大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)的思考與實踐

田冰冰 蘇陳良

（深圳大學(xué)微納光電子學(xué)研究院 廣東·深圳 518060）

2020年春，新冠病毒（COVID-19）肆虐全國，大大改變了中國大學(xué)的運作方式。從教職工的教學(xué)方法到學(xué)生的學(xué)習(xí)方式，迅速從傳統(tǒng)校園教學(xué)轉(zhuǎn)移到線上教學(xué)（網(wǎng)課）。雖然大學(xué)一直都有線上教學(xué)，但大規(guī)模的開展在線教學(xué)還是首次。在這種形勢下，作為以實踐為主的大學(xué)物理實驗也不得不迅速改變運行模式，轉(zhuǎn)為線上教學(xué)為主的課程教育方式。隨之而來的，將是更多的風(fēng)險和挑戰(zhàn)。作者結(jié)合自身進(jìn)行線上教學(xué)的經(jīng)驗，全面梳理了講授大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)時的思考和做法，以教學(xué)一線工作人員的視角分析現(xiàn)行大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題以及可采取的改進(jìn)措施。

1 大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)現(xiàn)狀與存在的問題

全面線上教學(xué)意味著沒有了面授，線上教學(xué)成為主導(dǎo)，教師的教和學(xué)生的學(xué)都將發(fā)生巨大的變化。這一突然變化必將導(dǎo)致一系列現(xiàn)實問題，比如選擇何種教學(xué)形式，如何將原來面授課程的內(nèi)容融合到新的線上教學(xué)里，如何將實驗為主的實踐課程移植到線上，學(xué)生線上線下分別需要做什么，如何評價學(xué)生的學(xué)習(xí)效果以及教師的教學(xué)效果。我們分析認(rèn)為，當(dāng)前大學(xué)物理實驗線上教學(xué)還存在一些問題，其突出表現(xiàn)在以下幾個方面：

1.1 選擇滿足線上教學(xué)的平臺軟件

傳統(tǒng)面授課程在教室中進(jìn)行，教學(xué)方式直接，教學(xué)過程易掌控。特別對于大學(xué)物理實驗這種實踐類的課程，教師更容易掌控教學(xué)過程，容易做到“隨心所欲”，最大限度的開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性和動手能力。但在線上教學(xué)之后，這種形式將不再存在。因此，教師在開展全面的線上教學(xué)之前，首先要在眾多的線上教學(xué)工具中選擇適合的教學(xué)平臺或軟件系統(tǒng)。綜合考慮線上教學(xué)的內(nèi)容、呈現(xiàn)形式、互動環(huán)節(jié)等諸多因素，通過直播、錄播、實時BBS教學(xué)、微信、QQ等眾多的在線教學(xué)形式，哪一種或哪幾種適合大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)，需要學(xué)生和老師共同探討和實踐才能得到明確答案。

1.2 傳統(tǒng)教學(xué)內(nèi)容無法有效融合進(jìn)網(wǎng)絡(luò)課程

傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗課程的內(nèi)容雖然相對陳舊，但體系已比較完善。原來面授課的教學(xué)內(nèi)容如何完整的融合到線上教學(xué)里面，讓學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)課堂上掌握相對完善的知識體系，將是線上教學(xué)的一大任務(wù)。在線教學(xué)學(xué)生難以學(xué)習(xí)到實用的知識和技術(shù)，因此對網(wǎng)課不感興趣。而教師對網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的知識儲備和教學(xué)內(nèi)容也較為欠缺，水平亦參差不齊，部分教師甚至缺乏對新技術(shù)、新設(shè)備的通透了解，難以對當(dāng)前線上教學(xué)過程中的實際問題進(jìn)行有效解決。此外，部分教師認(rèn)為由于疫情防控需要才開展了線上教學(xué)，只是權(quán)宜之計；對學(xué)生來說，疫情結(jié)束后將重歸學(xué)校，學(xué)習(xí)方式還是課堂講授。因此，大家對線上教學(xué)態(tài)度都不是很認(rèn)真。

1.3 過多強(qiáng)調(diào)理論知識，忽視實踐能力培養(yǎng)

當(dāng)前線上教學(xué)的內(nèi)容多以理論教學(xué)為主，主要對學(xué)生的基礎(chǔ)知識進(jìn)行系統(tǒng)講解，學(xué)生被動接受知識。相對于實踐課而言，理論課更容易實現(xiàn)線上教學(xué)，也是當(dāng)下實現(xiàn)線上教學(xué)的主力課程。但這并不能掩蓋線上教學(xué)對學(xué)生實踐能力培養(yǎng)環(huán)節(jié)的欠缺?，F(xiàn)在的線上教學(xué)課程中，學(xué)生進(jìn)行線上實踐課程的內(nèi)容較少，線上課程實踐的機(jī)會也十分缺乏。一些高校甚至還沒有大學(xué)物理實驗線上教學(xué)所需的軟硬件條件，根本無法滿足大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)的需求。

1.4 線上教學(xué)考核和課程評價不完善

線上教育打破了傳統(tǒng)教育的時空局限，也擴(kuò)大了教育的對象，優(yōu)化了教育資源。學(xué)習(xí)成績和效果是評價一種教育手段的重要依據(jù)。而教學(xué)考核與課程評價仍是當(dāng)前大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)的一大難點。這包括兩個層面的內(nèi)容：第一，教師對學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)管和學(xué)習(xí)效果的考核；第二，學(xué)校對教師教學(xué)內(nèi)容的監(jiān)管和教學(xué)效果的考核。

2 實現(xiàn)疫情條件下大學(xué)物理實驗課程線上教學(xué)改革的措施

在當(dāng)前新冠肺炎疫情條件下，針對大學(xué)物理實驗課程存在的上述問題，我們建議從以下四個方面著手進(jìn)行改進(jìn)：

2.1 改變教育理念，改革教學(xué)模式，實現(xiàn)線上教學(xué)傳統(tǒng)化

突破傳統(tǒng)教學(xué)思維局限，改變傳統(tǒng)教育觀念，更新課堂教學(xué)模式，讓線上教學(xué)傳統(tǒng)化。線上教學(xué)借助網(wǎng)絡(luò)平臺技術(shù)實現(xiàn)，在實際操作中，應(yīng)合理利用網(wǎng)絡(luò)交流平臺（微信群，QQ群，公眾號等），及時準(zhǔn)確地發(fā)布學(xué)習(xí)任務(wù)。在教學(xué)過程中，熟練應(yīng)用各種線上教學(xué)平臺如學(xué)習(xí)通、Blackboard、UOOC、MOOC等或其混合模式，并做好異步教學(xué)資源的上傳或同步教學(xué)視頻的錄屏工作。同時，學(xué)生學(xué)習(xí)過程中遇到問題，可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺反饋和討論，教師則可以通過線上平臺進(jìn)行答疑解惑。學(xué)校要制定合理的教學(xué)安排，提供良好的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境。此時的網(wǎng)絡(luò)不再是學(xué)生游戲的平臺，而是學(xué)習(xí)知識的天地。

2.2 完善教學(xué)軟件開發(fā)，擴(kuò)大仿真實驗內(nèi)容

仿真實驗與真實實驗相結(jié)合共同構(gòu)成了現(xiàn)在較完整的大學(xué)物理實驗教學(xué)體系。仿真實驗的應(yīng)用，有效的提高了教學(xué)效率和教學(xué)效果，使得教學(xué)手段和內(nèi)容豐富多彩。但現(xiàn)階段的仿真實驗多側(cè)重驗證性和演示性實驗，設(shè)計性和開發(fā)性的實驗很少，不能達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生設(shè)計和創(chuàng)造的能力。因此要充分認(rèn)識到現(xiàn)有仿真實驗的不足和局限性，開發(fā)新的仿真實驗教學(xué)軟件，豐富仿真實驗內(nèi)容。構(gòu)建完善的開放性和探索性實驗內(nèi)容為主的仿真實驗教學(xué)課程。

2.3 優(yōu)化課程設(shè)置，增設(shè)自主設(shè)計課程

學(xué)校的在線教學(xué)資源相對陳舊，仿真實驗軟件大部分是購自企業(yè)。而企業(yè)開發(fā)的軟件并不專門針對學(xué)校里的實驗教學(xué)或脫離教學(xué)實踐一線，不能完整的體現(xiàn)出大學(xué)物理實驗教學(xué)的設(shè)計思想。因此，在實驗教學(xué)中，高校和教師要充分發(fā)揮自身創(chuàng)造性，自主開發(fā)或與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)部分仿真實驗，優(yōu)化課程設(shè)置。各高校也應(yīng)密切交流，互通有無，實現(xiàn)在線平臺融通，共享老師自主開發(fā)的仿真實驗資源，豐富仿真實驗資源庫。此外，增設(shè)部分綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性的實驗，鼓勵學(xué)生運用所學(xué)知識進(jìn)行創(chuàng)新，將部分驗證性實驗轉(zhuǎn)化為設(shè)計性實驗，或根據(jù)自己專業(yè)愛好選題，自主設(shè)計實驗內(nèi)容、實驗儀器及方法，在老師指導(dǎo)下進(jìn)行探索性研究，為今后的實踐打下堅實的物理實驗基礎(chǔ)，以滿足社會對創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要。

2.4 重新制定教學(xué)考核和教學(xué)評價體系

教學(xué)模式的改革必然引起考核模式隨之變化。相比傳統(tǒng)課程中的線下考核與評價方式如人工考勤管理、學(xué)生課堂表現(xiàn)、紙質(zhì)考核等，在線課程的虛擬性導(dǎo)致無法對學(xué)生進(jìn)行實時監(jiān)控，學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度、聽課積極性以及平時作業(yè)和測驗結(jié)果等考核過程是否作弊無從得知。線上教學(xué)能否達(dá)到應(yīng)有的教學(xué)效果以及傳統(tǒng)考核方式的合理性和實用性都有待商榷。因此，有必要重新制定標(biāo)準(zhǔn)化的網(wǎng)上教學(xué)考試制度，加強(qiáng)平時學(xué)習(xí)過程管理，建立自動評估反饋系統(tǒng)，構(gòu)建全新的線上教學(xué)考核與評價體系。在教學(xué)過程中，教師也可以調(diào)動學(xué)生的積極性，及時地對學(xué)生的活動給予考核和評價。另外，在線下也需要加強(qiáng)對學(xué)生學(xué)習(xí)的監(jiān)督與評價，采用多樣的評價方式，比如教師、家長、學(xué)生都可以參與，實現(xiàn)點評、自評、互評的師生綜合評價模式，建立能促進(jìn)教師和學(xué)生都能不斷提高的評價體系。

3 結(jié)束語

隨著疫情的繼續(xù)發(fā)展，全國大部分大學(xué)生至今還無法返校學(xué)習(xí)。根據(jù)教育部門對本學(xué)期教學(xué)工作調(diào)整的指導(dǎo)思想，齊心協(xié)力做到“停課不停學(xué)”。老師和學(xué)校要做好課程教學(xué)的整體設(shè)計，細(xì)致考慮課程教學(xué)實施方案，制定合理的教學(xué)安排，選擇合適的線上教學(xué)形式，并保證良好的網(wǎng)絡(luò)條件。特別的，針對大學(xué)物理實驗這類實踐性課程，必須直面問題，克服諸多困難與挑戰(zhàn)，實現(xiàn)大學(xué)物理實驗等實踐課程線上教學(xué)的順利開展。