信息化技術對于傳統物理實驗的革新

寧華　趙麗麗　葉孝權

摘要：?教育部明確提出要“推進信息技術與高等教育的深度融合，促進教育內容、教學手段和方法現代化”，“創新信息化教學與學習方式”，因此，基于信息化技術的教學改革無疑是教改的一個重要方向。通過視頻、微課等電子補充教材改進大學物理實驗課教材，探索互動課堂、推動課堂從“以教為中心”向“以學為中心”、從“知識為重”向“能力為重”轉變。

關鍵詞：信息化技術，大學物理實驗，教學

利用信息技術解決傳統教育的瓶頸問題。

大學物理實驗課是一門基礎性強，修課者眾多的一門本科生課程，該課程的教學改革應當得到重視，基于信息化技術的大學物理實驗課程改革符合《教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）》[1]與實際需要。

目前的現實問題主要有：

1）傳統的文字教材需要信息化手段加以改進

實驗課教材是學生們做實驗的重要指導文獻，在現實的大學物理實驗課的預習中，許多的實驗若學生們未看到儀器實物難以理解所述內容，在做實驗的過程中若未看到老師示范的操作要點，僅憑實驗指導書難以完成實驗操作。無論書面教材編寫得如何完美，單維度信息始終比較抽象，不易于讓學生學習，這個是紙介媒體的固有的不足。所以實驗課教學有必要輔助以現代信息化方式，把知識形象的傳遞給學生，更易于學生融會貫通。

另一方面，不設專門指導教師的開放式實驗室一直難以實施，其主要原因之一是離開教師的講解與示范，學生難以完成實驗。這與我們傳統的文字、圖片教材所表達的內容有限不無關系。論壇、微信、微博、群討論組等這些現代媒介信息的應用，可以極大的提高教學效率，一改傳統教學中紙面----實驗室的單調教學線，將枯燥的實驗，抽象的教學轉換為有趣的實驗表達，形象的教學。教學不脫離實驗室卻又不局限于實驗室，進行全方位的教學，觀察，互動。

2）需要利用現實技術建立師生互動平臺

目前，大學生們做完實驗后，回去再處理數據并寫實驗報告，下一周再做另一個新實驗時才交給教師。在離開實驗室環境后，學生若有問題，難有機會向教師請教或討論。從批改學生實驗報告發現， 學生們的數據處理，不確定度的計算以及思考題等出現明顯的錯誤。但是教師不能及時反饋給學生， 使得實驗教學效果不佳。因此建立有效的溝通平臺，可以方便學生們與教師的課外交流，解決學習中碰到的問題. 促進學生學習效果和學習積極性。

為促進師生課外交流，實現信息化多維度教學[2]，利用網絡技術進一步完善網絡教學內容，同時加強師生交流，完善師生互動平臺。有目的、有方案的推進網站維護工作，使之成為教學過程中的一個重要樞紐。

二、基于現狀分析以及改革的措施和亮點

物理實驗是物理學的基礎，大學物理實驗反映了理工科以及各個學科科學實驗的普遍性和共性的問題，在國內外教學中均開展了這門課程[3]。目前，美國、歐洲等發達國家的信息化技術已廣泛應用在不同學校的各類教學中。由于西方國家網絡的發達，校園各個角落都能使用免費無線網絡登陸各個教學網站，預約并制定學習計劃。學生可以隨時隨地進行復習 預習，上傳和下載數據。充分利用到了課堂外的“狹細”時間，有效刺激學生的學習和鉆研的積極性。

1. 基于網絡平臺建立本課程的師生課外互動平臺：

a）利用校園網建立大學物理實驗課程教學論壇，利用移動設備建立大學物理實驗課微信、群，以物理專業學生為試點，通過這兩種互動平臺解答學生們對于實驗準備前、中、后的思考所帶來的問題。

b）嘗試建立新型的學習激勵機制：鼓勵利用所學相關實驗知識提出問題，討論問題，并且解決問題。就學生提出的問題，討論問題的見解，解決問題的方案等由教師評分，并計入期末總成績，從而進一步激勵學生的學習機動性。

2. 精心錄制大學物理實驗電子補充教材（教學視頻、微課、3Dmax、動畫等），幫助學生們實驗前的預習：

教師通過教學經驗篩選出若干實驗內容，把使用文字、圖片難以描述清楚的實驗教學內容整理出來，錄制成實驗教學視頻、微課，

學生可利用網絡選修與全日制學生一樣的課程，通過教學網站初步了解大學物理實驗的設置，從中選擇自己感興趣的實驗完成學分，并在寒暑假走進實驗室，完成實驗操作和測量。

參考文獻：

[1] 教育部. 教育信息化十年發展規劃（2011-2020年）[J]，師資建設，?2012（5）57-66.

[2]?吳平?張師平?李莉?陳森.信息化技術與物理實驗教學的深度融合，?物理與工程，2016（5）22-26.

[3] 沈麒，信息化手段用于物理實驗教學的實踐與思考《現代職業教育》 2019（17） 140-141.