大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程問卷調(diào)查及改革實(shí)踐*

呂秀品 李 林 池凌飛 林舜輝 楊瑋楓

(汕頭大學(xué)物理系 廣東 汕頭 515063)

1 引言

深化實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革、加強(qiáng)實(shí)踐教學(xué)是國(guó)家實(shí)施“素質(zhì)教育”和“質(zhì)量工程”，全面提高教育質(zhì)量的重要內(nèi)容[1].近年來很多高校進(jìn)行了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的改革和探索，將虛擬仿真、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC等新的教學(xué)模式應(yīng)用于課程教學(xué)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的不足，為傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了新活力，并取得很好的教學(xué)效果[2～6].

汕頭大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(以下簡(jiǎn)稱中心)一直以來沿用的是傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，2019年春季學(xué)期末，中心對(duì)400多名修讀課程的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查，問卷調(diào)查內(nèi)容覆蓋實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、操作、指導(dǎo)、報(bào)告整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié).中心收集學(xué)生的反饋意見后，對(duì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行梳理分析，總結(jié)出以下問題：一是預(yù)習(xí)模式單一，學(xué)生預(yù)習(xí)滿意度低；二是教師指導(dǎo)滿堂灌，學(xué)生依賴講解進(jìn)行實(shí)驗(yàn)； 三是實(shí)驗(yàn)報(bào)告有疑問，學(xué)生不找教師靠百度.為此，中心組織教研組對(duì)以上問題進(jìn)行了對(duì)策研究，并提出了將信息技術(shù)深度融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方案：通過建設(shè)微信教學(xué)平臺(tái)和虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，打造多元化線上預(yù)習(xí)模式，提高預(yù)習(xí)質(zhì)量； 建立合作學(xué)習(xí)模式，轉(zhuǎn)變教師指導(dǎo)方式；建立在線即時(shí)交流工具，使教師輔導(dǎo)覆蓋到預(yù)習(xí)、課堂和報(bào)告3個(gè)階段.課程改革方案的實(shí)施，有效地解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式存在的問題，提高了大學(xué)物理課程的教學(xué)質(zhì)量.

2 問卷調(diào)查的實(shí)施與分析

中心對(duì)修讀課程的6個(gè)理工專業(yè)的學(xué)生進(jìn)行了問卷調(diào)查.調(diào)查采用匿名方式，共發(fā)放調(diào)查問卷 425份，回收有效問卷410份，有效問卷比例為96.5 %.從問卷的有效性看，調(diào)查數(shù)據(jù)是可信的.

調(diào)查問卷共設(shè)置了19個(gè)題目，其中有18個(gè)帶選項(xiàng)的題目和1個(gè)開放性題目.中心將回收的有效問卷逐題進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，對(duì)學(xué)生反饋的意見進(jìn)行了整理，并對(duì)問卷調(diào)查結(jié)果進(jìn)行了分析和總結(jié).

2.1 實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)調(diào)查結(jié)果與分析

問卷1～10題對(duì)目前的傳統(tǒng)預(yù)習(xí)模式以及基于微課、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)新技術(shù)的預(yù)習(xí)模式進(jìn)行了調(diào)查.

從調(diào)查數(shù)據(jù)看，在傳統(tǒng)預(yù)習(xí)模式中，有一半左右的學(xué)生會(huì)認(rèn)真預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)，完成預(yù)習(xí)報(bào)告；一半左右的學(xué)生只是應(yīng)付預(yù)習(xí)，甚至有少數(shù)人根本不預(yù)習(xí).完成預(yù)習(xí)的學(xué)生，有92.98%的學(xué)生是通過閱讀實(shí)驗(yàn)講義進(jìn)行預(yù)習(xí)，僅35.33%的學(xué)生會(huì)主動(dòng)到網(wǎng)上查閱相關(guān)資料.對(duì)于傳統(tǒng)預(yù)習(xí)模式，僅有23.06%的學(xué)生對(duì)預(yù)習(xí)效果滿意.以上數(shù)據(jù)反映了學(xué)生對(duì)傳統(tǒng)預(yù)習(xí)模式滿意度低，預(yù)習(xí)的主動(dòng)性不高，預(yù)習(xí)效果差的問題.這跟傳統(tǒng)預(yù)習(xí)方式單一、預(yù)習(xí)要求不高有很大關(guān)系.由于只能結(jié)合講義預(yù)習(xí)，看不到實(shí)物，儀器結(jié)構(gòu)只能靠想象，實(shí)驗(yàn)原理難以理解，學(xué)生很難跨越實(shí)驗(yàn)室與教材之間的鴻溝.再加課時(shí)緊張，教師很少抽查提問，這在一定程度上助長(zhǎng)了學(xué)生不認(rèn)真預(yù)習(xí)現(xiàn)象的出現(xiàn).對(duì)于利用信息化平臺(tái)輔助實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的問題，大部分學(xué)生持歡迎態(tài)度，也愿意花時(shí)間進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)或網(wǎng)絡(luò)教學(xué)視頻的學(xué)習(xí).

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程問卷調(diào)查結(jié)果如表1所示.

表1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程問卷調(diào)查結(jié)果

續(xù)表1

2.2 實(shí)驗(yàn)教與學(xué)的調(diào)查結(jié)果與分析

問卷11～15題就學(xué)生的合作學(xué)習(xí)方式和教師的授課方式等問題進(jìn)行了調(diào)查.

從調(diào)查結(jié)果看，學(xué)生比較認(rèn)可合作學(xué)習(xí)方式，在遇到實(shí)驗(yàn)問題時(shí)，只有27.56%的學(xué)生會(huì)尋求教師的幫助.大部分學(xué)生會(huì)通過仔細(xì)閱讀講義或同伴討論方式解決.大部分學(xué)生認(rèn)為教師沒必要對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)完整講解，只需重點(diǎn)講解一些共性的問題或操作要點(diǎn)，給學(xué)生以充分的時(shí)間去摸索實(shí)驗(yàn).

2.3 實(shí)驗(yàn)報(bào)告撰寫的調(diào)查結(jié)果與分析

問卷第16和17題調(diào)查了實(shí)驗(yàn)報(bào)告環(huán)節(jié).

數(shù)據(jù)顯示:一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告平均完成時(shí)間約為2～3小時(shí).對(duì)于實(shí)驗(yàn)報(bào)告中遇到的問題，尋求教師答疑的學(xué)生占比最少，上網(wǎng)百度和同學(xué)間交流是解決問題的主要途徑.

由此可見，教師在課后輔導(dǎo)這一環(huán)節(jié)發(fā)揮的作用非常有限，有必要建立即時(shí)交流工具，方便教師線上指導(dǎo)、學(xué)生之間互助討論.

3 實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革實(shí)踐

實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的必由之路是將信息化技術(shù)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)深度融合，促進(jìn)教與學(xué)的雙重質(zhì)量提升.實(shí)驗(yàn)中心以問卷調(diào)查結(jié)果為改革依據(jù)，提出了以微信公眾平臺(tái)和虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)為基礎(chǔ)，輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革方案.建立以學(xué)生為中心，以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為主、教師指導(dǎo)為輔的教學(xué)模式，同時(shí)建QQ學(xué)習(xí)群，延伸教師課堂指導(dǎo)和學(xué)生合作學(xué)習(xí).這些改革舉措已應(yīng)用于教學(xué)中，解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題.去年秋季學(xué)期末，實(shí)驗(yàn)中心對(duì)修讀課程的部分學(xué)生進(jìn)行了訪談，通過訪談了解到，學(xué)生普遍對(duì)課程改革措施滿意，達(dá)到了課程改革預(yù)期目標(biāo).

3.1 建立多元化預(yù)習(xí)方式 提高預(yù)習(xí)效果

打造多元化預(yù)習(xí)方式，建設(shè)信息化教學(xué)平臺(tái)，輔助實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)，提高預(yù)習(xí)效果.

一是建立微信公眾教學(xué)平臺(tái)，豐富教學(xué)資源，如圖1所示.平臺(tái)上放置了十幾個(gè)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)視頻和課件，學(xué)生在手機(jī)端利用碎片化時(shí)間隨時(shí)可以進(jìn)行實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí).

圖1 微信教學(xué)平臺(tái)

二是建設(shè)虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)，如圖2所示，內(nèi)置40多個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)，學(xué)生可以在平臺(tái)上進(jìn)行仿真預(yù)習(xí)，模擬實(shí)驗(yàn)操作.

圖2 虛擬仿真教學(xué)平臺(tái)

學(xué)生在進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前，系統(tǒng)使用隨機(jī)試卷在線測(cè)試學(xué)生預(yù)習(xí)情況，保證預(yù)習(xí)質(zhì)量，如圖3所示.

圖3 預(yù)習(xí)試卷

3.2 建立合作學(xué)習(xí)模式 轉(zhuǎn)變教學(xué)指導(dǎo)方式

合作互助學(xué)習(xí)模式是一種以學(xué)生為中心的學(xué)習(xí)方式.學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用互助合作學(xué)習(xí)方式，有問題先小組內(nèi)討論解決.合作學(xué)習(xí)方式可以促進(jìn)學(xué)生之間的學(xué)習(xí)和交流，增強(qiáng)實(shí)驗(yàn)的認(rèn)知，提高實(shí)驗(yàn)技能.在教學(xué)時(shí)，教師只針對(duì)一些共性的問題或重點(diǎn)、難點(diǎn)問題進(jìn)行講解，這樣教師有較多的時(shí)間對(duì)學(xué)生進(jìn)行個(gè)別指導(dǎo).在指導(dǎo)過程中，教師通過引導(dǎo)學(xué)生，學(xué)會(huì)觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，學(xué)會(huì)深入分析問題和解決問題，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量.

3.3 建立線上交流工具 延伸課堂指導(dǎo)

QQ具有即時(shí)通信的優(yōu)勢(shì)，可以延伸課堂交流時(shí)間和空間，方便師生之間、學(xué)生之間的交流.學(xué)生如果在預(yù)習(xí)、撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告中遇到問題，可以將問題發(fā)在交流群中，同學(xué)之間可以線上探討，線上也有教師進(jìn)行輔導(dǎo)和答疑.合作學(xué)習(xí)從實(shí)驗(yàn)室延伸到線上，教師的指導(dǎo)也由課內(nèi)延伸到課外，合作學(xué)習(xí)和教學(xué)指導(dǎo)完整地覆蓋了整個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié).

3.4 改革成效

實(shí)驗(yàn)中心通過訪談部分學(xué)生，綜合他們的反饋，總結(jié)出改革成效主要反映在以下3個(gè)方面：

一是預(yù)習(xí)資源非常豐富，通過講義結(jié)合在線預(yù)習(xí)，無需進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，就能對(duì)每個(gè)項(xiàng)目的實(shí)驗(yàn)原理、儀器結(jié)構(gòu)、操作方法有清晰的認(rèn)識(shí).大部分學(xué)生反映,進(jìn)實(shí)驗(yàn)室前不再是腦袋空白一片或懵懵懂懂，而是很有自信，不再依賴教師課前全程講解.

二是合作完成實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)操作時(shí)間明顯比以前縮短，實(shí)驗(yàn)效率很高.討論時(shí)間多了，實(shí)驗(yàn)操作心中有數(shù)也沒那么匆忙了.

三是建立QQ學(xué)習(xí)群后，師生交流非常方便，不像以前總是百度找答案，同學(xué)之間互助學(xué)習(xí)效果很好，也很少抄襲別人的報(bào)告了.

4 結(jié)束語

實(shí)驗(yàn)中心對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程進(jìn)行了問卷調(diào)查，剖析了各個(gè)環(huán)節(jié)的問題，提出并實(shí)施了一系列有針對(duì)性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革舉措，將現(xiàn)代信息技術(shù)融合到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，很好地解決了傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式中各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題.這不僅推動(dòng)了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的改革，也提高了我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平.通過問卷調(diào)查和改革實(shí)踐，教師和學(xué)生都有很大收獲，拓展了教學(xué)思路，優(yōu)化了教學(xué)模式，提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合素質(zhì).我們將繼續(xù)深化大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)改革和建設(shè)，爭(zhēng)取更好的改革成效.