摘 要:大學物理實驗資源是實驗教學的基礎和保障,文中分析除實驗資源的硬件環境外其它因素存在的不足,從轉變思想觀念、構建資源信息平臺、“互聯網+實驗資源”系統方面探討物理實驗資源的整合優化策略。
關鍵詞:互聯網+;物理實驗資源;整合優化
實驗教學是培養與訓練學生實踐技能、創新能力與初期科研能力的重要教學手段,在高校理工科專業人才培養中占有重要地位,發揮著其他教學環節無法替代的作用。物理實驗室是高校物理實驗教學的主要場所,物理實驗資源是實驗教學的基礎與保障,其狀況直接影響物理實驗教學的質量,影響學生科學素養的形成和實驗資源效益的發揮。
高校實驗教學資源是指在實驗教學過程中由師生、儀器設備和環境設施等因素構成,為教學目標服務的綜合系統,系統包括最常見的師生、儀器設備和環境設施這些人力、物力、場所、儀器設備與環境等。現階段高校物理實驗資源的開發、利用還存在一些問題,在解決了人力、儀器設備和場所等因素的問題后,在互聯網+時代背景下,運用現代教育技術,進一步加強對現有大學物理實驗資源進行整合與優化,強化數字化資源建設,將微視頻、虛擬仿真等資源形式融入實驗資源建設中,踐行優質實驗資源共享與開放式教學理念,采用傳統教學形式與微課、慕課、在線課程等教學模式相結合,實現資源的利用由低水平向高水平邁進,從而更好地為實驗教學與科研服務,提升實驗教學質量。
1 大學物理實驗資源現狀
目前,物理實驗教學中心是省級物理實驗教學示范中心,由基礎物理實驗室與近代物理實驗室兩大實驗室組成,主要承擔本學院各專業普通物理實驗及物理專業的近代物理實驗教學任務,以及院外理、工、農、醫等學科20余個專業的大學物理實驗教學任務,實驗資源的硬件環境通過建設在“量”和“質”上均能滿足實驗教學的需要;然而與一流高校的同類實驗教學中心相比,還存在不足,加強實驗資源的整合、優化是下一步建設的核心,努力在軟件上下功夫,實現“質”的提升,強化內涵發展。
1)教學理念滯后,影響實驗資源建設。現階段高等院校理、工、農、醫等專業都開設《大學物理實驗》課程,但多數依附于《大學物理》理論教學,《大學物理實驗》課程又分力學、熱學、電磁學、光學、近代物理等幾大部分,《大學物理實驗》教學大多還停留在以教師講授、學生再根據講授驗證性實驗、課后實驗報告的被動式傳統實驗教學模式,存在教學形式單一,全校實驗學生人數多,教師實驗工作量大,實驗預習只看書本,課后復習無法進入實驗室,師生缺乏必要的交流反饋等問題,沒能落實素質教育以學生為中心的教學理念,開展主動式學習與合作式學習等學習形式,無法很好地實現開設《大學物理實驗》課程夯實學生的自然科學基礎、培養創新能力的目的,不能較好地調動師生積極性開發、利用實驗資源。
2)數字實驗資源和拓展資源不足。在互聯網與教育技術深度融合的今天,應用計算機多媒體、互聯網及各種軟件和數字實驗資源進行實驗教學、實驗技能訓練和培養學生創新能力可有效彌補傳統實驗教學的不足,有的實驗課程建立了實驗教學網站,但存在資源形式單一、數量少、開放性差、更新遲滯等問題,沒能做到課程與資源內容和形式上的與時俱進。
物理學與現實生活聯系密切,豐富的自然資源與現實生活資源也是實驗資源的重要組成部分,但現實中這樣的豐富資源多不系統。分析原因,一是投入不足,更主要的是教師對其開發、運用能力和建設意愿不足。為夯實學生專業基礎同時拓展物理學知識結構,就需要建設高質量系統的拓展資源做支撐。
3)資源管理以管物為主,資源共享度不高。受傳統高校實驗室建設與管理觀念的影響,以及體制與機制等原因,不同實驗室購置的儀器設備由各實驗室管理,各自為政,主要是以管物為主的封閉式管理。
2 物理實驗資源的整合優化策略
針對以上存在的主要問題,大學物理實驗資源整合優化努力應圍繞以下幾方面做好。
1)轉變思想觀念,樹立以學生為本理念。思想理念是先導,首先,改變實驗教學依從于理論教學的舊觀念,把兩者放在同等地位;創新人才體制,從政策和機制上,鼓勵和吸引更多高水平教師積極從事實驗教學工作。實驗資源管理機制是實現實驗資源高效、科學管理的基礎和重要保障。其次,資源管理轉變以管物為主的思想觀念,轉向以人為本的管理,建立一體化的現代化管理機制,把實驗資源包含的人員、設備、設施與技術等要素統一管理,統一調配,進一步優化資源配置,充分發揮和挖掘其潛力,最大限度地發揮實驗資源的作用。
2)構建大學物理網絡實驗教學資源信息平臺。大學物理課程是物理專業的專業課,又是理工類專業的公共基礎課,結合這一特點,依托校園網絡教學資源,整合學院及學校相關專業的實驗資源,構建《大學物理實驗》網絡實驗教學資源信息共享平臺。將教師運用的文字材料、PPT、視音頻及各種擴展資料等豐富多彩的現代化大學物理教學資源有效整合形成大學物理實驗教學資源庫,運用資源庫來豐富實驗教學的課前預習、課后復習和深入探究等環節,拓寬實驗教學的時間和空間,提供學生自主學習平臺和師生交互平臺。還可以將大學物理實驗課程引入微視頻、虛擬實驗等形式,融合在線開放課程“MOOC”教學模式,進行“混合式教學”,從而取代傳統的依附于理論教學、內容固化的實驗教學模式,既可解決實驗學時少,儀器設備更新不及時,師資數量等困難,還可以提高實驗教學水平,讓學生聆聽知名院校教師的授課,提高學生的自主學習能力、動手能力、創新能力,提高大學物理實驗教學效果和教學質量,滿足新時期培養創新人才的需求。
3)建立“互聯網+實驗資源”系統,實現物理實驗資源共享互惠。“互聯網+”的實質就是實現人與設備、人與資源、人與服務全方位、多層次的連接及互聯互動。“互聯網+實驗資源”是以數字化技術手段、現代理念、一體化運行模式推動物理實驗教學改革與實驗資源管理創新的開放的、動態的、共享的互聯網教學系統。只有這樣的系統才能突破傳統的實驗資源管理模式,才能實現實驗資源的不斷擴展和良性發展,構建學生的主體地位,更好地為學生學習、能力提升和創新發展提供平臺和服務。
建立“互聯網+實驗資源”是高校實驗資源管理的新思路,順應了時代的發展要求。它的建設需要科學規劃,統籌安排,從而實現實驗資源互惠共享,管理的科學化、規范化及高效化,提高實驗資源建設的效益,為培養復合型和創新型應用人才服務。
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作者簡介
盛淑芳(1965-),女,漢族,山東榮成人,高級實驗師,本科,主要從事大學物理實驗教學研究工作。