摘 要:實驗教學(xué)是大學(xué)物理教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),同時也是培養(yǎng)學(xué)生動手實踐能力和創(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)了更多的實驗教學(xué)環(huán)節(jié)。而將慕課與大學(xué)物理實驗相結(jié)合,不僅能夠豐富大學(xué)物理實驗教學(xué)的內(nèi)容和形式,達到良好的教學(xué)效果,同時對于學(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?;诖?,本文主要對慕課背景下大學(xué)物理實驗教學(xué)策略創(chuàng)新進行了分析和探討。
關(guān)鍵詞:慕課;大學(xué)物理;實驗教學(xué);創(chuàng)新途徑
中圖分類號:G64? ? ? ? ? 文獻標識碼:A? ? ? ? ? 文章編號: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)物理實驗則是他們在大學(xué)的第一門實驗課程。大學(xué)物理實驗具有較強的實踐性,并且其中所包含的實驗思想和實驗方法都值得學(xué)生去深入學(xué)習(xí)。大學(xué)物理實驗對于學(xué)生思考能力、觀察能力、動手能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是其他學(xué)科都無法比擬的。但是,目前我國大多數(shù)高校在物理實驗教學(xué)中還存在著一定的問題,使得大學(xué)物理教學(xué)無法滿足當代大學(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)物理實驗教學(xué)相結(jié)合,能夠?qū)⒋髮W(xué)物理實驗課程資源進行優(yōu)化利用,提升大學(xué)物理實驗教學(xué)的效果。由此可見,加強對慕課背景下大學(xué)物理實驗教學(xué)策略創(chuàng)新的研究是非常必要的。
一、大學(xué)物理實驗教學(xué)中存在的主要問題
(一)課時不足,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驗課時一再被壓縮的現(xiàn)象,再加上大學(xué)物理實驗課堂體系的不完善,導(dǎo)致在有限的課時內(nèi),很多教師都無法完成相應(yīng)的教學(xué)任務(wù),而部分學(xué)生因為學(xué)習(xí)能力有限,無法單獨完成整個實驗過程,但為了完成任務(wù),就會選擇借用他人的實驗數(shù)據(jù),完成最終的實驗報告[1]。在這樣的實驗教學(xué)中,學(xué)生失去了獨立思考的機會,對于學(xué)生今后物理課程的學(xué)習(xí)也會產(chǎn)生非常不利的影響。雖然我國目前加大了對教育事業(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)高校實驗設(shè)備有限,無法滿足讓每個學(xué)生獨立使用設(shè)備儀器進行實驗的教學(xué)條件。因此,在大學(xué)物理實驗中,教師會要求學(xué)生采取分組合作的方式來完成實驗。但是在這一過程中,有些學(xué)生就會渾水摸魚,不動手實驗,直接采取同組實驗數(shù)據(jù)和報告,最后會出現(xiàn)大量雷同的實驗報告。如果光從實驗成績,根本無法看出學(xué)生對于知識的認知和掌握程度。
(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驗教育時,還是采取教師“主講”,學(xué)生被動學(xué)習(xí)的教學(xué)模式。而大學(xué)物理實驗中的理論知識比較晦澀難懂,在傳統(tǒng)教學(xué)模式中,學(xué)生的主體個性無法充分發(fā)揮,如此一來,會嚴重影響到學(xué)生對于物理實驗的學(xué)習(xí)興趣。再加上隨著移動互聯(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)的物理實驗教學(xué)模式,他們渴望更加多樣化的物理實驗教學(xué)方式,以此來滿足自己多元化的學(xué)習(xí)需求。
(三)專業(yè)性較強的物理實驗難以實現(xiàn)
在我國社會經(jīng)濟高速發(fā)展的背景下,市場對于專業(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)置時以市場需求為導(dǎo)向。而大學(xué)物理實驗作為一項基礎(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)高校所采取的實驗內(nèi)容和實現(xiàn)手段相對傳統(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)知識相對滯后,這對于學(xué)生今后的發(fā)展是非常不利的。由此可見,對于大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容和方式進行更新是大學(xué)物理實驗亟須解決的現(xiàn)實問題。但是物理實驗需要設(shè)備和資金的支持,要想將前沿科技引入到大學(xué)物理實驗當中,高校就必須要購買新的實驗器材,并且由于不同專業(yè)所開展的物理實驗存在較大的區(qū)別,高校還需要配備大量的專業(yè)教師以及重新調(diào)整物理實驗課時。
(四)難以滿足學(xué)生研究性學(xué)習(xí)
大學(xué)物理實驗對于學(xué)生創(chuàng)造精神和探索精神等方面的培養(yǎng)具有較強的優(yōu)勢。由于物理知識具有抽象性和復(fù)雜性,因此學(xué)生在進行物理學(xué)習(xí)時有很多知識是一時間無法完全理解和掌握的,這就需要學(xué)生通過物理實驗來驗證理論知識,在實驗過程中更好地感知物理現(xiàn)象,并通過實驗結(jié)果對物理現(xiàn)象進行深刻理解。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)生自主自由操作實驗設(shè)備進行物理研究的條件。
二、慕課概述及其在大學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用的積極作用
(一)慕課的概述
慕課是互聯(lián)網(wǎng)時代下的產(chǎn)物,是一種具有較強開放性的在線課程,能夠為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)資源或公共平臺。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)活動當中,推動了高校教育改革的不斷深化。同時,慕課還是一種教學(xué)理念,其中所具備的創(chuàng)新精神,能夠極大地促進大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革,讓大學(xué)物理實驗教學(xué)能夠向著更高層次發(fā)展[2]。
(二)慕課在大學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用的積極作用
視頻教學(xué)是慕課在教學(xué)活動中的主要應(yīng)用形式,但是這只是慕課的一部分。實際上,慕課課程中還有很多虛擬實驗,而這些實驗都是由專家精心設(shè)計的。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)生演示這些物理實驗。在這一過程中,教師還可以采用網(wǎng)絡(luò)對實驗進行度量,這樣可以使得整個演示過程變得更加的人性化。因此,高校可以借助慕課,促進大學(xué)物理實驗向著虛擬化的方向發(fā)展,以此來解決實驗相關(guān)設(shè)備不完善的問題。
另外,慕課還具有較強的互動性,能夠增強師生之間的互動交流。并且慕課并不像傳統(tǒng)小組實驗,只有個別學(xué)生動手實驗,其他學(xué)生復(fù)制實驗結(jié)論,而是將大學(xué)物理實驗內(nèi)容分為多個環(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責(zé)的實驗環(huán)節(jié),確定自己的學(xué)習(xí)方向,進而有效培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和實踐能力。慕課還具有較強的時效性和先進性,慕課課程是跟著時代和科技發(fā)展的速度持續(xù)更新的,其中包含了很多先進物理實驗資源,學(xué)生能夠通過慕課學(xué)習(xí)到最新的物理實驗知識,進而滿足自己研究性學(xué)習(xí)的需求,這對于學(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)物理實驗教學(xué)策略創(chuàng)新途徑
(一)開展O2O慕課教學(xué)
大學(xué)物理實驗具有較強的專業(yè)性和實踐性,要求學(xué)生不僅需要具備一定的物理知識基礎(chǔ),同時還要具備較強的動手操作能力。因此,光靠慕課進行線上教學(xué)還是遠遠不夠的,還需要學(xué)生和教師面對面交流,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)當合理地運用慕課教學(xué),采取線上線下雙向互動的O2O慕課教學(xué)模式。
O2O原本是一種互聯(lián)網(wǎng)營銷方式,其主要強調(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理論性的基礎(chǔ)物理知識點,讓學(xué)生在課后通過慕課(線上)的方式進行自主學(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與教師、同學(xué)進行分享[3]。需要動手實踐操作的環(huán)節(jié),教師可以組織學(xué)生去到實驗室中(線下)進行集中實驗操作。通過這種線上線下相結(jié)合的方式能夠有效解決課時少的問題。
例如,在對“敏感電阻在生物生長培養(yǎng)環(huán)境中的應(yīng)用”這一物理實驗進行教學(xué)時,教師就可以在課前為學(xué)生提供相關(guān)的理論知識課堂,并要求學(xué)生進行自主學(xué)習(xí)。教師和學(xué)生可以就該知識點在慕課平臺上進行交流和探討,讓學(xué)生初步了解濕敏、光敏、熱敏電阻對濕度、光照和溫度的控制的相關(guān)理論知識。在此基礎(chǔ)上,教師再組織學(xué)生來到實驗室開展相關(guān)實驗,讓學(xué)生在親自動手實踐的過程中更好地感受到敏感電阻在生物生長中的應(yīng)用價值,以此來提升物理實驗教學(xué)的效果。
(二)整合慕課實驗,設(shè)計專業(yè)特色物理實驗
我們可以將大學(xué)物理實驗按照層次分為基礎(chǔ)、綜合和設(shè)計性實驗這三種類型。由于大多數(shù)高校實驗設(shè)備和資源有限,因此大學(xué)物理實驗開設(shè)的多為基礎(chǔ)性實驗,很少會開設(shè)綜合性和設(shè)計性實驗。而在慕課背景下,教師就可以整合網(wǎng)絡(luò)上的慕課實驗資源,為學(xué)生設(shè)計出更多綜合性和設(shè)計性實驗[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,設(shè)計出一些物理小實驗,以此來激發(fā)學(xué)生對于物理實驗的興趣。高校為了幫助學(xué)生更好地掌握本專業(yè)領(lǐng)域的知識,還可以將大學(xué)物理實驗和本校特色專業(yè)相結(jié)合,利用慕課資源,將實驗項目進行細分,設(shè)計出更多具有專業(yè)特色的物理實驗項目供學(xué)生自行選擇,引導(dǎo)學(xué)生利用物理知識來解決本專業(yè)問題,進而有效培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力。
例如,針對通信專業(yè)的學(xué)生,可以設(shè)計“基于OptiSystem的光纖通信實驗項目”。高校物理教師可以實現(xiàn)整合有關(guān)于“OptiSystem的光纖通信”的慕課實驗資源,然后結(jié)合本校通信專業(yè)的特色,設(shè)計出相關(guān)實驗內(nèi)容和實驗流程。如此一來,通信專業(yè)的學(xué)生就可以通過該物理實驗來解決自己本專業(yè)的問題,拓展自己的專業(yè)領(lǐng)域知識。
四、結(jié)語
綜上所述,將慕課引入到大學(xué)物理實驗教學(xué)中,改變的不僅是實驗教學(xué)的方式,更是教學(xué)理念。大學(xué)物理實驗雖然是一門基礎(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)物理實驗教學(xué)中,教師要結(jié)合實際的教學(xué)情況,善于利用慕課進行輔助教學(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)物理實驗作為自己打開物理大門的鑰匙。
參考文獻:
[1]侯東彪.大學(xué)物理實驗課應(yīng)用慕課教學(xué)的幾個問題[J].卷宗,2014(7):207.
[2]崔磊,王 帆.慕課背景下大學(xué)物理實驗教學(xué)的現(xiàn)實反思與改革策略[J].物理通報,2018(5):59.
[3]龍瓊?cè)A.新課程背景下的物理實驗教學(xué)心得[J].中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊,2010(18):31.
[4]王艷輝,劉升光,李雪春,等.慕課模式下物理實驗教學(xué)方式的研究與思考[J].物理與工程,2017(s1):199.
作者簡介:夏荃(1971.5— ),男,漢族,湖南邵陽人,主任科員,研究方向:公安管理及大學(xué)物理教育。