梁 芳，方 鳴，孔 文

（安徽大學(xué) 江淮學(xué)院，安徽 合肥 230031）

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)融合“慕課”教學(xué)模式的探討

梁 芳，方 鳴，孔 文

（安徽大學(xué) 江淮學(xué)院，安徽 合肥 230031）

本文通過對(duì)我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀的分析，指出了教學(xué)中存在的幾個(gè)問題.結(jié)合MOOC教學(xué)模式，探討了如何改進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，將慕課模式與傳統(tǒng)的教學(xué)模式相結(jié)合，把學(xué)習(xí)理論知識(shí)放在慕課中，實(shí)驗(yàn)操作部分放在傳統(tǒng)課堂上，這種新型教學(xué)模式提高了教學(xué)質(zhì)量.

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；慕課模式；翻轉(zhuǎn)課堂

1 引言

在科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展的今天，高等理工院校人才培養(yǎng)的要求逐漸提高，大學(xué)生不僅要具備扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)、出色的動(dòng)手實(shí)踐能力，還要具備勇于開拓的創(chuàng)新精神.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)踐性極強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)學(xué)科，理工科學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后首先開設(shè)的實(shí)驗(yàn)就是物理實(shí)驗(yàn)，為學(xué)生做好以后的專業(yè)實(shí)驗(yàn)打下良好的基礎(chǔ).大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是通過學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察分析、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)而總結(jié)實(shí)驗(yàn)規(guī)律，逐步培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手操作能力和科學(xué)創(chuàng)新能力，同時(shí)在提高學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題等方面也有著十分重要的作用[1].然而，受傳統(tǒng)應(yīng)試教育的影響，重理論輕實(shí)踐的教學(xué)理念對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性產(chǎn)生不利影響.隨著互聯(lián)網(wǎng)教學(xué)平臺(tái)的不斷成熟，一種新型的教學(xué)模式—“慕課”（MOOC）進(jìn)入了人們的視野，對(duì)當(dāng)今大學(xué)教育產(chǎn)生了重要影響[2].本文根據(jù)筆者所在學(xué)校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題，結(jié)合慕課的特點(diǎn)，提出將慕課教學(xué)模式融入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，構(gòu)建一種新型的雙重教學(xué)模式[3].

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的弊端

首先介紹下筆者所在學(xué)校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的主要流程，在實(shí)驗(yàn)開始前，會(huì)有3個(gè)學(xué)時(shí)的實(shí)驗(yàn)理論課，主要介紹實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法、誤差計(jì)算等方面的內(nèi)容.隨后學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)中心下發(fā)的實(shí)驗(yàn)輪次表，合理做好預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，寫好實(shí)驗(yàn)報(bào)告的預(yù)習(xí)部分，包括實(shí)驗(yàn)名稱、實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)原理.根據(jù)規(guī)定的時(shí)間，學(xué)生帶著寫好的預(yù)習(xí)報(bào)告走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室.教師會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、儀器的使用方法進(jìn)行詳細(xì)的介紹，然后再示范實(shí)驗(yàn)步驟，學(xué)生機(jī)械模仿，完成實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)記錄.教師會(huì)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的正確與否來判斷實(shí)驗(yàn)的成敗.直到數(shù)據(jù)正確教師才會(huì)在實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上簽字，這時(shí)學(xué)生方可離開實(shí)驗(yàn)室.課后，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)要求獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告的數(shù)據(jù)處理工作，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，一次實(shí)驗(yàn)就此結(jié)束.我從事教物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)多年，發(fā)現(xiàn)存在以下幾個(gè)方面的問題：

2.1 教師工作量大，重復(fù)性嚴(yán)重

我校2016—2017學(xué)年第一學(xué)期共有7個(gè)班級(jí)開設(shè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，需要在8周內(nèi)完成8個(gè)不同實(shí)驗(yàn).因?yàn)殚_課的班級(jí)較多，上課時(shí)間的安排比較緊張，即使周一到周五的每個(gè)下午（13:30—18:05）都排上實(shí)驗(yàn)（一般上午不排實(shí)驗(yàn)），還有2個(gè)班級(jí)要排在周末（08:00—18:05）完成.由于人數(shù)多，儀器少，每班分2輪，每輪又分4個(gè)小組，即使這樣，每個(gè)小組也有十幾個(gè)人.大家可以計(jì)算下，這個(gè)學(xué)期共有4×2×7×

8=448組實(shí)驗(yàn)，這么多實(shí)驗(yàn)只有3個(gè)物理教師完成.由于每組做的實(shí)驗(yàn)不同，這就意味著3個(gè)教師要講448次，可以想象每個(gè)教師的工作量有多大，每個(gè)實(shí)驗(yàn)都要重復(fù)好多次.這種機(jī)械式的重復(fù)工作必然會(huì)降低代課教師的上課效果，進(jìn)而影響教學(xué)質(zhì)量.

2.2 學(xué)生認(rèn)識(shí)不到位，預(yù)習(xí)態(tài)度不端正

不少學(xué)生認(rèn)為，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不論是對(duì)自己的專業(yè)學(xué)習(xí)還是對(duì)今后的發(fā)展都沒有太大作用，所以對(duì)物理實(shí)驗(yàn)不夠重視.在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)，好多學(xué)生不知道怎么預(yù)習(xí)，只是把實(shí)驗(yàn)教科書上的內(nèi)容從頭到尾讀一遍，了解實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟和注意事項(xiàng).為了應(yīng)付教師的書面檢查，學(xué)生只是從中截取一部分，原封不動(dòng)的謄寫到實(shí)驗(yàn)報(bào)告紙上，這就完成了實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí).僅憑實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫情況，教師無法得知學(xué)生在預(yù)習(xí)過程中遇到哪些問題，這些都給后面的實(shí)驗(yàn)操作帶來困難，教師也不能對(duì)學(xué)生遇到的問題進(jìn)行針對(duì)性的講解.

2.3 課堂時(shí)間和地點(diǎn)固定，缺少靈活性

我校每堂物理實(shí)驗(yàn)課是3個(gè)學(xué)時(shí)，每個(gè)學(xué)時(shí)為45分鐘.在此時(shí)間內(nèi)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)教師要同時(shí)指導(dǎo)2個(gè)不同的實(shí)驗(yàn)，教師首先要對(duì)這2個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理、儀器的使用方法進(jìn)行介紹，然后給學(xué)生示范實(shí)驗(yàn)步驟，這至少需要40—60分鐘的時(shí)間.由于學(xué)生物理基礎(chǔ)不同，接受能力也不同，在有限的課堂時(shí)間內(nèi)，詳略的得當(dāng)?shù)亩冉處熀茈y把握.如果花較多的時(shí)間講解和演示，學(xué)生動(dòng)手操作的時(shí)間就會(huì)減少，達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的真正目的；如果講的過于籠統(tǒng)，基礎(chǔ)差的學(xué)生理解不了，思維混亂，欲速則不達(dá)，同樣達(dá)不到實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果.

2.4 成績考核方式不合理，學(xué)生積極性不高

我校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)沒有期末考試環(huán)節(jié)，而是把平時(shí)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為唯一的考核標(biāo)準(zhǔn).教師根據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的預(yù)習(xí)情況以及實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理等綜合評(píng)定每一次實(shí)驗(yàn)分?jǐn)?shù)，取一個(gè)學(xué)期所有實(shí)驗(yàn)的平均分作為每個(gè)學(xué)生的最終成績.這種考核方式弊端很大，只要學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫工整認(rèn)真，就能取得很好的成績.受實(shí)驗(yàn)條件的限制，人多儀器少，不能保證每人一臺(tái)儀器，這就導(dǎo)致有的學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)根本不做實(shí)驗(yàn)，等同伴做好了，把實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)抄抄就算了事，他把更多的心思放在實(shí)驗(yàn)報(bào)告的書寫上，不重視動(dòng)手操作.數(shù)據(jù)處理工作是在課后完成的，實(shí)驗(yàn)報(bào)告大同小異，無法反映學(xué)生的真實(shí)情況.這種考核方式，有時(shí)會(huì)產(chǎn)生一種奇怪現(xiàn)象，認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生分?jǐn)?shù)還不如搭順風(fēng)車的學(xué)生分?jǐn)?shù)高，這很容易讓學(xué)生產(chǎn)生懈怠心理，影響學(xué)生動(dòng)手操作的積極性.

3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革措施

3.1 融入慕課教學(xué)模式，提高預(yù)習(xí)質(zhì)量

慕課是一種自主學(xué)習(xí)模式，教師可以利用網(wǎng)上的慕課資源或代課教師自制微視頻，視頻時(shí)長一般在十分鐘左右，內(nèi)容短小精悍[4].教師把一個(gè)實(shí)驗(yàn)分解成實(shí)驗(yàn)原理、儀器使用和操作演示幾個(gè)知識(shí)點(diǎn)，每個(gè)知識(shí)點(diǎn)制成一個(gè)微視頻.教師課前將視頻及相關(guān)資料放到教學(xué)網(wǎng)站上，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間合理安排學(xué)習(xí).若遇到不明白的，可以反復(fù)觀看直到看懂為止，這是傳統(tǒng)課堂無法做到的事情.學(xué)生觀看一個(gè)視頻后，緊接著就是幾個(gè)小測驗(yàn).通過測驗(yàn)，學(xué)生可以檢測對(duì)所學(xué)內(nèi)容的掌握情況.學(xué)生也可以把問題發(fā)布到論壇上，與老師和學(xué)生進(jìn)行交流探討.教師根據(jù)現(xiàn)代技術(shù)，可以從后臺(tái)檢測到每個(gè)視頻的觀看次數(shù)和學(xué)生的互動(dòng)情況[5].這樣，教師可以及時(shí)掌握學(xué)生的預(yù)習(xí)情況以及在預(yù)習(xí)過程中出現(xiàn)的問題，在課堂上就可以進(jìn)行針對(duì)性的教學(xué).通過慕課這種新的學(xué)習(xí)模式，實(shí)現(xiàn)了信息化、網(wǎng)絡(luò)化的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，使學(xué)習(xí)內(nèi)容從課堂轉(zhuǎn)移到了網(wǎng)絡(luò)，突破了課堂教學(xué)的時(shí)間和地點(diǎn)限制，提高了預(yù)習(xí)質(zhì)量.

3.2 翻轉(zhuǎn)傳統(tǒng)課堂教學(xué)，提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力和創(chuàng)新能力

有了課前的慕課學(xué)習(xí)，學(xué)生對(duì)要做的實(shí)驗(yàn)原理、儀器使用方法和注意事項(xiàng)都有了很好的認(rèn)識(shí).課堂上教師只要花半個(gè)小時(shí)左右的時(shí)間，對(duì)預(yù)習(xí)中遇到的典型問題進(jìn)行講解.這種有目的性講解，既減輕了教師工作量大的壓力，也使實(shí)驗(yàn)教學(xué)達(dá)到了事半功倍的效果.“授人以魚，不如授人以漁”這是教育思想的精髓，物理實(shí)驗(yàn)也應(yīng)以此為指導(dǎo)思想.教師應(yīng)把課堂時(shí)間主要留給學(xué)生進(jìn)行動(dòng)手操作，而不是花大量時(shí)間教學(xué)生如何使用實(shí)驗(yàn)儀器，示范實(shí)驗(yàn)步驟.在操作的過程中，教師應(yīng)將實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)權(quán)下放給學(xué)生，讓學(xué)生自己完成實(shí)驗(yàn)，教師在旁邊只做輔助，進(jìn)行適當(dāng)?shù)囊龑?dǎo).教師要時(shí)刻提醒學(xué)生尊重實(shí)驗(yàn)事實(shí)，特別是當(dāng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果與預(yù)期結(jié)論不相符時(shí)，不能任意篡改實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，要讓學(xué)生明白真值與實(shí)驗(yàn)誤差是與生俱來的，誤差貫穿于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的始終.例如，在做“轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測量”實(shí)驗(yàn)中，教師要啟發(fā)學(xué)生分析影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的重要因素，組織學(xué)生進(jìn)行討論，研究解決問題的有效方法，鼓勵(lì)設(shè)計(jì)更可行的實(shí)驗(yàn)方案.這種“翻轉(zhuǎn)課堂”教學(xué)模式改變了以往教師“滿堂灌”的教學(xué)方式，讓學(xué)生成為課堂的主宰者，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，大膽嘗試，不斷總結(jié)失敗中的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新意識(shí)，學(xué)生的動(dòng)手能力也得到很好的鍛煉.

3.3 成績考核方式多元化

合理的考核方式是保證教學(xué)質(zhì)量必不可少的前提條件.改變?cè)锌己朔绞?，將成績考核分為課前線上學(xué)習(xí)、課堂表現(xiàn)和期末考試三個(gè)部分，比例為1:4:5，滿分為100分.課前在線學(xué)習(xí)可以根據(jù)學(xué)生線上自測分?jǐn)?shù)，參與互動(dòng)交流的活躍程度以及提出問題和解決問題的個(gè)數(shù)進(jìn)行評(píng)價(jià)；課堂表現(xiàn)主要考察學(xué)生的動(dòng)手操作能力，以及對(duì)數(shù)據(jù)的處理能力等；期末考試以實(shí)驗(yàn)操作形式進(jìn)行，要求學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)操作并對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作相應(yīng)的處理.考試內(nèi)容應(yīng)從本學(xué)期開設(shè)過的所有實(shí)驗(yàn)中選，教師在考試前把實(shí)驗(yàn)名稱制成小卡片，讓學(xué)生從中隨意抽取，抽到哪個(gè)實(shí)驗(yàn)就做哪個(gè)實(shí)驗(yàn)，不能隨意調(diào)整，并且每人一臺(tái)實(shí)驗(yàn)儀器獨(dú)自操作，教師當(dāng)場打分.因?yàn)橛辛似谀﹩稳瞬僮骺荚嚨膲毫?，學(xué)生會(huì)認(rèn)真對(duì)待平時(shí)開設(shè)的每個(gè)實(shí)驗(yàn)，學(xué)習(xí)態(tài)度發(fā)生明顯好轉(zhuǎn).為了調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，對(duì)于平時(shí)表現(xiàn)特別優(yōu)秀的學(xué)生，比如線上自測成績優(yōu)秀、討論互動(dòng)環(huán)節(jié)活躍，在翻轉(zhuǎn)課堂環(huán)節(jié)表現(xiàn)突出，動(dòng)手能力特別強(qiáng)等，可以在考試前向?qū)W校申請(qǐng)期末免考，這種期末免考制度是對(duì)傳統(tǒng)的應(yīng)試教育的一種挑戰(zhàn).

慕課浪潮給傳統(tǒng)的課堂教學(xué)帶來沖擊和挑戰(zhàn)的同時(shí)，也為大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革開創(chuàng)了新思路.作為一名高校物理教師，除了要具備扎實(shí)深厚的專業(yè)知識(shí)，還要掌握各種信息技術(shù)，如能自制微視頻等.我們有責(zé)任在教學(xué)改革中積極探索，將慕課模式有效地應(yīng)用到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量.

〔1〕張燕,李曉敏.新視角下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)[J].科教導(dǎo)刊,2015（8）:131-132.

〔2〕陳小平.MOOC的發(fā)展及對(duì)高校物理課程的影響[J].大學(xué)物理,2015,34(8):38-40.

〔3〕王旭丹,吉莉,丁俊玲,張風(fēng).慕課浪潮下關(guān)于民辦高校大學(xué)物理教學(xué)改革的思考[J].科教文匯,2016,7(上):57-58.

〔4〕張燕,李曉敏.慕課背景下談大學(xué)物理課堂教學(xué)[J].科技資訊,2015（04）:159-160.

〔5〕曹顯瑩,曲陽.基于慕課模式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與創(chuàng)新[J].物理實(shí)驗(yàn),2016,36(5):25-28.

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2017-10-29