慕課背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略創(chuàng)新探究

摘 要：實(shí)驗(yàn)教學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié)，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的重要途徑。為此，很多高校都在大學(xué)物理基礎(chǔ)課上增設(shè)了更多的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。而將慕課與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，不僅能夠豐富大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容和形式，達(dá)到良好的教學(xué)效果，同時(shí)對(duì)于學(xué)生想象能力和創(chuàng)新能力的提高也具有非常顯著的作用。基于此，本文主要對(duì)慕課背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略創(chuàng)新進(jìn)行了分析和探討。

關(guān)鍵詞：慕課;大學(xué)物理;實(shí)驗(yàn)教學(xué);創(chuàng)新途徑

中圖分類號(hào)：G64? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1673-9132（2020）22-0003-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.22.001

大學(xué)物理是理工科學(xué)生步入大學(xué)后必須要學(xué)習(xí)的一門課程，而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)則是他們?cè)诖髮W(xué)的第一門實(shí)驗(yàn)課程。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的實(shí)踐性，并且其中所包含的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法都值得學(xué)生去深入學(xué)習(xí)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生思考能力、觀察能力、動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是其他學(xué)科都無(wú)法比擬的。但是，目前我國(guó)大多數(shù)高校在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中還存在著一定的問題，使得大學(xué)物理教學(xué)無(wú)法滿足當(dāng)代大學(xué)生的學(xué)習(xí)需求。在這樣的背景下，慕課這種新型的教學(xué)模式出現(xiàn)了。將慕課與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)相結(jié)合，能夠?qū)⒋髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程資源進(jìn)行優(yōu)化利用，提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。由此可見，加強(qiáng)對(duì)慕課背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略創(chuàng)新的研究是非常必要的。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

（一）課時(shí)不足，設(shè)備有限

目前大多數(shù)高校物理教學(xué)中都普遍存在物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)一再被壓縮的現(xiàn)象，再加上大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課堂體系的不完善，導(dǎo)致在有限的課時(shí)內(nèi)，很多教師都無(wú)法完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù)，而部分學(xué)生因?yàn)閷W(xué)習(xí)能力有限，無(wú)法單獨(dú)完成整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程，但為了完成任務(wù)，就會(huì)選擇借用他人的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成最終的實(shí)驗(yàn)報(bào)告[1]。在這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生失去了獨(dú)立思考的機(jī)會(huì)，對(duì)于學(xué)生今后物理課程的學(xué)習(xí)也會(huì)產(chǎn)生非常不利的影響。雖然我國(guó)目前加大了對(duì)教育事業(yè)的投入力度，但是很多高校依舊在不同程度上受到資金的限制，尤其是地方性高校。這也導(dǎo)致大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備有限，無(wú)法滿足讓每個(gè)學(xué)生獨(dú)立使用設(shè)備儀器進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的教學(xué)條件。因此，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中，教師會(huì)要求學(xué)生采取分組合作的方式來完成實(shí)驗(yàn)。但是在這一過程中，有些學(xué)生就會(huì)渾水摸魚，不動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，直接采取同組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和報(bào)告，最后會(huì)出現(xiàn)大量雷同的實(shí)驗(yàn)報(bào)告。如果光從實(shí)驗(yàn)成績(jī)，根本無(wú)法看出學(xué)生對(duì)于知識(shí)的認(rèn)知和掌握程度。

（二）教學(xué)模式落后，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣低下

目前還有很多高校在開展物理實(shí)驗(yàn)教育時(shí)，還是采取教師“主講”，學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的理論知識(shí)比較晦澀難懂，在傳統(tǒng)教學(xué)模式中，學(xué)生的主體個(gè)性無(wú)法充分發(fā)揮，如此一來，會(huì)嚴(yán)重影響到學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣。再加上隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，大學(xué)生能夠在互聯(lián)網(wǎng)上獲取各類信息，為學(xué)生探索世界提供了有力工具。在這樣的背景下，大學(xué)生就更加不滿足于傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，他們渴望更加多樣化的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式，以此來滿足自己多元化的學(xué)習(xí)需求。

（三）專業(yè)性較強(qiáng)的物理實(shí)驗(yàn)難以實(shí)現(xiàn)

在我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展的背景下，市場(chǎng)對(duì)于專業(yè)應(yīng)用型人才的需求量也在不斷增大，這就要求高校專業(yè)課程在設(shè)置時(shí)以市場(chǎng)需求為導(dǎo)向。而大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為一項(xiàng)基礎(chǔ)課程，其教學(xué)水平能夠?qū)W(xué)生專業(yè)水平產(chǎn)生直接影響。但是目前大多數(shù)高校所采取的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)現(xiàn)手段相對(duì)傳統(tǒng)，與現(xiàn)代科技應(yīng)用的聯(lián)系不夠緊密，導(dǎo)致學(xué)生所學(xué)知識(shí)相對(duì)滯后，這對(duì)于學(xué)生今后的發(fā)展是非常不利的。由此可見，對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和方式進(jìn)行更新是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)亟須解決的現(xiàn)實(shí)問題。但是物理實(shí)驗(yàn)需要設(shè)備和資金的支持，要想將前沿科技引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，高校就必須要購(gòu)買新的實(shí)驗(yàn)器材，并且由于不同專業(yè)所開展的物理實(shí)驗(yàn)存在較大的區(qū)別，高校還需要配備大量的專業(yè)教師以及重新調(diào)整物理實(shí)驗(yàn)課時(shí)。

（四）難以滿足學(xué)生研究性學(xué)習(xí)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)于學(xué)生創(chuàng)造精神和探索精神等方面的培養(yǎng)具有較強(qiáng)的優(yōu)勢(shì)。由于物理知識(shí)具有抽象性和復(fù)雜性，因此學(xué)生在進(jìn)行物理學(xué)習(xí)時(shí)有很多知識(shí)是一時(shí)間無(wú)法完全理解和掌握的，這就需要學(xué)生通過物理實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證理論知識(shí)，在實(shí)驗(yàn)過程中更好地感知物理現(xiàn)象，并通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果對(duì)物理現(xiàn)象進(jìn)行深刻理解。因此，大學(xué)生在物理學(xué)習(xí)過程中需要開展大量的研究性學(xué)習(xí)，但是目前大多數(shù)高校并不能滿足讓學(xué)生自主自由操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備進(jìn)行物理研究的條件。

二、慕課概述及其在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的積極作用

（一）慕課的概述

慕課是互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代下的產(chǎn)物，是一種具有較強(qiáng)開放性的在線課程，能夠?yàn)閷W(xué)生的學(xué)習(xí)提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源或公共平臺(tái)。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，慕課也被廣泛應(yīng)用到了高校教學(xué)活動(dòng)當(dāng)中，推動(dòng)了高校教育改革的不斷深化。同時(shí)，慕課還是一種教學(xué)理念，其中所具備的創(chuàng)新精神，能夠極大地促進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，讓大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)能夠向著更高層次發(fā)展[2]。

（二）慕課在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用的積極作用

視頻教學(xué)是慕課在教學(xué)活動(dòng)中的主要應(yīng)用形式，但是這只是慕課的一部分。實(shí)際上，慕課課程中還有很多虛擬實(shí)驗(yàn)，而這些實(shí)驗(yàn)都是由專家精心設(shè)計(jì)的。在大學(xué)物理教學(xué)中，教師可以借助多媒體設(shè)備為學(xué)生演示這些物理實(shí)驗(yàn)。在這一過程中，教師還可以采用網(wǎng)絡(luò)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行度量，這樣可以使得整個(gè)演示過程變得更加的人性化。因此，高校可以借助慕課，促進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)向著虛擬化的方向發(fā)展，以此來解決實(shí)驗(yàn)相關(guān)設(shè)備不完善的問題。

另外，慕課還具有較強(qiáng)的互動(dòng)性，能夠增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)交流。并且慕課并不像傳統(tǒng)小組實(shí)驗(yàn)，只有個(gè)別學(xué)生動(dòng)手實(shí)驗(yàn)，其他學(xué)生復(fù)制實(shí)驗(yàn)結(jié)論，而是將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分為多個(gè)環(huán)節(jié)，學(xué)生能夠根據(jù)自己的需求和喜好，自主選擇自己所需負(fù)責(zé)的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)，確定自己的學(xué)習(xí)方向，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力。慕課還具有較強(qiáng)的時(shí)效性和先進(jìn)性，慕課課程是跟著時(shí)代和科技發(fā)展的速度持續(xù)更新的，其中包含了很多先進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)資源，學(xué)生能夠通過慕課學(xué)習(xí)到最新的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)，進(jìn)而滿足自己研究性學(xué)習(xí)的需求，這對(duì)于學(xué)生今后的學(xué)習(xí)和工作都是非常有利的。

三、慕課背景下大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)策略創(chuàng)新途徑

（一）開展O2O慕課教學(xué)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有較強(qiáng)的專業(yè)性和實(shí)踐性，要求學(xué)生不僅需要具備一定的物理知識(shí)基礎(chǔ)，同時(shí)還要具備較強(qiáng)的動(dòng)手操作能力。因此，光靠慕課進(jìn)行線上教學(xué)還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要學(xué)生和教師面對(duì)面交流，這樣才能夠?qū)崿F(xiàn)良好的教學(xué)效果。這就要求高校應(yīng)當(dāng)合理地運(yùn)用慕課教學(xué)，采取線上線下雙向互動(dòng)的O2O慕課教學(xué)模式。

O2O原本是一種互聯(lián)網(wǎng)營(yíng)銷方式，其主要強(qiáng)調(diào)線上線下相結(jié)合。O2O慕課教學(xué)模式也采取了同樣的方式，其主要是將課堂教學(xué)（線下）中所涉及的具有較強(qiáng)理論性的基礎(chǔ)物理知識(shí)點(diǎn)，讓學(xué)生在課后通過慕課（線上）的方式進(jìn)行自主學(xué)習(xí)，然后將自己學(xué)習(xí)過程中遇到的問題或見解通過慕課平臺(tái)與教師、同學(xué)進(jìn)行分享[3]。需要?jiǎng)邮謱?shí)踐操作的環(huán)節(jié)，教師可以組織學(xué)生去到實(shí)驗(yàn)室中（線下）進(jìn)行集中實(shí)驗(yàn)操作。通過這種線上線下相結(jié)合的方式能夠有效解決課時(shí)少的問題。

例如，在對(duì)“敏感電阻在生物生長(zhǎng)培養(yǎng)環(huán)境中的應(yīng)用”這一物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行教學(xué)時(shí)，教師就可以在課前為學(xué)生提供相關(guān)的理論知識(shí)課堂，并要求學(xué)生進(jìn)行自主學(xué)習(xí)。教師和學(xué)生可以就該知識(shí)點(diǎn)在慕課平臺(tái)上進(jìn)行交流和探討，讓學(xué)生初步了解濕敏、光敏、熱敏電阻對(duì)濕度、光照和溫度的控制的相關(guān)理論知識(shí)。在此基礎(chǔ)上，教師再組織學(xué)生來到實(shí)驗(yàn)室開展相關(guān)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在親自動(dòng)手實(shí)踐的過程中更好地感受到敏感電阻在生物生長(zhǎng)中的應(yīng)用價(jià)值，以此來提升物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

（二）整合慕課實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)專業(yè)特色物理實(shí)驗(yàn)

我們可以將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)按照層次分為基礎(chǔ)、綜合和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)這三種類型。由于大多數(shù)高校實(shí)驗(yàn)設(shè)備和資源有限，因此大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開設(shè)的多為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，很少會(huì)開設(shè)綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。而在慕課背景下，教師就可以整合網(wǎng)絡(luò)上的慕課實(shí)驗(yàn)資源，為學(xué)生設(shè)計(jì)出更多綜合性和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)[4]。另外，教師也可以引導(dǎo)學(xué)生利用所學(xué)基礎(chǔ)物理知識(shí)，設(shè)計(jì)出一些物理小實(shí)驗(yàn)，以此來激發(fā)學(xué)生對(duì)于物理實(shí)驗(yàn)的興趣。高校為了幫助學(xué)生更好地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)，還可以將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和本校特色專業(yè)相結(jié)合，利用慕課資源，將實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行細(xì)分，設(shè)計(jì)出更多具有專業(yè)特色的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目供學(xué)生自行選擇，引導(dǎo)學(xué)生利用物理知識(shí)來解決本專業(yè)問題，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。

例如，針對(duì)通信專業(yè)的學(xué)生，可以設(shè)計(jì)“基于OptiSystem的光纖通信實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目”。高校物理教師可以實(shí)現(xiàn)整合有關(guān)于“OptiSystem的光纖通信”的慕課實(shí)驗(yàn)資源，然后結(jié)合本校通信專業(yè)的特色，設(shè)計(jì)出相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)流程。如此一來，通信專業(yè)的學(xué)生就可以通過該物理實(shí)驗(yàn)來解決自己本專業(yè)的問題，拓展自己的專業(yè)領(lǐng)域知識(shí)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，將慕課引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，改變的不僅是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的方式，更是教學(xué)理念。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)雖然是一門基礎(chǔ)性課程，但是與其相關(guān)的可利用資源卻是非常豐富的，而通過慕課則可以使得學(xué)生的學(xué)習(xí)資源變得更加的豐富，為學(xué)生開放出更多想象空間，進(jìn)而有效培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。因此，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要結(jié)合實(shí)際的教學(xué)情況，善于利用慕課進(jìn)行輔助教學(xué)，以此來提高大學(xué)物理教學(xué)的水平，并讓更多的學(xué)生將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)作為自己打開物理大門的鑰匙。

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作者簡(jiǎn)介：夏荃（1971.5— ），男，漢族，湖南邵陽(yáng)人，主任科員，研究方向：公安管理及大學(xué)物理教育。