羅道斌 周利斌 劉建科 朱橋 陜西科技大學(xué)文理學(xué)院

隨著網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的飛速發(fā)展與普及，微課及虛擬仿真等信息化教學(xué)手段與方式受到教師和學(xué)生的廣泛關(guān)注。由于實驗課程的預(yù)習(xí)受儀器及場地的限制，微課和虛擬仿真實驗可以很好的把實驗中注意事項及儀器構(gòu)造等很好的展現(xiàn)給學(xué)生，對大學(xué)物理實驗教學(xué)有很大的幫助，即有利于預(yù)習(xí)，也有利于復(fù)習(xí)。將網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)應(yīng)用于新形勢下的大學(xué)物理實驗教學(xué)，對其模式進行探索和研究，這對培養(yǎng)學(xué)生的動手實踐能力、提高高校大學(xué)物理實驗教學(xué)質(zhì)量和完善新形勢下人才培養(yǎng)具有實際指導(dǎo)意義。本論文基于陜西科技大學(xué)理工科大學(xué)物理實驗教學(xué)，探索物理實驗教學(xué)模式與方法，得到一些有益做法。

一、大學(xué)物理實驗教學(xué)目前存在的問題

(一)課前預(yù)習(xí)不夠充分

目前學(xué)生對于大學(xué)物理實驗課的預(yù)習(xí)，和理論課一樣，停留在對實驗?zāi)康?、原理的預(yù)習(xí)，涉及實驗方案、實驗儀器使用等，缺乏深刻的理解。只有原理和實驗方案、實驗儀器均熟悉，學(xué)生在實驗時才能做到得心應(yīng)手，充分發(fā)揮出自己動手能力，提高課堂的實驗實踐教學(xué)效果。由于實驗課的特殊性，預(yù)習(xí)受實驗儀器的條件限制。不少學(xué)生對實驗課程充滿期待，但預(yù)習(xí)是卻只能面對著教材上幾張實驗儀器圖片來熟悉儀器設(shè)備。這些因素導(dǎo)致學(xué)生在實驗課中很難順利操作實驗，經(jīng)常是按部就班式一邊翻看教材，一邊操作實驗儀器，導(dǎo)致實驗過程中問題不斷，實驗課時嚴(yán)重不夠，不能按時完成，同時對儀器也容易造成損壞。

(二)課堂時間分配問題

由于實驗主要是以學(xué)生動手操作為主，教師指導(dǎo)為輔，學(xué)生獨立完成實驗任務(wù)，因此教師講解的時間十分有限。以我校的大學(xué)物理實驗教學(xué)的時間安排為例，學(xué)生在正式實驗之前，教師大約20 分鐘講述實驗原理、操作、注意事項等，而在這時間內(nèi)，主要是要讓學(xué)生掌握儀器操作方法，明確實驗內(nèi)容和測量物理量及實驗技巧，數(shù)據(jù)的處理方法等，時間非常緊張。老師講的時間多，學(xué)生實驗時間少。這需要教師和學(xué)生配合好，才能較好完成本項實驗的教學(xué)任務(wù)。

(三)課后復(fù)習(xí)沒有條件

由于實驗課程的特殊性，大學(xué)物理實驗課的復(fù)習(xí)要比理論課課后復(fù)習(xí)困難。主要原因是理論課的知識點在課本或資料書上很詳細，學(xué)生只要認(rèn)真地去閱讀、分析都可以理解、掌握，并且相關(guān)的補充或拓展知識在網(wǎng)絡(luò)上也非常豐富。而實驗課則不同，大學(xué)物理實驗需要是按照實驗室的儀器測出數(shù)據(jù)(有時同一實驗不同學(xué)生的儀器型號不同)，課后整理實驗報告、得出實驗結(jié)論后交給教師批閱，學(xué)生交上實驗報告后一個實驗項目完畢。涉及復(fù)習(xí)，實驗書上原理可瀏覽，但看不到儀器實物也就不知道具體實驗操作如何了。因此，學(xué)生就算有復(fù)習(xí)的念頭也被客觀條件所限制。

二、主要教學(xué)探索內(nèi)容

針對目前大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)受實驗儀器及場地限制的困難，避免實驗操作不當(dāng)對實驗儀器造成不必要的損壞等教學(xué)中的問題，將微課、虛擬仿真等信息化教學(xué)手段引入到大學(xué)物理實驗教學(xué)中，以提高大學(xué)物理實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平，是本研究課題的中心任務(wù)。我們的做法包括以下幾個方面。

(一)建立物理實驗微課教學(xué)資源庫。組織骨干教師，以對我校主要的大學(xué)物理實驗項目錄制大學(xué)物理項目的微課，錄制內(nèi)容包括實驗原理講解、實驗操作及注意事項等，以微課彌補實驗預(yù)習(xí)存在的不足和限制，提高學(xué)生實驗的預(yù)習(xí)質(zhì)量和效率。

(二)進一步完善和發(fā)展大學(xué)物理仿真實驗系統(tǒng)。為適應(yīng)新形勢下理工科專業(yè)的需求及工科專業(yè)認(rèn)證對基礎(chǔ)物理實驗的要求，依靠我校大學(xué)物理實驗教學(xué)省級示范中心大學(xué)物理仿真實驗室現(xiàn)有的基礎(chǔ)，拓展我校物理仿真實驗的功能，構(gòu)建物理實驗預(yù)約、開放及排課系統(tǒng)等。

(三)教學(xué)設(shè)計和選題方面

微課及虛擬仿真實驗輔助實驗教學(xué)，與傳統(tǒng)實驗教學(xué)的環(huán)節(jié)有很大的不同，因此，原有的實驗課程規(guī)范要求及考核標(biāo)準(zhǔn)需做相應(yīng)的改革，以適應(yīng)新形勢下教學(xué)需求。根據(jù)微課及虛擬教學(xué)要求，制定與之相適應(yīng)的教學(xué)計劃與內(nèi)容。并針對實驗教學(xué)中的某些知識點，尤其是實驗測量方法、數(shù)據(jù)處理方法、常用儀器使用方法等，重新設(shè)計、確定實驗教學(xué)目標(biāo)，選擇恰當(dāng)?shù)膶嶒烅椖績?nèi)容，滿足學(xué)生的平時學(xué)習(xí)(包括預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí))需要。

(四)教學(xué)評價方面

在師生互動的基礎(chǔ)上建立教學(xué)評價。教師對學(xué)生的課堂表現(xiàn)、成績、知識與技能、實驗過程以及學(xué)習(xí)方法的有效性進行評價。學(xué)生也可以對教師的教學(xué)方法和導(dǎo)入方式、實驗操作中的重點難點的闡述、實驗儀器故障排除等做出相應(yīng)的意見，幫助教師合理調(diào)整教學(xué)策略。

三、總結(jié)

本文探索了新時期理工科大學(xué)物理實驗教學(xué)模式。微課、虛擬仿真等信息化授課手段引入物理實驗教學(xué)，解決了物理實驗課程預(yù)習(xí)困難的不足。虛擬仿真實驗采用信息化技術(shù)，構(gòu)建虛擬的實驗條件，減小實驗儀器損壞，方便學(xué)生隨時預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)實驗項目或?qū)嶒灉y量方法，突出實現(xiàn)教學(xué)資源的共享和使用，有效地改善實驗教學(xué)現(xiàn)狀，更新實驗教學(xué)方式，提高實驗教學(xué)水平。