大學物理實驗與信息技術整合路徑分析

摘 要：隨著信息技術在教育教學領域深入滲透，大學物理實驗課程如何有效實現與信息技術的整合，充分利用信息技術和手段，更好地實現實驗課程教學目標。文章通過建立數字化課程、數字化實驗室與課程管理體系、信息技術教學模式創新和數字化實驗數據處理手段等方面，闡述其整合的路徑、必要性和可行性。

關鍵詞：大學物理實驗;信息技術;整合路徑

一、 ?背景

隨著信息技術及與之匹配的計算機技術的快速發展，使得信息技術在教育教學中得到廣泛的應用。引發教學手段、教學模式、教學技術翻天覆地的變化。大學物理作為高校理工科基礎類實驗類課程，在信息技術高速發展的今天，如何實現與信息技術有效整合，提高物理實驗的教學有效性和實驗技術的跨越式發展，是值得研究和探索的課題。

二、 整合路徑

（一） 數字化實驗課程

信息技術的一個重要應用在于為課程設置提供很好的技術平臺。傳統的物理實驗僅靠一本教材教到底，這樣的課程載體模式已經不適應社會高度信息化和數字化的時代要求。課程載體的文本化和以視頻與動畫為載體的多媒體化，成為課程數字化重要趨勢。而網絡課程及資源建設成為數字化課程建設的重要一環。通過數字化網絡課程建設，有效實現學校課程資源的開放和共享。將實驗資源整合到網絡平臺，尤其將仿真實驗整合到網絡平臺，實現實驗手段、過程、評價等全流程數字化。

（二） 數字化實驗室和課程管理

實驗課程與理論課程不同在于實驗課程有大量的與課程匹配的實驗室與實驗儀器。儀器的管理和實驗室學生的管理成為實驗管理的難點。面對每天不同學生、不同專業開設不同的實驗，如何有效調配儀器，如何滿足學生不同的選課要求，成為實驗教師頭疼的問題。依靠信息技術建立數字化實驗管理系統，包括學生的選課系統和儀器管理系統。蔣蕓為了滿足仿真實驗全流程數字化，將學生的預習、教師上課的演示、教室的門禁管理等都整合在一個網絡平臺上，實現了教學與管理的數字化大整合。

（三） 基于信息技術教學模式

教學模式是實現教學目標的重要教學手段。物理實驗教學目標主要包含實現物理知識鞏固和升華、學生實踐和動手能力提高以及創新思維與能力提升。如何有效實現這些教學目標，關鍵在于如何在學生已有的認知基礎和認知規律情況下，調動學生學習的積極性和能動性。信息技術的手段的多樣化和豐富性為教學模式的創新提供很好的技術手段。運用信息技術手段，在實驗教學中設計“融合學習模型”，其最大的特點在于，將在線預習、課堂教學、課程設計、學習支持、課程評價運用信息技術手段整合在一起，將其建立內在聯系、有機整合的教學流程設計。側重運用信息技術實現教學過程和手段創新;運用大規模在線課程開展慕課教學，教師在網絡環境下，實現與學生的教學和交互;其優點在于可以大范圍開展，覆蓋面廣，學生先通過網絡課程學習，針對自己存在的問題可以與教師通過網絡即時通訊交流。但其缺點也很明顯，這種非面對面的交流很難深入解決學生問題，由于學生人數眾多，很難監控每位學生學習情況，由于課程開放性，能全部到達課程學習目標的學生少之又少。另一種教學模式為“微課”，它主要針對的是教學中，針對某一個知識點展開的視頻或多媒體教學;這種教學模式有明確的教學目標，針對性強，而且時間短，一般限制在15分鐘以內;該教學模式對學生學習自主性和教師運用信息技術能力提出一點要求，只能作為課堂教學一種補充。

（四） 數據處理數字化

實驗過程不僅要了解實驗目的、掌握實驗原理、運用實驗儀器測量實驗數據，還包括實驗數據的處理和分析。由于大學物理實驗涉及的數據量多，而且需要運用數學工具處理復雜多過程數據問題，如果運用簡單的計算器顯得力不從心。如何在有限的課堂時間內，處理復雜的數據處理問題，運行信息技術的多線程處理能力，是解決這一問題最有效的途徑。李穎在實驗教學實踐中，運用教師或學生自主編輯軟件，或運用excel實現簡單的數值計算，而對于復雜的數值計算、矩陣運算、符號運算、圖形顯示等方面則采用matlab軟件實現。

三、 結論

信息技術無論在改變傳統單一的教學模式，還是實現課程呈現的多元化和多媒體化等方面都有突出的表現。在科學技術迅猛發展的今天，只有擁抱信息技術所帶來的技術革命和教育教學革命，才能在新一輪改革大潮中不掉隊。

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作者簡介：梅山孩，浙江省杭州市，浙江樹人大學。