新工科背景下現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用研究

徐立君 張馨心 趙傳可

[摘? ? ? ? ? ?要]? 新工科背景下，培養(yǎng)具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的學(xué)生已成為推動社會發(fā)展的一項重要因素。論述了現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用的必要性，指出了現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)點，分析了現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理中的應(yīng)用現(xiàn)狀，提出了提升現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理中應(yīng)用的對策，對于提升信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的應(yīng)用具有參考價值。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 新工科;現(xiàn)代信息技術(shù);創(chuàng)新能力

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）22-0194-02

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰(zhàn)略發(fā)展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向?！靶鹿た啤笔墙逃母锇l(fā)展的新方向，是未來高等學(xué)校人才培養(yǎng)模式變革的重要依據(jù)之一。人才培養(yǎng)是高校的根本使命和核心任務(wù)，新工科建設(shè)的外在表現(xiàn)形式是開展新專業(yè)建設(shè)，其本質(zhì)要求是培養(yǎng)新型人才。在當(dāng)前背景下，高等教育能否為社會提供新型人才是未來國家發(fā)展的關(guān)鍵。人才培養(yǎng)是高校的根本使命和核心任務(wù)，這既體現(xiàn)了知識經(jīng)濟時代和信息一體化對高學(xué)歷人才的尊重和需求，又體現(xiàn)了科教興國和科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的思想。

一、新工科背景下現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中應(yīng)用的必要性

現(xiàn)代信息技術(shù)涉及設(shè)計、開發(fā)、利用、管理和評價五個方面，它是教學(xué)硬件、軟件與教學(xué)方法相結(jié)合而成的。大學(xué)物理是一門重要的基礎(chǔ)學(xué)科，教育媒體技術(shù)的出現(xiàn)，使大學(xué)物理教學(xué)變得生動、活潑、有趣，師生之間的互動更加充分，授課方式的多變更加提起了學(xué)生對大學(xué)物理的興趣，使課堂教學(xué)妙趣橫生。在現(xiàn)代信息技術(shù)中，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和多媒體技術(shù)對高校教育教學(xué)的意義深遠。

二、現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中的作用

（一）運用現(xiàn)代信息技術(shù)有效提高大學(xué)物理教學(xué)效率

現(xiàn)代信息技術(shù)，可以增大課堂容量，使教學(xué)效率得到提高。作為現(xiàn)代信息技術(shù)的一種，微機輔助教學(xué)是一種非常重要的手段。教師通過微課擴寬知識范圍，使整個知識體系不斷完善，有效地對學(xué)生的思維進行啟發(fā)。學(xué)生的思維處于非?；钴S的狀態(tài)，動畫能讓學(xué)生更好地理解物理運動過程，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣，啟發(fā)物理思維，最后形成正確有效的解題過程，提高學(xué)習(xí)效率。

（二）運用現(xiàn)代信息技術(shù)可以創(chuàng)設(shè)大學(xué)物理情境

在學(xué)習(xí)過程中，學(xué)生很容易犯只重視難題而忽略基本概念的錯誤，殊不知一切難題都是基于最基本的物理概念而建立的。應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，創(chuàng)設(shè)出相應(yīng)的物理情境，利用計算機教學(xué)可以變無形為有形、變理想為現(xiàn)實，例如在電場的學(xué)習(xí)中，由于學(xué)生無法看到電場線也無法感受到電場中力的方向，要求學(xué)生理解電場中不同位置質(zhì)點的場強與電勢就比較困難。應(yīng)用教育技術(shù)把電場用電場線的疏密程度表示出來，把電勢用等勢面表示出來，通過多媒體課件層層直觀的解析，形象生動，而且容易理解。

（三）運用現(xiàn)代信息技術(shù)提升大學(xué)物理實驗的效果

實驗教學(xué)是大學(xué)物理課程中的重要環(huán)節(jié)，物理學(xué)是以實驗為基礎(chǔ)，進而闡述理論。大學(xué)物理所討論解決的問題，多數(shù)來源于理論，由于感性認(rèn)識的缺失，學(xué)生在處理時會感到不容易。一些實驗課用多媒體技術(shù)來進行演示，通過情景再現(xiàn)來激發(fā)學(xué)生的想象與思維。例如高速射擊的子彈打入木塊這類瞬時進行的實驗，可以利用多媒體技術(shù)進行動作慢放，讓學(xué)生仔細揣摩整個物理過程，理解其中的物理規(guī)律，進而提升教學(xué)效果。

三、現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理中的應(yīng)用現(xiàn)狀

（一）現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理中的豐碩成果

21世紀(jì)是信息化時代，學(xué)生有更多學(xué)習(xí)信息的需求。而現(xiàn)代教育技術(shù)的到來，極大豐富了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式、認(rèn)知方式，有利于更多元地了解這門學(xué)科。在高校課堂上引入現(xiàn)代信息技術(shù)可以說是大勢所趨，現(xiàn)代信息技術(shù)給高校物理教學(xué)注入了新鮮的活力，比如視頻教學(xué)可以在視覺上使學(xué)生記憶深刻，聲音教學(xué)則可以聲入人心。根據(jù)各大高校的調(diào)查來看，在施行現(xiàn)代信息技術(shù)的過程中，取得了豐富的成果，使學(xué)生的認(rèn)知水平和創(chuàng)新能力都得到有效的提升，對人才獨立思考、探究能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和提高起到了巨大的作用。

（二）現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理教學(xué)中對學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

對一個民族乃至一個國家來說，創(chuàng)新至關(guān)重要，沒有創(chuàng)新就沒有發(fā)展進步可言，沒有創(chuàng)新就沒有興旺發(fā)達可言?，F(xiàn)代信息技術(shù)是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的有效手段，現(xiàn)代信息技術(shù)完全顛覆了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使教學(xué)在任何時間、任何地點都能夠有效進行，同時通過視頻的方式把一些圖畫、景象等呈現(xiàn)在學(xué)生面前。在物理課程的教學(xué)中，根據(jù)知識的特征以及學(xué)生的理解方式，給學(xué)生打造一個再創(chuàng)造的平臺，讓學(xué)生帶著目的進行實驗操作，在實驗的過程中打造自己的認(rèn)知體系，從而找到自己能做到的創(chuàng)新點，進而提高創(chuàng)新能力。利用現(xiàn)代信息技術(shù)提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，創(chuàng)新能力也得到了有效培養(yǎng)。

（三）現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理中的一些不足

現(xiàn)代信息技術(shù)也不是盡善盡美，在使用過程中還存在一些不盡人意的地方。比如有的線上教學(xué)，學(xué)生沒有課堂那種緊張的體驗，容易瀏覽其他網(wǎng)頁，學(xué)生有時不能及時得到老師的答疑和反饋，學(xué)生的個體學(xué)習(xí)習(xí)慣的差異、基礎(chǔ)的差異也造成了以多媒體教育技術(shù)為載體的課題教育效果差異很大。為了加強學(xué)生的自學(xué)能力，培養(yǎng)其創(chuàng)新能力，現(xiàn)代信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用勢在必行。但我們要清楚地意識到，教師是教學(xué)的主導(dǎo)，好的工具只有在好的工匠手中才會發(fā)揮出全部的潛能，因此改善教育理念和信息技術(shù)水平對教師來說刻不容緩。

四、提升現(xiàn)代信息技術(shù)在大學(xué)物理中應(yīng)用的對策

（一）教學(xué)要加強現(xiàn)代信息技術(shù)的學(xué)習(xí)

“師者，所以傳道授業(yè)解惑也?！敝挥胁婚g斷地學(xué)習(xí)，不間斷地充實自己，才能始終勝任教師的工作。學(xué)習(xí)永無止境，不論在現(xiàn)在的社會，還是在將來的社會，我們都要不斷地學(xué)習(xí)，跟上時代的步伐。教師在運用現(xiàn)代信息技術(shù)時，需要用先進的教育理念來武裝自己，以系統(tǒng)科學(xué)的教學(xué)方法作為教學(xué)基礎(chǔ)。

（二）現(xiàn)代信息技術(shù)的選擇要滿足學(xué)科教學(xué)的需要

運用現(xiàn)代信息技術(shù)的時候，要結(jié)合學(xué)科教學(xué)的特點，突出學(xué)科教學(xué)中困難的地方以及重要的地方。比如，在物理和化學(xué)的教學(xué)中以實驗教學(xué)作為重點，為了克服傳統(tǒng)實驗室學(xué)習(xí)時間固定、實驗效果易受影響、設(shè)備不足等問題，我們可以運用電子系統(tǒng)設(shè)計自動化技術(shù)設(shè)計一個虛擬實驗室，這樣就可以借助計算機平臺的優(yōu)勢，構(gòu)造一種新型的實驗與教學(xué)相結(jié)合的方式，提高學(xué)習(xí)效率。

需要根據(jù)教學(xué)的可行性、有效性等選擇信息技術(shù)，讓現(xiàn)代信息技術(shù)能夠符合教學(xué)的內(nèi)容和目標(biāo)等，最大程度實現(xiàn)師生交流以及人機互動。由此可見，現(xiàn)代信息教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)的優(yōu)缺點不容忽視，把兩者結(jié)合在一起才能實現(xiàn)更好地教學(xué)。要實現(xiàn)兩種教學(xué)方式相輔相成，還需要老師與學(xué)生共同努力的方向。

（三）使用現(xiàn)代信息技術(shù)時，教師要發(fā)揮引導(dǎo)作用

為了適應(yīng)大學(xué)物理教學(xué)的要求，在通過習(xí)題達到課后鞏固的目的中，可以選取一些與生活緊密聯(lián)系的應(yīng)用性問題。在課堂教學(xué)中，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生在思考問題的時候要全面，并且要抓住重點，通過現(xiàn)代信息技術(shù)加強對學(xué)生探究思維的培養(yǎng)。

總而言之，教學(xué)內(nèi)容的設(shè)定與老師對待學(xué)生的情感態(tài)度直接影響了學(xué)生對這門學(xué)科的態(tài)度?，F(xiàn)代信息技術(shù)的出現(xiàn)，在原本內(nèi)容的基礎(chǔ)上，為學(xué)生增加了更多的實驗體驗、視覺體驗以及聲覺體驗，使學(xué)生更大程度上認(rèn)識到學(xué)習(xí)大學(xué)物理的樂趣。

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編輯 司 楠