韓秋菊　白士剛

[摘 要]大學物理實驗課程屬于高校教學計劃中的基礎(chǔ)教學，面向全校理工科學生開設(shè)。公共基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)過程中起著非常重要的作用，不僅教給學生一些必備的基礎(chǔ)知識，更重要的是引導學生在學習知識的過程中，形成正確的科學觀念，掌握科學方法，培養(yǎng)科學精神。從大學物理實驗課堂教學的實踐出發(fā)，建設(shè)關(guān)于該課程的實驗網(wǎng)絡(luò)教學平臺，在教學中突出學生的主體地位，可以激發(fā)學生的實驗興趣，引導學生自主學習，進而提高實驗課程教學質(zhì)量。

[關(guān)鍵詞]物理實驗 網(wǎng)絡(luò)教學平臺 互動

[中圖分類號] G642.423 [文獻標識碼] A [文章編號] 2095-3437（2014）16-0139-02

一、引言

大學物理實驗課程屬于高校教學計劃中的基礎(chǔ)教學，面向全校理工科學生開設(shè)。公共基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)過程中起著非常重要的作用，不僅教給學生一些必備的基礎(chǔ)知識，更重要的是引導學生在學習知識的過程中，形成正確的科學觀念，掌握科學方法，培養(yǎng)科學精神?！秶抑虚L期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010-2020年）》對高等教育提出明確要求，而且把全面提高教育質(zhì)量作為高等教育發(fā)展的核心任務(wù)。根據(jù)多年來的教學經(jīng)驗和思考，認為提高大學物理實驗課程教學質(zhì)量的關(guān)鍵是搞好網(wǎng)絡(luò)教學平臺建設(shè)[1-3]，即借助信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及多媒體技術(shù)來豐富物理實驗課程教學，提高課堂教學效率和質(zhì)量。

二、建設(shè)大學物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學平臺的必要性

首先，從教育對象來看，當前“90后”已占據(jù)高等教育人才培養(yǎng)的歷史舞臺。從在校大學生的表現(xiàn)可以看出，他們思想開放，善于求新求變，能及時掌握現(xiàn)代化工具和科技手段，在與他們相處的過程中能感覺到他們有強烈的成才欲望。因此，高校在人才培養(yǎng)方面，應(yīng)當走發(fā)展內(nèi)涵的道路，注重人才質(zhì)量和效益的提升，激發(fā)學生的潛能，尊重學生的個人選擇，為學生個性發(fā)展創(chuàng)造空間，為拔尖學生成才創(chuàng)造條件。傳統(tǒng)的教學手段和方式在教學信息量、教學質(zhì)量和教學效率等方面都面臨著嚴峻考驗。

其次，從教學現(xiàn)狀來看，很多院校特別是農(nóng)林水類院校，在大學物理實驗教學中普遍存在著內(nèi)容多與學時少間的矛盾以及高校擴招形成的學生多與教師少之間的矛盾。學時少，學生人數(shù)增多，學生動手能力參差不齊，這就造成教學硬件的有限和教師工作量的增加。以東北農(nóng)大為例，每次實驗課2個學時，一次實驗課要把全班同學分成兩組，一組一個實驗內(nèi)容，目的是保證人手一臺儀器，便于學生獨立操作。課上教師既要分別講解兩個實驗內(nèi)容，又要指導學生的具體操作，一次課下來忙得不可開交，總覺得時間不夠用。有時候?qū)W生是在教師設(shè)計好的實驗條件下完成了實驗，并沒有認真思考實驗的設(shè)計思想和方法，更談不上獲得相應(yīng)的實驗技能。

最后，從教育發(fā)展趨勢來看，教育信息化的腳步離我們越來越近了。2012年，大型開放式網(wǎng)絡(luò)課程MOOC（Massive Open Online Courses）在教育界掀起軒然大波，國內(nèi)知名高校也紛紛宣布加入在線教育行列。清華大學校長陳吉寧認為，與以往的網(wǎng)絡(luò)教學不同，在線教育提供了一種全新的知識傳播模式和學習方式，將引發(fā)全球高等教育的一場重大變革。這說明網(wǎng)絡(luò)在線學習已成為時代發(fā)展的趨勢，高校的本科基礎(chǔ)教學也應(yīng)該以建設(shè)發(fā)展網(wǎng)絡(luò)平臺為契機，向著拓展知識，提高能力，注重質(zhì)量方向轉(zhuǎn)變。

三、大學物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學平臺的設(shè)計

網(wǎng)絡(luò)化學習強調(diào)的是學習內(nèi)容與學習活動依托于網(wǎng)絡(luò)進行，具有自主性、個性化、交互性和資源共享性等優(yōu)點。根據(jù)物理學科特點，有利于實現(xiàn)其與數(shù)學和計算機技術(shù)的有效整合。

綜合大學物理實驗課程實踐，作為對傳統(tǒng)課堂教學方式的有益補充，自主設(shè)計了依附于網(wǎng)絡(luò)且符合本校課程特點的大學物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學平臺，該教學平臺主要由課前預(yù)習與測試模塊、仿真操作模塊、課前預(yù)約模塊、網(wǎng)絡(luò)討論模塊、數(shù)據(jù)上傳與評價模塊、答題測試模塊所組成。該平臺旨在開展多維互動教學新模式[4]，能起到導學、輔助教學的目的，進而為提高教學質(zhì)量服務(wù)。具體模塊及其互動方式見圖1。

■

圖1 大學物理實驗網(wǎng)絡(luò)互動教學平臺模塊簡圖

四、網(wǎng)絡(luò)教學平臺在大學物理實驗中的作用

網(wǎng)絡(luò)教育（E-learning），是在以網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為代表的信息技術(shù)充分發(fā)展以后涌現(xiàn)出來的一種新的教育形態(tài)，即以網(wǎng)絡(luò)作為交互媒介和資源載體來實現(xiàn)各類教學活動，包括知識傳遞、學習活動組織以及其他學習支持服務(wù)等。[5]建設(shè)網(wǎng)絡(luò)教學平臺可以拓展課堂教學模式，有助于貫徹學生為主、教師為輔的教育理念，其作用具體表現(xiàn)在以下幾個方面。

（一）人機互動保證預(yù)習效果

課前預(yù)習是物理實驗課程的重要組成部分。傳統(tǒng)的課前預(yù)習，學生主要以實驗教材為中心，看不到儀器，預(yù)習的內(nèi)容過于平面化和直覺化。然而，通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺中的課前預(yù)習與測試模塊、仿真操作模塊可以在很大程度上將預(yù)習內(nèi)容形象化、具體化。比如在課前預(yù)習模塊為學生提供關(guān)于所要預(yù)習實驗內(nèi)容的講解視頻，儀器介紹和電子課件等，特別是在仿真操作模塊中用Flash自主編程設(shè)計的仿真課件來實現(xiàn)對實驗儀器及操作的模擬再現(xiàn)，在很大程度上實現(xiàn)了預(yù)習的可視化，特別是對于那些復雜抽象的難于用語言表述的操作步驟一目了然。圖2是用Flash編程的仿真操作模塊中關(guān)于轉(zhuǎn)動慣量測量的操作界面。這種人機互動的預(yù)習方式有助于激發(fā)學生的學習興趣，調(diào)動了學生學習的積極性，更重要的是通過網(wǎng)絡(luò)教學平臺，學生可以自行選擇時間進行網(wǎng)上預(yù)習和課前測試，提高了預(yù)習效率，能達到較好的個人預(yù)習效果。

■

圖2 大學物理實驗仿真操作界面

（二）多維互動提高協(xié)調(diào)能力

網(wǎng)絡(luò)討論模塊為學生的學習提供了一個多維交互的空間，通過討論可以擴大加強師生間的交流、學生間的交流等。通過交流討論，不僅可以引發(fā)學生獨立思考，加深對知識的理解和掌握，而且還能調(diào)動學生學習的主動性以及協(xié)調(diào)處理問題的能力。課上時間畢竟有限，構(gòu)建這樣一個多維互動的網(wǎng)絡(luò)教學平臺可以為學生的后續(xù)學習提供機會，并將網(wǎng)絡(luò)作為信息社會中獲取知識的一條有效途徑。

（三）師生互動提高綜合能力

這主要是針對數(shù)據(jù)上傳與處理模塊來說的。學會課上測得數(shù)據(jù)對學生分析及處理的能力、對人的發(fā)展至關(guān)重要。通過數(shù)據(jù)上傳與處理不僅可以實現(xiàn)實驗報告的無紙化，改變傳統(tǒng)手寫實驗報告的方式，而且在這個過程中能促進學生掌握諸如WORD、MATLAB等基本的數(shù)據(jù)處理軟件，提高學生在處理數(shù)據(jù)方面的綜合能力，實現(xiàn)了物理、數(shù)學及計算機技術(shù)的整合，有利于學生科研素質(zhì)和能力的培養(yǎng)，為以后的專業(yè)學習打好基礎(chǔ)。

（四）人機互動檢查教學效果

答題測試模塊是引導學生學習、檢查教學效果，保證教學質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)。測試模塊的設(shè)計與反饋直接決定著學生主體地位的體現(xiàn)，因此習題的選取應(yīng)注重科學性，貼近實際應(yīng)用，這樣才能活學活用物理。但同時也要考慮學生的意見和建議，避免應(yīng)試教育的傾向，積極探索以提高素質(zhì)教育為核心的考核模式。

五、結(jié)束語

移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展以及智能終端的普及為網(wǎng)絡(luò)教學平臺的實施提供了優(yōu)越條件，將其與傳統(tǒng)的課堂教學相結(jié)合，這更符合當今時代發(fā)展的需要。如何建設(shè)滿足實際需要且不斷更新發(fā)展高質(zhì)量網(wǎng)絡(luò)教學平臺是當下值得深思的問題。當然教師也千萬不要忘記在課堂上把握好實際操作這一環(huán)節(jié)，在教學過程中切實把學生當作學習的主體，尊重學生的個性發(fā)展，培養(yǎng)其潛能和悟性，做好教書育人工作，進而提高教學質(zhì)量。

[ 注 釋 ]

[1] 程玲，等.基礎(chǔ)實驗網(wǎng)絡(luò)教學平臺的建設(shè)對創(chuàng)新實踐教學的影響[J].中國電力教育，2013（35）：141.

[2] 楊周琴.多媒體信息技術(shù)輔助大學物理實驗教學[J].電子技術(shù)，2012（11）：66-67.

[3] 劉平安，等.大學物理實驗網(wǎng)絡(luò)教學平臺的建構(gòu)與應(yīng)用[J].大學物理實驗，2005（4）：79-81.

[4] 孫澤文.互動教學：理論基礎(chǔ)、實施原則和相關(guān)策略[J].內(nèi)蒙古師范大學學報（教育科學版），2007（10）：51-55.

[5] 彭文輝.網(wǎng)絡(luò)學習行為分析及建模[D].湖北：華中師范大學博士學位論文，2012.

[責任編輯：鐘 嵐]