭率及期末成績(jī)對(duì)比發(fā)現(xiàn)新教學(xué)模式能夠提高學(xué)習(xí)興趣及提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)成效。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn);成長(zhǎng)圖;新教學(xué)模式

Research?on?College?Physics?Experiment?Teaching?under

the?Background?of?"Internet?plus"

Li?Min

Shandong?Institute?of?petroleum?and?Chemical?Technology?ShanDongDongYing?257000

Abstract：According?to?the?deficiency?of?traditional?college?physics?experiment?teaching，The?new?teaching?mode?of?the?integration?of?two?teaching?modes?came?into?being.It?is?found?that?the?new?teaching?mode?can?improve?the?learning?interest?and?improve?the?teaching?effect?of?College?physics?experiment.Comparing?with?the?same?professional?grade?2018（traditional?college?physics?experiment?teaching?mode）and?grade?2019（new?teaching?mode）in?the?same?class?rise?rate?and?final?results，it?is?found?that?the?new?teaching?mode?can?improve?the?learning?interest?and?improve?the?teaching?effect?of?college?physics?experiment.

Keywords：College?physics?experimeny;growth?chart;new?teaching?mode

在當(dāng)今互聯(lián)網(wǎng)信息迅速發(fā)展的時(shí)代背景下發(fā)展教育，如何抓住新一輪信息革命和科技革命重大機(jī)遇把新的教育教學(xué)理念應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，如何科學(xué)設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)課程，如何提高學(xué)生積極性、提高實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)成效。[1]利用“互聯(lián)網(wǎng)+”是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革的方向和趨勢(shì)。

1?教學(xué)模式

1.1?傳統(tǒng)線下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)

傳統(tǒng)線下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)有以下的不足：

（1）傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)是教師課前發(fā)紙質(zhì)版或電子版講義，課中講解實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生按照講義和老師講解被動(dòng)完成實(shí)驗(yàn)，學(xué)生操作時(shí)間短，整個(gè)過程難以啟發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新性思維。

（2）實(shí)驗(yàn)前的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)效果較差，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)講義上的實(shí)驗(yàn)儀器、原理、內(nèi)容寫到報(bào)告上，很少用心研究這個(gè)實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐學(xué)習(xí)目的，預(yù)習(xí)效果不好，且無法掌握學(xué)生預(yù)習(xí)過程。

（3）實(shí)驗(yàn)條件限制，實(shí)驗(yàn)室設(shè)備老舊更新慢，空間有限，價(jià)格昂貴、安全風(fēng)險(xiǎn)性高的實(shí)驗(yàn)學(xué)生接觸不到，教學(xué)資源相對(duì)匱乏。

（4）學(xué)生無法線下上課，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)更是大的挑戰(zhàn)。

（5）目前環(huán)境下，學(xué)生們?nèi)狈承木?，作為非考研課程，學(xué)生重視其程度不夠，學(xué)生的興趣和參與度低，而實(shí)驗(yàn)課期間教師只是按部就班介紹本實(shí)驗(yàn)，很少對(duì)學(xué)生有思政教育，價(jià)值引領(lǐng)難以實(shí)現(xiàn)。

（6）學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)是通過實(shí)驗(yàn)報(bào)告的課前預(yù)習(xí)和數(shù)據(jù)處理以及課堂表現(xiàn)給出成績(jī)，但學(xué)生較多，課堂表現(xiàn)不能客觀公正，評(píng)分機(jī)制不夠客觀規(guī)范。

1.2?發(fā)揮“互聯(lián)網(wǎng)+”線上教學(xué)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)

隨著“互聯(lián)網(wǎng)+”蓬勃發(fā)展，為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來了機(jī)遇。利用互聯(lián)網(wǎng)等先進(jìn)的信息技術(shù)，結(jié)合虛擬仿真、慕課、微課、翻轉(zhuǎn)課堂等多種新型教學(xué)模式開展教學(xué)。[2]可以利用“智慧樹”、超星等平臺(tái)課前發(fā)布實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作視頻等教學(xué)資源，平臺(tái)布置作業(yè)及章節(jié)測(cè)試，或利用“雨課堂”實(shí)現(xiàn)靈活課前學(xué)習(xí)，課中“翻轉(zhuǎn)課堂”啟發(fā)式教學(xué)、快捷測(cè)試、師生互動(dòng)等實(shí)時(shí)監(jiān)控，課后完善作業(yè)題型，實(shí)現(xiàn)全景的數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。還能通過平臺(tái)讓老師清楚了解到每個(gè)學(xué)生預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)情況，以及課堂表現(xiàn)。通過學(xué)習(xí)“中國(guó)大學(xué)慕課”“學(xué)習(xí)強(qiáng)國(guó)”等平臺(tái)觀看課外感興趣的更多實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻，根據(jù)自己學(xué)習(xí)情況可不受時(shí)間、地點(diǎn)反復(fù)觀看，靈活學(xué)習(xí)。

2?融合“互聯(lián)網(wǎng)+”線上教學(xué)與傳統(tǒng)線下教學(xué)模式

2.1?豐富了教學(xué)模式，兩種模式揚(yáng)長(zhǎng)避短

“互聯(lián)網(wǎng)+”線上教學(xué)模式是傳統(tǒng)教學(xué)模式的有益補(bǔ)充，能滿足學(xué)生不受時(shí)間、地點(diǎn)隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)，發(fā)揮他們學(xué)習(xí)過程中的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性。課前通過“互聯(lián)網(wǎng)+”線上預(yù)習(xí)，通過后臺(tái)數(shù)據(jù)監(jiān)控，避免學(xué)生課前預(yù)習(xí)流于形式;還可以讓教師了解到學(xué)生的預(yù)習(xí)情況，并以此為依據(jù)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行調(diào)整，達(dá)到提高教學(xué)效果和教學(xué)效率的目的，課中拓展傳統(tǒng)線下教學(xué)空間和時(shí)間，提高線下學(xué)習(xí)效率;課后通過線上單元測(cè)試，提高學(xué)習(xí)效果，使得傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源不足的劣勢(shì)得以補(bǔ)充，為學(xué)生提供快捷、方便、全面的教學(xué)資源，從而使得傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的資源不足的劣勢(shì)得以補(bǔ)充，便于檢驗(yàn)教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，滿足學(xué)生個(gè)性化發(fā)展的需要。

從下表中可以明顯看出兩種教學(xué)模式的優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，而兩種教學(xué)模式融合，合理分工、功能互補(bǔ)的教學(xué)模式，既能夠?yàn)閷W(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐的機(jī)會(huì)，又能補(bǔ)充傳統(tǒng)教學(xué)實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室資源的匱乏且能輕松得到前沿科學(xué)研究領(lǐng)域進(jìn)行探究的條件和氛圍。兩種教學(xué)模式的結(jié)合容易實(shí)現(xiàn)考核機(jī)制、激勵(lì)機(jī)制、產(chǎn)學(xué)研機(jī)制、科技創(chuàng)新動(dòng)力機(jī)制，從而容易培養(yǎng)豐富多元的人才資源及適應(yīng)產(chǎn)學(xué)研需求的創(chuàng)新型人才。

傳統(tǒng)線下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式鍛煉動(dòng)手操作能力，認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)牟僮髂芰?，設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力儀器落后，缺乏實(shí)用性和前沿性面對(duì)面交流、指導(dǎo)被動(dòng)式“灌輸式”教學(xué)，不利于提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性學(xué)生間互相學(xué)習(xí)，團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力考核方式重結(jié)果，形式單一實(shí)際操作提高觀察問題、分析問題和解決問題能力，便于養(yǎng)成科學(xué)思維教師演示實(shí)驗(yàn)操作無法反復(fù)觀看，不能利用業(yè)余時(shí)間自主查看視頻“互聯(lián)網(wǎng)+”線上大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ綄W(xué)習(xí)時(shí)間、空間靈活，便于自主學(xué)習(xí)，延展“課堂”時(shí)間和空間無法鍛煉實(shí)際操作能力豐富網(wǎng)絡(luò)課程資源，學(xué)習(xí)更多先進(jìn)實(shí)驗(yàn)，增長(zhǎng)知識(shí)，拓展視野無法鍛煉團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力容易監(jiān)測(cè)學(xué)生課前預(yù)習(xí)、課中表現(xiàn)、課后作業(yè)情況學(xué)生間無法互相學(xué)習(xí)慕課視頻反復(fù)靈活觀看

2.2?便于完善規(guī)范評(píng)分機(jī)制，增加學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力

課前預(yù)習(xí)（10%）“互聯(lián)網(wǎng)+”線上平臺(tái)能全面記錄學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程，引導(dǎo)學(xué)生正確的學(xué)習(xí)行為，真實(shí)客觀地反映學(xué)生的學(xué)習(xí)水平，便于公正客觀得出評(píng)分，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力和滿足學(xué)生學(xué)習(xí)成就感。課中通過“翻轉(zhuǎn)課堂”啟發(fā)式教學(xué)課堂表現(xiàn)（40%）主要包含回答問題、設(shè)計(jì)思路、實(shí)驗(yàn)操作協(xié)作過程、直接測(cè)量的結(jié)果，課后完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告（40%）主要體現(xiàn)在數(shù)據(jù)處理部分，由教師來主觀把控，平臺(tái)課后作業(yè)（10%）由平臺(tái)客觀直觀給出，考核方式多樣化。實(shí)行小班教學(xué)，為了激勵(lì)學(xué)生學(xué)習(xí)、操作實(shí)驗(yàn)積極性，可以提出第一組實(shí)驗(yàn)快、數(shù)據(jù)好的團(tuán)體加分等措施，便于教師能關(guān)注到較多學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作狀態(tài)，盡量控制在一個(gè)班30人以內(nèi)。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門兼具理論性和實(shí)踐性的學(xué)科。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)必備要素有三個(gè)因子：知識(shí)、方法和情感。[3]三個(gè)要素是一個(gè)有機(jī)的整體，相互聯(lián)系、相互促進(jìn)、相輔相成、互為一體，一方面理論知識(shí)的學(xué)習(xí)指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)過程，實(shí)驗(yàn)反過來又充實(shí)理論，完善和深化理論知識(shí)。實(shí)驗(yàn)過程的各個(gè)階段處處體現(xiàn)方法的重要，成功的實(shí)驗(yàn)離不開方法的支撐。方法的應(yīng)用是深入理解和再創(chuàng)造的過程，在原有實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上反思、加工深化，對(duì)原有實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行創(chuàng)新，并能夠靈活將其運(yùn)用到學(xué)習(xí)、生活及科研中。實(shí)驗(yàn)中的各個(gè)階段無不體現(xiàn)情感因子的融入，如實(shí)驗(yàn)興趣、實(shí)驗(yàn)習(xí)慣、科學(xué)態(tài)度和價(jià)值觀。[3]大學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)興趣，具備認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度;在操作過程中展現(xiàn)良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣，尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和客觀事實(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程及數(shù)據(jù)分析中體現(xiàn)出鉆研和探索的精神，培養(yǎng)物理思維，努力發(fā)現(xiàn)物理規(guī)律形成良好的價(jià)值觀念，逐步形成對(duì)科學(xué)技術(shù)應(yīng)有的態(tài)度和責(zé)任感。[3]因此，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，教師容易潛移默化滲透馬克思主義哲學(xué)思想，加強(qiáng)學(xué)生哲學(xué)思維的培養(yǎng)，尤其對(duì)樹立科學(xué)的世界觀和方法論有重要意義，有助于塑造科學(xué)素養(yǎng)和科學(xué)精神。

3?教學(xué)核心

3.1?轉(zhuǎn)變教育理念

在新工科教育背景下，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課旨在傳授知識(shí)，培養(yǎng)物理思維，鍛煉動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新意識(shí)，引領(lǐng)學(xué)生價(jià)值觀及養(yǎng)成好的科學(xué)素養(yǎng)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是專業(yè)課實(shí)驗(yàn)及以后科研能力的基礎(chǔ)，而且通過物理實(shí)驗(yàn)對(duì)理論有感性認(rèn)識(shí)和深化理解。注重夯實(shí)打牢學(xué)生物理基礎(chǔ)，鍛煉動(dòng)手操作能力的同時(shí)，有效融入價(jià)值引領(lǐng)、品格塑造、家國(guó)情懷、文化素養(yǎng)的教育內(nèi)容，激發(fā)理工科學(xué)生學(xué)習(xí)內(nèi)動(dòng)力的同時(shí)提高教學(xué)質(zhì)量。

3.2?更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有助于學(xué)生加深對(duì)物理概念、原理的認(rèn)知和理解，增強(qiáng)理論結(jié)合實(shí)踐的能力，用實(shí)驗(yàn)直觀地展示抽象、深?yuàn)W的物理學(xué)知識(shí)。隨著時(shí)代的發(fā)展，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的選取需要秉承由淺入深、新穎、實(shí)用、先進(jìn)性的原則，淘汰陳舊落后的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，減少驗(yàn)證性，適當(dāng)增加設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性和綜合性的實(shí)驗(yàn)，需要與時(shí)俱進(jìn)地關(guān)注物理理論與現(xiàn)代生活、高新科技發(fā)展中的最新應(yīng)用，選好切入點(diǎn)將科學(xué)素養(yǎng)、優(yōu)秀的科技前沿、典型人物、最新的典型案例融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，提高教學(xué)內(nèi)涵，賦予教學(xué)靈魂。

3.3?設(shè)計(jì)教學(xué)方法

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)要充分體現(xiàn)科學(xué)性、嚴(yán)密性、邏輯性及創(chuàng)新性，起到鍛煉學(xué)生科學(xué)思維、細(xì)心、耐心的品質(zhì)及匠心、勇攀科學(xué)高峰的精神的作用。教師借鑒“互聯(lián)網(wǎng)+”選取素材、教學(xué)資源更加豐富、方便，只有運(yùn)用素材適度、適時(shí)，根據(jù)教學(xué)目標(biāo)、學(xué)情的需要選取典型素材在教學(xué)中適時(shí)運(yùn)用，有機(jī)和諧地滲透才能發(fā)揮最大教學(xué)效果，所以教學(xué)方法要有機(jī)整合，靈活運(yùn)用，自然滲透。

圖1為新的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式設(shè)計(jì)圖，展示了新的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)思路。要實(shí)現(xiàn)以“學(xué)生為中心”，把學(xué)生培養(yǎng)好，得到較好的教學(xué)效果，兩種教學(xué)模式相互補(bǔ)充，完善激起學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)力的評(píng)分機(jī)制都非常重要，缺一不可。

4?實(shí)驗(yàn)對(duì)比

目前，筆者正對(duì)教學(xué)進(jìn)行研究，實(shí)施了一組教學(xué)實(shí)驗(yàn)，對(duì)教學(xué)實(shí)踐效果進(jìn)行評(píng)估。研究對(duì)象本校2018級(jí)化學(xué)工程與工藝1班與2019級(jí)化學(xué)工程與工藝1班，18級(jí)學(xué)生實(shí)行傳統(tǒng)教學(xué)模式，19級(jí)為混合式教學(xué)模式。兩班比較大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)上學(xué)期成績(jī)正態(tài)分布及平均成績(jī)相差無幾，授課教師為同一人。

從圖2可以看出，新的教學(xué)模式下學(xué)生整體成績(jī)有了顯著提升，尤其是90分以上學(xué)生百分比有明顯增加。

結(jié)論

順應(yīng)時(shí)代潮流，在“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下，探索線上教學(xué)與傳統(tǒng)線下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相融合的教學(xué)模式，起到教學(xué)模式揚(yáng)長(zhǎng)避短的作用，發(fā)揮各自優(yōu)勢(shì)，取得最大教學(xué)效果。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是“以學(xué)生為中心”，隨著時(shí)代的發(fā)展還會(huì)與時(shí)俱進(jìn)，不斷發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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作者簡(jiǎn)介：李敏（1983—?），女，漢族，山東泰安人，碩士，講師，研究方向：大學(xué)物理、材料學(xué)。