汪 潔

（廣東技術(shù)師范大學(xué)光電學(xué)院 廣東·廣州 510665）

0 前言

大學(xué)物理實驗是工科院校重要的一門學(xué)科基礎(chǔ)課，是“新工科”建設(shè)改革課程核心。但是，長期以來，大學(xué)物理實驗課被邊緣化，課程本身得不到學(xué)校的重視，課時量不斷縮減，課程的教學(xué)水平也亟待提高，在國家大力發(fā)展“新工科”建設(shè)的形式下，傳統(tǒng)教學(xué)方法達(dá)不到“新工科”授人以漁的要求，為此，有必要對教學(xué)方法進(jìn)行深入思考并積極探索和改革。

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和現(xiàn)代信息技術(shù)的發(fā)展，我們獲取知識的途徑，思維方式和資源平臺都發(fā)生了翻天覆地的變化，特別是智能手機(jī)的普及，為混合式教學(xué)提供了很好的平臺和工具。根據(jù)學(xué)生的實際特點，就本校物理實驗的實驗器材和條件的實際情況，提出了物理實驗體系建設(shè)的一系列舉措，以形成適用于我校特點的大學(xué)物理實驗課程體系，提高大學(xué)物理實驗課的教學(xué)效果。

1 實驗教學(xué)新模式

我們設(shè)立了混合模式下的實驗教學(xué)體系，采用線上、線下兩種教學(xué)模式相配合，既能保證教育部課程指導(dǎo)委員會所規(guī)定的課時教學(xué)要求，又能適應(yīng)我校新形勢下的通識課程的教學(xué)改革。

根據(jù)大學(xué)物理實驗課程的特點，為了培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能，提高學(xué)生的科研素質(zhì)，我們將大學(xué)物理實驗教學(xué)活動分成課前、課中、課后三個模塊進(jìn)行教學(xué)，以問題和任務(wù)引導(dǎo)指導(dǎo)學(xué)生的整個學(xué)習(xí)過程。

首先，課前利用教學(xué)平臺或班群推送學(xué)習(xí)資源（主要是配合我校實驗儀器的自制視頻微課），根據(jù)教學(xué)目標(biāo)設(shè)計預(yù)習(xí)任務(wù)和思考題引導(dǎo)學(xué)生課前預(yù)習(xí)；

其次：課中學(xué)生進(jìn)入實驗室后獨立完成實驗項目，完成實驗的同時用手機(jī)拍攝現(xiàn)場實驗小視頻，教師現(xiàn)場指導(dǎo)；

最后：課后學(xué)生進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與分析，撰寫實驗報告并上傳自己制作的實驗小視頻。

1.1 重塑課前預(yù)習(xí)

對大多數(shù)學(xué)生而言，在實驗開始前，才會學(xué)習(xí)實驗講義內(nèi)容。在實驗過程中，大部分學(xué)生只是遵循常規(guī)的實驗方法，根據(jù)老師的示范或?qū)嶒炛v義一步一步操作，并沒有深入理解和掌握實驗的內(nèi)涵，這極不利于培養(yǎng)學(xué)生的主觀能動性和自主創(chuàng)新性。

我們根據(jù)本校大學(xué)物理實驗室的實際情況，按照項目和類別建設(shè)大學(xué)物理實驗微課視頻資源，重視并重塑預(yù)習(xí)，將每個實驗項目的實驗原理、實驗步驟、操作示范等內(nèi)容分別制作成一系列小于5分鐘的微課視頻，用視頻壓縮軟件無損壓縮，一個視頻文件最多只有幾兆，課前上傳到Q群或網(wǎng)絡(luò)平臺，學(xué)生在手機(jī)上可以有重點地隨時觀看，在實驗前預(yù)先學(xué)習(xí)，若有不懂的地方可以很方便地重復(fù)觀看學(xué)習(xí)，視頻學(xué)習(xí)完成后還需通過平臺上的預(yù)習(xí)測試題。

學(xué)生們提前學(xué)習(xí)微課，把實驗原理步驟實驗操作等在實驗前弄清楚，熟悉實驗儀器結(jié)構(gòu)和用法，進(jìn)入實驗室后主要精力放在實踐操作和數(shù)據(jù)處理分析，極大地提高課堂效率。

1.2 重視學(xué)生實驗動手能力的培養(yǎng)與考核

課堂上，由于學(xué)生提前預(yù)習(xí)了實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗操作等知識，教師在課堂上只需要講解重點或者學(xué)生容易犯錯、忽視的內(nèi)容，可以縮短課堂講解的時間，將大部分時間留給學(xué)生，讓他們盡快進(jìn)入實驗操作狀態(tài)。

為了加強(qiáng)對實驗過程的考核，我們特別增加了一個視頻考核環(huán)節(jié)：每個實驗特別要求學(xué)生用手機(jī)錄制實驗過程小視頻，每個小視頻不超過2分鐘，錄制的同時要講解該實驗過程，并拍攝實驗數(shù)據(jù)，實驗完畢將小視頻上傳到班級QQ群的“老師助手”上，學(xué)生之間可以互相查看、相互打分，學(xué)生們在互相查看和打分的過程中更加深了對實驗原理及操作過程的理解和細(xì)節(jié)的把握。教師根據(jù)視頻中學(xué)生的講解和實驗操作情況給出實驗操作成績。剛開始有的同學(xué)把握不好錄視頻的節(jié)奏，不過一兩次課下來，就已經(jīng)做得很順手了。有些同學(xué)把實驗過程講得很好，作為優(yōu)秀視頻給大家展示，并保留存檔。

這樣學(xué)生不僅深刻、全面地掌握了一個實驗，還懂得了如何講解，視頻中還保留了實驗數(shù)據(jù)，杜絕了實驗課應(yīng)付了事，實驗報告抄襲或篡改數(shù)據(jù)的弊病，很大程度上實現(xiàn)了公平對待學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。這種方式對學(xué)生提出了更高要求，用手機(jī)自己錄制實驗過程小視頻，對現(xiàn)在的大學(xué)生來說不是難事，平時他們就是手機(jī)一族，利用常用的視頻播放軟件轉(zhuǎn)碼可以將視頻壓縮到幾百 K或幾 M 大小，保存起來也不占太多空間。

1.3 鼓勵學(xué)生自己動手做實驗

鼓勵學(xué)生在課外進(jìn)行自學(xué)或?qū)嵺`。鼓勵他們進(jìn)行小實驗、小制作、小發(fā)明等科技活動，帶領(lǐng)他們參加校內(nèi)外各種科技創(chuàng)新競賽。在今年上半年疫情期間，教師給他們提供了各種居家實驗的方法和思路，比如：本學(xué)期學(xué)到波動光學(xué)中的干涉和衍射，學(xué)生們只需要一只激光管、電池、紙和刀片就可以自己動手做光的干涉和衍射實驗，激光管在淘寶網(wǎng)上2元包郵，其他材料也都隨手可得，只要他們感興趣，隨時都可以開始著手行動。在動手實驗過程中會不斷發(fā)現(xiàn)問題，比如：自己用刀片制作的雙縫或者單縫，如果尺度把握得不好，就根本做不出來或者實驗現(xiàn)象不明顯；再比如：怎樣將光路固定和對準(zhǔn)也是一個大問題，需要很多巧思，干涉或衍射圖樣做出來如何測量數(shù)據(jù)才會比較準(zhǔn)確，怎樣計算入射光的波長，需要用到哪些理論等等；都是考驗學(xué)生的思維和實踐動手能力的。發(fā)現(xiàn)問題可以及時與老師溝通交流，為解決問題會調(diào)動學(xué)生全方位的思維，從理論到實踐，再從實踐回到理論。一路升級打怪一路成長，一個小小的實驗可以讓學(xué)生受益良多。

鼓勵學(xué)生的課外學(xué)習(xí)和科技實踐活動，實驗室積極搭建創(chuàng)新實踐平臺，通過開放實驗室、參與研究課題等方式積極創(chuàng)造條件，將學(xué)生的物理實驗課程和科研訓(xùn)練項目相結(jié)合，以科研帶動學(xué)生深入學(xué)習(xí)，實現(xiàn)學(xué)生的分層發(fā)展。在課外探究的過程中，教師對學(xué)生提出更高的要求，提供更專業(yè)和深入的相關(guān)文獻(xiàn)資料給學(xué)生，最大限度地激發(fā)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、自主探究的能力。

1.4 課程考核評價改革

大學(xué)物理實驗課本身是一門實踐性很強(qiáng)的課程，以往對于實驗操作部分的考核依據(jù)比較模糊，教師在課堂上無法對所有學(xué)生的實驗操作情況做出精準(zhǔn)的評價，有了學(xué)生自制的實驗操作視頻，教師不但可以全程觀察學(xué)生動手實驗過程，學(xué)生在實驗過程中出現(xiàn)的亮點、問題及得到的實驗數(shù)據(jù)都有記錄，給出的實驗操作成績有理有據(jù)。

完整的實驗課程考核包括：（1）考查學(xué)生實驗預(yù)習(xí)，是否認(rèn)真閱讀實驗講義認(rèn)真觀看實驗視頻，（2）考查學(xué)生實驗操作過程是否規(guī)范正確；（3）數(shù)據(jù)處理步驟是否完善、單位是否正確、分析問題是否詳細(xì)全面、實驗報告是否規(guī)范整潔、結(jié)果誤差等等。這項措施實施以來，學(xué)生明顯對大學(xué)物理實驗課更重視，預(yù)習(xí)效果更好，實驗課質(zhì)量不斷提高。

2 總結(jié)

大學(xué)物理實驗混合式教學(xué)模式，顯示出了極大的優(yōu)越性。通過線上、線下教學(xué)內(nèi)容兼容互補(bǔ)；促進(jìn)了學(xué)生積極、主動和自主鉆研實驗項目和實驗儀器；較好地培養(yǎng)了學(xué)生學(xué)習(xí)的思維能力、實踐動手能力和創(chuàng)新能力。

通過教師在群中提前推送的課前預(yù)習(xí)實驗微課小視頻，學(xué)生可以在課前隨時進(jìn)行“自學(xué)”，對個別實驗原理或?qū)嶒灢僮麟y點可以有重點、有專題地反復(fù)觀看。課堂上，學(xué)生可把時間主要用在實驗觀察思考和操作上，提高了課堂效率，有的學(xué)生課上不僅能很好地完成要求的實驗內(nèi)容還能提出新的問題并進(jìn)行探究。

重視對學(xué)生的實踐動手能力的培養(yǎng)和考核，增設(shè)一個要求學(xué)生自己用手機(jī)錄制實驗小視頻的環(huán)節(jié)，教師可以根據(jù)學(xué)生視頻中的操作過程及數(shù)據(jù)評定學(xué)生的實驗操作成績，杜絕學(xué)生課后進(jìn)行抄襲和篡改數(shù)據(jù)。鼓勵學(xué)生結(jié)合所學(xué)理論知識，課后自己動手開展創(chuàng)新小實驗，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，自覺提高全面素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新意識，并進(jìn)一步培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。積極參與到各類科技創(chuàng)新活動中去，實現(xiàn)教與學(xué)的良性反饋。通過上述一系列混合教學(xué)模式及舉措，提高實驗教學(xué)質(zhì)量，實現(xiàn)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的目標(biāo)。