“互聯網+”背景下大學物理實驗教學探索

摘?要：針對傳統大學物理實驗教學的不足，本文分析了“互聯網+”線上教學模式和傳統線下實驗教學模式的優點和缺點，得到兩種教學模式融合的新教學模式，同時對比同專業2018級（傳統大學物理實驗教學模式）和2019級學生同一節課抬頭率及期末成績對比發現新教學模式能夠提高學習興趣及提高大學物理實驗的教學成效。

關鍵詞：大學物理實驗;成長圖;新教學模式

Research?on?College?Physics?Experiment?Teaching?under

the?Background?of?"Internet?plus"

Li?Min

Shandong?Institute?of?petroleum?and?Chemical?Technology?ShanDongDongYing?257000

Abstract：According?to?the?deficiency?of?traditional?college?physics?experiment?teaching，The?new?teaching?mode?of?the?integration?of?two?teaching?modes?came?into?being.It?is?found?that?the?new?teaching?mode?can?improve?the?learning?interest?and?improve?the?teaching?effect?of?College?physics?experiment.Comparing?with?the?same?professional?grade?2018（traditional?college?physics?experiment?teaching?mode）and?grade?2019（new?teaching?mode）in?the?same?class?rise?rate?and?final?results，it?is?found?that?the?new?teaching?mode?can?improve?the?learning?interest?and?improve?the?teaching?effect?of?college?physics?experiment.

Keywords：College?physics?experimeny;growth?chart;new?teaching?mode

在當今互聯網信息迅速發展的時代背景下發展教育，如何抓住新一輪信息革命和科技革命重大機遇把新的教育教學理念應用于實驗教學中，如何科學設計物理實驗課程，如何提高學生積極性、提高實驗課的教學成效。[1]利用“互聯網+”是大學物理實驗課程教學改革的方向和趨勢。

1?教學模式

1.1?傳統線下大學物理實驗教學

傳統線下大學物理實驗教學有以下的不足：

（1）傳統大學物理實驗教學是教師課前發紙質版或電子版講義，課中講解實驗內容和實驗操作，學生按照講義和老師講解被動完成實驗，學生操作時間短，整個過程難以啟發學生的創新性思維。

（2）實驗前的實驗預習效果較差，學生按照實驗講義上的實驗儀器、原理、內容寫到報告上，很少用心研究這個實驗的實踐學習目的，預習效果不好，且無法掌握學生預習過程。

（3）實驗條件限制，實驗室設備老舊更新慢，空間有限，價格昂貴、安全風險性高的實驗學生接觸不到，教學資源相對匱乏。

（4）學生無法線下上課，對大學物理實驗更是大的挑戰。

（5）目前環境下，學生們缺乏匠心精神，作為非考研課程，學生重視其程度不夠，學生的興趣和參與度低，而實驗課期間教師只是按部就班介紹本實驗，很少對學生有思政教育，價值引領難以實現。

（6）學生的實驗成績是通過實驗報告的課前預習和數據處理以及課堂表現給出成績，但學生較多，課堂表現不能客觀公正，評分機制不夠客觀規范。

1.2?發揮“互聯網+”線上教學于大學物理實驗教學的優勢

隨著“互聯網+”蓬勃發展，為大學物理實驗教學帶來了機遇。利用互聯網等先進的信息技術，結合虛擬仿真、慕課、微課、翻轉課堂等多種新型教學模式開展教學。[2]可以利用“智慧樹”、超星等平臺課前發布實驗原理、實驗操作視頻等教學資源，平臺布置作業及章節測試，或利用“雨課堂”實現靈活課前學習，課中“翻轉課堂”啟發式教學、快捷測試、師生互動等實時監控，課后完善作業題型，實現全景的數據驅動。還能通過平臺讓老師清楚了解到每個學生預習實驗情況，以及課堂表現。通過學習“中國大學慕課”“學習強國”等平臺觀看課外感興趣的更多實驗教學視頻，根據自己學習情況可不受時間、地點反復觀看，靈活學習。

2?融合“互聯網+”線上教學與傳統線下教學模式

2.1?豐富了教學模式，兩種模式揚長避短

“互聯網+”線上教學模式是傳統教學模式的有益補充，能滿足學生不受時間、地點隨時隨地學習，發揮他們學習過程中的主動性、積極性和創造性。課前通過“互聯網+”線上預習，通過后臺數據監控，避免學生課前預習流于形式;還可以讓教師了解到學生的預習情況，并以此為依據對實驗教學進行調整，達到提高教學效果和教學效率的目的，課中拓展傳統線下教學空間和時間，提高線下學習效率;課后通過線上單元測試，提高學習效果，使得傳統實驗教學的資源不足的劣勢得以補充，為學生提供快捷、方便、全面的教學資源，從而使得傳統實驗教學的資源不足的劣勢得以補充，便于檢驗教學效果，激發學生學習熱情，滿足學生個性化發展的需要。

從下表中可以明顯看出兩種教學模式的優點和缺點，而兩種教學模式融合，合理分工、功能互補的教學模式，既能夠為學生提供動手實踐的機會，又能補充傳統教學實驗實驗室資源的匱乏且能輕松得到前沿科學研究領域進行探究的條件和氛圍。兩種教學模式的結合容易實現考核機制、激勵機制、產學研機制、科技創新動力機制，從而容易培養豐富多元的人才資源及適應產學研需求的創新型人才。

傳統線下大學物理實驗教學模式鍛煉動手操作能力，認真嚴謹的操作能力，設計創新能力儀器落后，缺乏實用性和前沿性面對面交流、指導被動式“灌輸式”教學，不利于提高學生學習積極性學生間互相學習，團隊協作能力考核方式重結果，形式單一實際操作提高觀察問題、分析問題和解決問題能力，便于養成科學思維教師演示實驗操作無法反復觀看，不能利用業余時間自主查看視頻“互聯網+”線上大學物理實驗模式學習時間、空間靈活，便于自主學習，延展“課堂”時間和空間無法鍛煉實際操作能力豐富網絡課程資源，學習更多先進實驗，增長知識，拓展視野無法鍛煉團隊協作能力容易監測學生課前預習、課中表現、課后作業情況學生間無法互相學習慕課視頻反復靈活觀看

2.2?便于完善規范評分機制，增加學生學習動力

課前預習（10%）“互聯網+”線上平臺能全面記錄學生物理實驗學習過程，引導學生正確的學習行為，真實客觀地反映學生的學習水平，便于公正客觀得出評分，激發學生學習動力和滿足學生學習成就感。課中通過“翻轉課堂”啟發式教學課堂表現（40%）主要包含回答問題、設計思路、實驗操作協作過程、直接測量的結果，課后完成實驗報告（40%）主要體現在數據處理部分，由教師來主觀把控，平臺課后作業（10%）由平臺客觀直觀給出，考核方式多樣化。實行小班教學，為了激勵學生學習、操作實驗積極性，可以提出第一組實驗快、數據好的團體加分等措施，便于教師能關注到較多學生的實驗操作狀態，盡量控制在一個班30人以內。

大學物理實驗是一門兼具理論性和實踐性的學科。大學物理實驗必備要素有三個因子：知識、方法和情感。[3]三個要素是一個有機的整體，相互聯系、相互促進、相輔相成、互為一體，一方面理論知識的學習指導實驗過程，實驗反過來又充實理論，完善和深化理論知識。實驗過程的各個階段處處體現方法的重要，成功的實驗離不開方法的支撐。方法的應用是深入理解和再創造的過程，在原有實驗經驗的基礎上反思、加工深化，對原有實驗方法進行創新，并能夠靈活將其運用到學習、生活及科研中。實驗中的各個階段無不體現情感因子的融入，如實驗興趣、實驗習慣、科學態度和價值觀。[3]大學生在學習過程中培養實驗興趣，具備認真嚴謹的學習態度;在操作過程中展現良好的實驗習慣，尊重實驗數據和客觀事實，在實驗過程及數據分析中體現出鉆研和探索的精神，培養物理思維，努力發現物理規律形成良好的價值觀念，逐步形成對科學技術應有的態度和責任感。[3]因此，在大學物理實驗教學過程中，教師容易潛移默化滲透馬克思主義哲學思想，加強學生哲學思維的培養，尤其對樹立科學的世界觀和方法論有重要意義，有助于塑造科學素養和科學精神。

3?教學核心

3.1?轉變教育理念

在新工科教育背景下，大學物理實驗課旨在傳授知識，培養物理思維，鍛煉動手操作能力和創新意識，引領學生價值觀及養成好的科學素養。大學物理實驗課是專業課實驗及以后科研能力的基礎，而且通過物理實驗對理論有感性認識和深化理解。注重夯實打牢學生物理基礎，鍛煉動手操作能力的同時，有效融入價值引領、品格塑造、家國情懷、文化素養的教育內容，激發理工科學生學習內動力的同時提高教學質量。

3.2?更新實驗內容

大學物理實驗有助于學生加深對物理概念、原理的認知和理解，增強理論結合實踐的能力，用實驗直觀地展示抽象、深奧的物理學知識。隨著時代的發展，實驗內容的選取需要秉承由淺入深、新穎、實用、先進性的原則，淘汰陳舊落后的實驗內容，減少驗證性，適當增加設計性、創新性和綜合性的實驗，需要與時俱進地關注物理理論與現代生活、高新科技發展中的最新應用，選好切入點將科學素養、優秀的科技前沿、典型人物、最新的典型案例融入實驗教學中，提高教學內涵，賦予教學靈魂。

3.3?設計教學方法

大學物理實驗要充分體現科學性、嚴密性、邏輯性及創新性，起到鍛煉學生科學思維、細心、耐心的品質及匠心、勇攀科學高峰的精神的作用。教師借鑒“互聯網+”選取素材、教學資源更加豐富、方便，只有運用素材適度、適時，根據教學目標、學情的需要選取典型素材在教學中適時運用，有機和諧地滲透才能發揮最大教學效果，所以教學方法要有機整合，靈活運用，自然滲透。

圖1為新的大學物理實驗教學模式設計圖，展示了新的大學物理實驗教學思路。要實現以“學生為中心”，把學生培養好，得到較好的教學效果，兩種教學模式相互補充，完善激起學生學習動力的評分機制都非常重要，缺一不可。

4?實驗對比

目前，筆者正對教學進行研究，實施了一組教學實驗，對教學實踐效果進行評估。研究對象本校2018級化學工程與工藝1班與2019級化學工程與工藝1班，18級學生實行傳統教學模式，19級為混合式教學模式。兩班比較大學物理實驗上學期成績正態分布及平均成績相差無幾，授課教師為同一人。

從圖2可以看出，新的教學模式下學生整體成績有了顯著提升，尤其是90分以上學生百分比有明顯增加。

結論

順應時代潮流，在“互聯網+”背景下，探索線上教學與傳統線下大學物理實驗相融合的教學模式，起到教學模式揚長避短的作用，發揮各自優勢，取得最大教學效果。大學物理實驗教學模式是“以學生為中心”，隨著時代的發展還會與時俱進，不斷發展。

參考文獻：

[1]倪亞紅，王運來.“雙一流”背景下的創新人才培養的實踐統一[J].江蘇高教，2017（2）：710.

[2]鄭君剛，楊大方，劉銳，等.基于“互聯網+”大學物理實驗教學模式研究[J].大學物理實驗，2020，33（3）：141143.

[3]劉佳琪，李春密，冉露，等.大學生物理實驗素養評價體系的構建[J].物理實驗，2020，7，40（7）：1924.

作者簡介：李敏（1983—?），女，漢族，山東泰安人，碩士，講師，研究方向：大學物理、材料學。