呂秀品 李 林 池凌飛 林舜輝 楊瑋楓

(汕頭大學物理系 廣東 汕頭 515063)

1 引言

深化實驗教學改革、加強實踐教學是國家實施“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].近年來很多高校進行了大學物理實驗課程的改革和探索，將虛擬仿真、微課、翻轉(zhuǎn)課堂、MOOC等新的教學模式應用于課程教學，彌補了傳統(tǒng)實驗教學的不足，為傳統(tǒng)實驗教學注入了新活力，并取得很好的教學效果[2～6].

汕頭大學物理實驗教學示范中心(以下簡稱中心)一直以來沿用的是傳統(tǒng)實驗教學模式，2019年春季學期末，中心對400多名修讀課程的學生進行了問卷調(diào)查，問卷調(diào)查內(nèi)容覆蓋實驗預習、操作、指導、報告整個教學環(huán)節(jié).中心收集學生的反饋意見后，對調(diào)查結果進行梳理分析，總結出以下問題：一是預習模式單一，學生預習滿意度低；二是教師指導滿堂灌，學生依賴講解進行實驗； 三是實驗報告有疑問，學生不找教師靠百度.為此，中心組織教研組對以上問題進行了對策研究，并提出了將信息技術深度融合實驗教學的改革方案：通過建設微信教學平臺和虛擬仿真教學平臺，打造多元化線上預習模式，提高預習質(zhì)量； 建立合作學習模式，轉(zhuǎn)變教師指導方式；建立在線即時交流工具，使教師輔導覆蓋到預習、課堂和報告3個階段.課程改革方案的實施，有效地解決了傳統(tǒng)實驗教學模式存在的問題，提高了大學物理課程的教學質(zhì)量.

2 問卷調(diào)查的實施與分析

中心對修讀課程的6個理工專業(yè)的學生進行了問卷調(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)查問卷共設置了19個題目，其中有18個帶選項的題目和1個開放性題目.中心將回收的有效問卷逐題進行了統(tǒng)計，對學生反饋的意見進行了整理，并對問卷調(diào)查結果進行了分析和總結.

2.1 實驗預習調(diào)查結果與分析

問卷1～10題對目前的傳統(tǒng)預習模式以及基于微課、虛擬仿真實驗新技術的預習模式進行了調(diào)查.

從調(diào)查數(shù)據(jù)看，在傳統(tǒng)預習模式中，有一半左右的學生會認真預習實驗，完成預習報告；一半左右的學生只是應付預習，甚至有少數(shù)人根本不預習.完成預習的學生，有92.98%的學生是通過閱讀實驗講義進行預習，僅35.33%的學生會主動到網(wǎng)上查閱相關資料.對于傳統(tǒng)預習模式，僅有23.06%的學生對預習效果滿意.以上數(shù)據(jù)反映了學生對傳統(tǒng)預習模式滿意度低，預習的主動性不高，預習效果差的問題.這跟傳統(tǒng)預習方式單一、預習要求不高有很大關系.由于只能結合講義預習，看不到實物，儀器結構只能靠想象，實驗原理難以理解，學生很難跨越實驗室與教材之間的鴻溝.再加課時緊張，教師很少抽查提問，這在一定程度上助長了學生不認真預習現(xiàn)象的出現(xiàn).對于利用信息化平臺輔助實驗預習的問題，大部分學生持歡迎態(tài)度，也愿意花時間進行仿真實驗或網(wǎng)絡教學視頻的學習.

大學物理實驗課程問卷調(diào)查結果如表1所示.

表1 大學物理實驗課程問卷調(diào)查結果

續(xù)表1

2.2 實驗教與學的調(diào)查結果與分析

問卷11～15題就學生的合作學習方式和教師的授課方式等問題進行了調(diào)查.

從調(diào)查結果看，學生比較認可合作學習方式，在遇到實驗問題時，只有27.56%的學生會尋求教師的幫助.大部分學生會通過仔細閱讀講義或同伴討論方式解決.大部分學生認為教師沒必要對每個實驗完整講解，只需重點講解一些共性的問題或操作要點，給學生以充分的時間去摸索實驗.

2.3 實驗報告撰寫的調(diào)查結果與分析

問卷第16和17題調(diào)查了實驗報告環(huán)節(jié).

數(shù)據(jù)顯示:一份實驗報告平均完成時間約為2～3小時.對于實驗報告中遇到的問題，尋求教師答疑的學生占比最少，上網(wǎng)百度和同學間交流是解決問題的主要途徑.

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

3 實驗教學改革實踐

實驗教學改革的必由之路是將信息化技術和實驗教學深度融合，促進教與學的雙重質(zhì)量提升.實驗中心以問卷調(diào)查結果為改革依據(jù)，提出了以微信公眾平臺和虛擬仿真教學平臺為基礎，輔助實驗教學的改革方案.建立以學生為中心，以學生自主學習為主、教師指導為輔的教學模式，同時建QQ學習群，延伸教師課堂指導和學生合作學習.這些改革舉措已應用于教學中，解決了傳統(tǒng)實驗教學各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題.去年秋季學期末，實驗中心對修讀課程的部分學生進行了訪談，通過訪談了解到，學生普遍對課程改革措施滿意，達到了課程改革預期目標.

3.1 建立多元化預習方式 提高預習效果

打造多元化預習方式，建設信息化教學平臺，輔助實驗預習，提高預習效果.

一是建立微信公眾教學平臺，豐富教學資源，如圖1所示.平臺上放置了十幾個實驗的教學視頻和課件，學生在手機端利用碎片化時間隨時可以進行實驗預習.

圖1 微信教學平臺

二是建設虛擬仿真教學平臺，如圖2所示，內(nèi)置40多個虛擬實驗，學生可以在平臺上進行仿真預習，模擬實驗操作.

圖2 虛擬仿真教學平臺

學生在進實驗室前，系統(tǒng)使用隨機試卷在線測試學生預習情況，保證預習質(zhì)量，如圖3所示.

圖3 預習試卷

3.2 建立合作學習模式 轉(zhuǎn)變教學指導方式

合作互助學習模式是一種以學生為中心的學習方式.學生做實驗時，采用互助合作學習方式，有問題先小組內(nèi)討論解決.合作學習方式可以促進學生之間的學習和交流，增強實驗的認知，提高實驗技能.在教學時，教師只針對一些共性的問題或重點、難點問題進行講解，這樣教師有較多的時間對學生進行個別指導.在指導過程中，教師通過引導學生，學會觀察實驗現(xiàn)象，學會深入分析問題和解決問題，提高實驗教學質(zhì)量.

3.3 建立線上交流工具 延伸課堂指導

QQ具有即時通信的優(yōu)勢，可以延伸課堂交流時間和空間，方便師生之間、學生之間的交流.學生如果在預習、撰寫實驗報告中遇到問題，可以將問題發(fā)在交流群中，同學之間可以線上探討，線上也有教師進行輔導和答疑.合作學習從實驗室延伸到線上，教師的指導也由課內(nèi)延伸到課外，合作學習和教學指導完整地覆蓋了整個實驗環(huán)節(jié).

3.4 改革成效

實驗中心通過訪談部分學生，綜合他們的反饋，總結出改革成效主要反映在以下3個方面：

一是預習資源非常豐富，通過講義結合在線預習，無需進實驗室，就能對每個項目的實驗原理、儀器結構、操作方法有清晰的認識.大部分學生反映,進實驗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.

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

三是建立QQ學習群后，師生交流非常方便，不像以前總是百度找答案，同學之間互助學習效果很好，也很少抄襲別人的報告了.

4 結束語

實驗中心對大學物理實驗課程進行了問卷調(diào)查，剖析了各個環(huán)節(jié)的問題，提出并實施了一系列有針對性的實驗教學改革舉措，將現(xiàn)代信息技術融合到實驗教學中，很好地解決了傳統(tǒng)實驗教學模式中各個環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問題.這不僅推動了大學物理實驗課程的改革，也提高了我校大學物理實驗教學水平.通過問卷調(diào)查和改革實踐，教師和學生都有很大收獲，拓展了教學思路，優(yōu)化了教學模式，提高了學生的動手能力和綜合素質(zhì).我們將繼續(xù)深化大學物理實驗課程的教學改革和建設，爭取更好的改革成效.