黃世娟，黃品文，鮑偉成，魏東

一種開放式智能化“大學物理實驗”教學模式與初步實踐——基于工科類“大學物理實驗”課程現(xiàn)狀調(diào)研＊

黃世娟1，黃品文1，鮑偉成1，魏東2

（1.浙江水利水電學院，浙江 杭州 310018；2.新華三集團，浙江 杭州 310052）

在教育現(xiàn)代化大背景下，調(diào)研了工科類“大學物理實驗”課程的教學現(xiàn)狀，提出了一種將互聯(lián)網(wǎng)+智能手機APP融入課堂“教”“學”“做”“評”各個環(huán)節(jié)的教學模式，建立整合實驗預約、電子資源、實驗過程監(jiān)管、實驗報告自動評閱等多平臺的系統(tǒng)，構建“線上課前預習、課中實驗操作和數(shù)據(jù)實時反饋、課后數(shù)據(jù)處理和實驗報告及視頻翻轉(zhuǎn)制作”的綜合量化評價體系，積累平臺數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析。該教學模式初步在該校開展，并取得了較好的教學效果反饋。

“大學物理實驗”；教學模式；開放式實驗室；智能化管理

“大學物理實驗”是教育部確立的大學理工科專業(yè)六門基礎必修課之一，是學生進入大學階段后接觸的第一門基礎性實驗課程，是后續(xù)專業(yè)課程的基礎，更是對學生進行科學實驗訓練，培養(yǎng)學生實驗能力的重要環(huán)節(jié)，在培養(yǎng)學生的動手能力、研究能力、創(chuàng)新能力以及解決實際問題的能力等方面有著十分重要的作用[1-2]。

2019-02，中共中央、中國國務院印發(fā)了《中國教育現(xiàn)代化2035》，堅定科教興國、人才強國戰(zhàn)略，提出到2035年，總體實現(xiàn)教育現(xiàn)代化，邁入教育強國的行列，建設智能化校園，統(tǒng)籌建設一體化智能化教學、管理與服務平臺，加快信息化時代教育變革?；诖耍墨I調(diào)研分析了當前部分高?！按髮W物理實驗”課程現(xiàn)狀，包括實驗條件及實驗教學模式、實驗教學現(xiàn)狀、課程成績評價模式等以及信息技術滲入“大學物理實驗”課程現(xiàn)狀，最后，結(jié)合前人的研究實踐基礎和國內(nèi)外的發(fā)展趨勢，提出了一種開放式智能化“大學物理實驗”課程教學模式和教學設計體系，并對其可行性進行了分析，旨在為高校理工科尤其是工科“大學物理實驗”課程的開展提供參考，提高課堂教學效率和教學質(zhì)量，培養(yǎng)和提升學生的自主學習能力和創(chuàng)新能力。

1 “大學物理實驗”課程現(xiàn)狀分析

近幾年來，“大學物理實驗”教學正面臨著嚴峻的考驗。一是不斷擴大的高校招生規(guī)模以及新高考制度改革使得生源的物理知識水平參差不齊。以浙江省為例，2017年新高考制度全面實施開始，選考物理的學生數(shù)逐年下降，甚至部分高校的部分理工科專業(yè)有50%以上的學生未選修物理，導致學生缺乏基本的物理思想和物理模型鍛練。二是當下出于種種原因考慮，部分高校的“大學物理實驗”教學學時數(shù)被不斷壓縮。三是國家提倡素質(zhì)教育，它對“大學物理實驗”教學提出了更新更高的要求，一個好的實驗項目不僅要具有豐富的實驗內(nèi)涵，還要對學生的專業(yè)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力起到良好的指導作用。這無疑使得“大學物理實驗”的教學模式和教學體系設計改革迫在眉睫。

1.1 實驗條件及教學模式

從王亞偉等人[3]對華東地區(qū)38家教學單位2015年的調(diào)研情況來看，經(jīng)過幾年的密集建設，實驗室硬件條件有較大改善，運行經(jīng)費也有所提升，但仍然有大部分高校的大學物理實驗室的面積集中在1 000～3 800 m2，每年的實驗教學運行經(jīng)費不足8萬元的就有17家，而其中實驗室面積比較大且運行經(jīng)費比較充足的多是985、211高?；虻胤街攸c高校。從專職教師的情況來看，2008年以來近7年的時間內(nèi)有23家單位的教師人數(shù)基本無變化，而且部分單位的實驗室技術人員在減少，整體隊伍學歷偏低，相對于實驗室硬件條件的改善和面積的增加，這十分有礙于實驗教學的發(fā)展和進步。

從實驗的教學內(nèi)容來看，主要分為驗證型基礎性實驗、綜合性實驗、研究性實驗、設計性及創(chuàng)新性實驗，但從實際開展情況來看，大部分學校仍以驗證型基礎性實驗為主；部分學校有自己的選課系統(tǒng)[4-6]，如福建師范大學國家級實驗教學示范中心、浙江大學城市學院、安徽農(nóng)業(yè)大學等，學生可以自主預約實驗項目，包括選修和必修項目，也有部分學校受限于實驗條件，只能按專業(yè)固定所做實驗項目。中國石油大學（華東）理學院[7-8]目前正在實施的是一種定制式教學，也即分層次教學，根據(jù)不同的專業(yè)培養(yǎng)要求，比如工科、理科和創(chuàng)新班，內(nèi)容包括必修、選修和探究型。

從實驗的教學模式來看，大部分學校主要還是以教師先講解，學生再做為主。北京理工大學物理教學實驗中心[9]調(diào)研了英國蘭開夏大學的“大學物理實驗”開放式教學模式，開放式實驗教學是指實驗時間、空間、內(nèi)容、資源及教學方法、教學評價等是開放的，學生有自主選擇權，這能極大地促進學生創(chuàng)造性綜合能力的培養(yǎng)。華中科技大學物理系[10]從1999年開始實行開放式的教學管理模式，但是受限于實驗項目和實驗人數(shù)的不斷增多，課程考核面臨嚴峻的考驗，且無法在其他學校借鑒展開。其他部分學校的開放式教學也多限于學生的因故補做和課外活動等，開放效率比較低。

1.2 實驗成績評價模式

目前，各高校普遍采用平時考勤和預習成績、平時實驗報告成績、理論考試及隨機實驗操作考試成績的評價模式，其中實驗報告成績的占比相對較高，實驗操作部分和預習部分的情況不能很好體現(xiàn)。針對這種情況，2004年有研究者提出模糊綜合評判法[11]評價“大學物理實驗”成績。直到2015年[12]，該方法也未能大面積展開，至今也沒有繼續(xù)推廣。華南師范大學物電學院[13]提出了一種發(fā)展性表現(xiàn)性成績評價模式，對每一個實驗制訂一個詳細的表現(xiàn)性評價準則，但是也只是在很小的范圍內(nèi)實施。這兩種方法雖都能很好地解決傳統(tǒng)評價方法存在的問題，但是并沒有實際展開的主要原因是需要實時錄入成績且環(huán)節(jié)復雜，如果不能借助計算機，則教師的工作量將很大，且課堂效率低下。也有部分研究者提議，實驗過程中要考察學生的科學態(tài)度，對“錯數(shù)據(jù)”不能“一棒子打死”；增加評價主體，讓學生和教師均參與評價，自評和互評相結(jié)合；期末考試的成績可以多樣化，比如理論考試、口頭報告、操演等。

1.3 實驗教學現(xiàn)狀

雖然“大學物理實驗”課程在理工科院校得到了足夠的重視，但綜合來看，目前大部分高校的“大學物理實驗”教學存在以下問題：①“填鴨式”教學，驗證理論模式仍然是主導。教師在3 h的實驗課中，往往致力于口頭介紹實驗理論原理、實驗儀器調(diào)節(jié)和使用、實驗內(nèi)容要求、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理和諸多實驗注意事項等。②實驗教學內(nèi)容繁多，而課時有限，學生疲于理解掌握，影響了學生主動學習思考的積極性，教學效果不好。學生在課前往往花很少的時間或根本沒有花時間去認真預習實驗的原理和內(nèi)容，所以在課堂上只是一味地遵循教師的講解步驟做實驗，根本不考慮正在做什么或者為什么這么做。③實驗課堂同時做實驗的學生人數(shù)較多，且專業(yè)背景不同，其物理理論基礎及動手能力參差不齊，教學效率低。一位實驗教師要同時指導幾十個學生的實驗操作，分身乏術，不能及時發(fā)現(xiàn)并改正學生的操作錯誤，實驗結(jié)束時不能及時有效地檢查實驗數(shù)據(jù)，導致部分學生的實驗效率低。④課程成績考核評價體系相對單薄。學生做完實驗后呈交上來的只有一份實驗報告，不能體現(xiàn)課前預習、實驗操作部分的情況等，導致大部分學生對“大學物理實驗”課程不夠重視。

2 信息技術滲入“大學物理實驗”課程現(xiàn)狀分析

在教育領域，信息技術的應用正逐步地改變傳統(tǒng)的教學模式，豐富教學內(nèi)容，使教學方式多樣化，為高校的課程建設和教學改革提供有力的環(huán)境條件和技術支持。目前，信息技術已經(jīng)滲入到“大學物理實驗”課程教學、課程考核等各個方面。許多高校都建立了基于互聯(lián)網(wǎng)如微信、Web等的實驗在線教學管理和資源共享平臺，制作上傳了大量的視頻、圖文文件等，供學生在實驗前后查閱，擴展了知識內(nèi)容和知識面。清華大學實驗物理教學中心[14]、同濟大學移動學習平臺[15]、山東大學物理學院[16]、吉林大學物理學院[17]、上海理工大學實驗室管理與服務中心[18]、南京理工大學紫金學 院[19]等國內(nèi)一流院校都走在了前列。生生之間、師生之間通過QQ、微信、藍墨云等交流工具進行線上測試、線上答疑討論、線上問卷調(diào)查分析等，師生交流通道既可以是課上實時的，也可以是線下的，互聯(lián)網(wǎng)以定量方式檢測學生學習情況和教師教學效果，并積累建立學習過程性資料。部分高校的部分實驗儀器實現(xiàn)了計算機控制操作和采集數(shù)據(jù)，實驗設備智能管理，為遠程實時診斷和維護實驗儀器提供了技術支撐。福建師范大學物理國家級實驗教學中心[4]和中國地質(zhì)大學（北京）實驗物理中心[20]在近幾年引入了智能化的預習題庫和實驗報告自動評閱系統(tǒng)，解決了大面積考核問題，加強了實驗教學的考核環(huán)節(jié)，大大地縮短了實驗教師的課程評價時間，但是缺點是仍然不能避免“高分低能、數(shù)據(jù)抄襲”等問題，也就是缺少過程監(jiān)管。太原工業(yè)學院理學系[21]提出了基于移動平臺的“大學物理實驗”教學考核方式，但是，最終的評定成績值區(qū)分度不大，學習效果有待進一步驗證?；诨ヂ?lián)網(wǎng)的虛擬仿真實驗[22-23]也被越來越多地應用在“大學物理實驗”的教學環(huán)節(jié)中，但其更多地被用作實驗預習的補充和一些因場地和資金受限的實驗項目的原理演示，部分高校重視性不足?？偟膩碚f，信息技術與“大學物理實驗”課程的融合已經(jīng)有了非常多的嘗試，也取得了很多成效，但不可否認的是，高校、教師和第三方運營商等技術開發(fā)主體之間各自為戰(zhàn)，溝通不暢，系統(tǒng)和平臺的實用性、擴展性都不夠，網(wǎng)絡資源的質(zhì)量不過關或流于形式，教師的信息技術水平和能力有所欠缺[24]。另外，現(xiàn)在的物理實驗教學亟需建立一套基于云計算和大數(shù)據(jù)分析的教學分析平臺，包括實驗報告查重與評閱、學生實驗技能分析與評價、教師教學水平綜合分析與評價、課堂教學效果分析、實驗設備智能化管理 等多種功能，從而切實提高“大學物理實驗”的教學效率和質(zhì)量。

當下，國家正在貫徹落實黨的十九大作出的戰(zhàn)略部署安排，系統(tǒng)謀劃2035年的教育改革發(fā)展?？萍嫉倪M步，尤其是智能化對教育改革的影響越來越不容忽視，將“大學物理實驗”課程信息化、現(xiàn)代化是大勢所趨，勢在必行。

3 互聯(lián)網(wǎng)+智能手機APP環(huán)境及可行性分析

第一，各高校互聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)全面覆蓋，具備信息化、智能化的條件，為教學和科研提供了很大的便利。各高校校園網(wǎng)絡、網(wǎng)絡云盤、服務器等基礎軟硬件設備已經(jīng)建立并普及，為學生的學習和教師的教學研究提供了信息化的環(huán)境，也正在逐漸影響和改變傳統(tǒng)的教學模式。

第二，搭載Android操作系統(tǒng)和IOS操作系統(tǒng)的智能手機、平板電腦等智能移動設備在高等院校學生中已有很高普及率，并且學生的日常學習生活已經(jīng)變得和這些智能移動設備密不可分。近年來，大學生在課堂上使用智能手機上網(wǎng)或娛樂的現(xiàn)象越來越多，為應對這種情況，部分高校教師提出“無手機課堂”，在上課時教師和學生均不使用手機，以期提高課堂教學效果。然而，學生隨身攜帶使用智能手機已經(jīng)成為一種習慣，在課堂上強制禁止使用智能手機，會使他們產(chǎn)生抵觸心理，很可能產(chǎn)生與預期相反的結(jié)果?！岸虏蝗缡琛?，在大學生越來越習慣于利用智能手機從網(wǎng)絡獲取信息的情況下，大學課堂也應隨之做出改變，正確引導大學生使用智能手機輔助學習。

第三，智能手機的逐步普及和移動互聯(lián)網(wǎng)技術的快速發(fā)展，為手機APP應用于高校教學的信息化建設提供了良好的技術基礎，手機APP在教學應用中的地位日漸凸顯?；谝苿踊ヂ?lián)網(wǎng)的應用程序（Web APP）、手機APP等的教學實踐有了較多的開展，相關的在線教育網(wǎng)站如中國大學MOOC、MOOC學院等都開發(fā)有相應的移動客戶端應用軟件供用戶使用。手機二維碼技術的廣泛應用，使得信息資源的傳遞更加方便快捷，一個二維碼就可以包含網(wǎng)址、圖文資料、視頻等信息。因此，如何充分利用智能移動設備并且實現(xiàn)與教學活動之間的資源整合，將學習資源更方便快捷地傳遞給學生已然成為當前教學工作者研究的重點內(nèi)容。

第四，利用智能手機內(nèi)置的各種精巧傳感器進行物理實驗，與傳統(tǒng)的物理實驗方式進行對比分析的實證研究在國內(nèi)的關注度相對較低[25]。從2012年起，在國外部分學者的推動下，尤其是Physicstoolbox、SensorKinetics、Sense-it等手機APP的相繼研發(fā)之后，利用智能手機自帶的各種傳感器（如加速度傳感器、陀螺儀、聲傳感器、光傳感器、霍爾傳感器、氣壓傳感器等）進行物理實驗的演示、操作和數(shù)據(jù)的獲取記錄得到了越來越多的大學物理實驗教育者的關注，由于其測量方便快捷、精確度高等優(yōu)勢，應用的實驗內(nèi)容已經(jīng)涵蓋了力、熱、光、電、聲等多個領域，應用的方式主要有直接測量物理量的數(shù)值、測量極值間的時間間隔、測量物理量的空間分布等等，例如，牛頓環(huán)實驗中將手機攝像頭對準目鏡，通過手機觀察分析條紋移動，操作簡單輕松，因此，鼓勵學生利用智能手機進行大學物理實驗相關操作，也能引起學生較大的興趣，但是，相對來說，利用智能手機傳感器進行物理實驗還是一個比較新的領域，在國內(nèi)開展這方面工作的學者少之又少，大家只是更多地注重實驗內(nèi)容的研究。

4 開放式智能化“大學物理實驗”課程教學可行性模式

“大學物理實驗”按大學科分類，分為三個層次教學。第一層次，在低年級階段，以驗證性、模擬性實驗教學為主，第二、三層次，在高年級階段，以設計性和研究性實驗教學為主。其中第一層次的教學是設計型研究型教學的載體，包含兩個層次的基本任務：使學生掌握基本的科學實驗技能（包括思想、方法及規(guī)范）及常規(guī)儀器的使用；通過多次獨立完成實驗的鍛煉，逐步提高學生分析問題與解決問題的能力，進而提高其創(chuàng)新能力[26]。對于工科專業(yè)，其重點在基礎知識的掌握和基本技能的培養(yǎng)，而基礎性實驗相對而言更具程序規(guī)范性，其開放式智能化的教學模式具有可行性。本文提出的教學及評價模式，具體包括以下幾個方面。

第一，建立基于互聯(lián)網(wǎng)并可通過智能手機APP便捷訪問的資源庫及電子教材，利用計算機技術建立整合實驗預約、電子資源、實驗過程監(jiān)管、實驗報告自動評閱等多平臺的系統(tǒng)，解放實驗教師，提高效率。

首先，結(jié)合實驗內(nèi)容的特點，通過歸納總結(jié)，將整個實驗內(nèi)容細分為很多個小知識點，然后圍繞每個小知識點，分別制作2～5 min的簡短小視頻，視頻內(nèi)容可以是純理論的圖文動態(tài)講解，也可以是實驗操作的演示示范，然后將這些電子資源按實驗項目整理分類，存儲在自建服務器上或上傳到網(wǎng)絡云盤。簡短視頻可以由教師提前完成制作，然后每次實驗結(jié)束之后，自愿組隊，每組隨機分配任務，2周內(nèi)各組學生自行拍攝各自任務的視頻或PPT匯報視頻，修改剪輯后上傳，學期末由學生和教師投票綜合評選出各部分最優(yōu)視頻資源并預留至下一屆學生使用，從學生視角，實現(xiàn)資源的更新，如圖1所示。

圖1 電子資源庫的建立與更新圖示

其次，將傳統(tǒng)教學方式的課堂上教師花大量時間講解的內(nèi)容，比如實驗原理和實驗注意事項部分，放在課下由學生在線上完成預習，為督促學生有效學習，在正式實驗前教師分級別設置并限定時間進行習題測試，考察每位學生的預習情況，達到要求才能進入實驗內(nèi)容操作部分。如果不合格，間隔5 min左右時間觀看電子資源后再次測試。如果3次均不合格，則取消此次實驗預約。這里測試的習題庫包含三個層次的題目：第一層次是本次實驗涉及到的物理概念和所使用的實驗器材；第二層次是本次實驗的實驗原理、實驗內(nèi)容和實驗步驟，即要做什么，解決什么、怎么解決；第三層次是對本次實驗中的結(jié)論舉一反三，拓展到更深層次應用。

最后，尋求第三方互聯(lián)網(wǎng)公司的合作，共同開發(fā)整合實驗預約、電子資源、實驗過程監(jiān)管、實驗報告自動評閱等多平臺的系統(tǒng)，解放教師，減少重復無效工作時間，從而將更多的時間和精力投入到教學改革和信息技術更新上，提高教學效果。

第二，基于學校局域網(wǎng)，利用二維碼技術，結(jié)合智能手機APP實現(xiàn)課堂管理方式的開放化和智能化，學生學習的自主化。

如圖2所示，學生登錄系統(tǒng)平臺預約實驗項目，保證一人一套實驗儀器，正式上課前，學生將預習報告上傳然后到實驗室簽到，繼而進行在線限時測試，預習測試合格后，選擇實驗儀器，利用二維碼解鎖技術智能開啟實驗儀器設備，然后組裝檢查實驗儀器，如果儀器正常則正式進入實驗，如果儀器不正常，通過故障報修系統(tǒng)及時反饋給實驗管理員進行維修。進入實驗后，按要求內(nèi)容操作，每完成一項實驗內(nèi)容就將該部分的數(shù)據(jù)或拍攝的現(xiàn)象照片上傳至數(shù)據(jù)庫云服務器進行數(shù)據(jù)反饋，如果反饋數(shù)據(jù)合理則繼續(xù)下一項，如果若數(shù)據(jù)不合理，則間隔3 min左右時間再次觀看資源庫視頻獨立解決或與其他學生討論分析或詢問實驗巡查員，進而再次進行該項實驗內(nèi)容并上傳新數(shù)據(jù)或新圖片，直至所有實驗內(nèi)容全部完成。最后進行實驗儀器規(guī)整，記錄實驗時長并結(jié)束實驗，如果總實驗時常超過規(guī)定時長，則本次實驗最高評分不得超過及格分。后續(xù)的數(shù)據(jù)處理及思考題回答也要在兩周內(nèi)完成并上傳。

另外，在實驗儀器或?qū)嶒炞乐付ㄎ恢谜迟N相應的二維碼，學生也可以使用自己的智能手機掃描二維碼，快捷訪問儲存在本地服務器或網(wǎng)絡云盤上的該實驗電子資源，根據(jù)自己的需要選取特定的知識點進行學習，通過觀看該知識點的視頻及圖文講解，針對該特定問題迅速找到解決方法。如某位學生不知道如何讀數(shù)，可以直接點擊“讀數(shù)方法”的視頻，通過幾分鐘的學習，就可以獨立解決這個問題。通過大數(shù)據(jù)分析，對于實驗中較多學生出現(xiàn)的相同問題，教師要及時通過到場投屏演示或錄小視頻講解，提高實驗效率。

圖2 實驗室智能管理及實驗全過程評價系統(tǒng)構想圖示

第三，構建“線上課前預習、課中實驗操作和數(shù)據(jù)實時反饋、課后數(shù)據(jù)處理和實驗報告及視頻翻轉(zhuǎn)制作”的綜合量化課程評價體系。

在該教學模式下，平時實驗成績有4個考核點，分別是電子資源是否點擊預習、預習報告情況、是否準時簽到和視頻翻轉(zhuǎn)制作情況；課中實驗操作過程成績有5個考核點，分別是預習測試情況、實驗儀器選擇及組裝情況、實驗過程數(shù)據(jù)反饋情況、結(jié)束時儀器規(guī)整情況和實驗總時長情況。課后數(shù)據(jù)處理部分考核，系統(tǒng)中的實驗數(shù)據(jù)部分、課后的數(shù)據(jù)處理部分及思考題回答和誤差分析部分所構成的完整實驗報告考核。各高校可根據(jù)本專業(yè)的人才培養(yǎng)方案設置相應的占比或增加考核點并根據(jù)具體的實驗項目制定詳細的評分量化表。整個過程中的評分由系統(tǒng)自動打分，課堂的實驗助教和巡查員也可以根據(jù)課堂實際情況通過系統(tǒng)實時錄入評價等級或分數(shù)，管理員和教師有權限進行部分修正，并在下一次實驗之前，將本次實驗的綜合成績及評價通過系統(tǒng)反饋給學生。

第四，積累平臺數(shù)據(jù)，進行大數(shù)據(jù)分析，不斷改進和更新教學內(nèi)容和教學方式等，反哺教師和學生。

5 初步實踐成效

目前，本?！按髮W物理實驗”課程面向全校所有工科專業(yè)開設，每學年有將近1 200名的學生修讀，并且人數(shù)逐年增加，課程總學時數(shù)為42，可開設實驗項目20余項，從實驗的教學模式來看，2018年下半年之前全部采用線下模式，以教師先講解演示，學生再做為主，2018—2019第2學期開始，逐漸融入部分線上模式，針對少數(shù)的幾個實驗項目，如太陽能電池基本特性的測定等，部分錄制操作演示視頻，作課堂實操輔助使用。學生普遍反映此方式比傳統(tǒng)現(xiàn)場演示方式更便捷有效，到2019—2020第1學期，進一步展開線上視頻的錄制，并借助云班課APP共享給學生，比如分光計的調(diào)節(jié)與使用實驗項目，共設置了16個不超過5 min的短視頻，通過這些短視頻的線上線下學習，學生全部能獨立地在規(guī)定時間內(nèi)做完實驗；從課程的評價體系來看，傳統(tǒng)地主要采用平時考勤成績、實驗成績和理論考試成績的考核方式，其中實驗成績?nèi)Q于一份實驗報告，且占比相對較高，而實驗操作部分和預習部分的情況不能很好體現(xiàn)，且從2019—2020第1學期開始，進一步地規(guī)范化和格式化實驗報告，且細分為預習報告和實驗報告，其中實驗報告評分中還涉及到學生的操作情況、態(tài)度等。

對2個學期所帶4個班級學生分別進行了調(diào)查問卷，將2018—2019第2學期2個班級設為對照班，2019—2020第1學期2個班級設為實驗班，其中，“對物理實驗現(xiàn)在的教學方式的滿意度”選項的統(tǒng)計如圖3（a）所示，相比于對照班，實驗班學生對改進后的教學模式認可度相對更高。對“你認為老師應該怎么上課？”選項的統(tǒng)計如圖3（b）所示，從中可以看到，舊的教學模式下，學生更依賴老師，而新模式下，學生有了更高層次的追求：自由和創(chuàng)新。

圖3 新舊教學模式下調(diào)查問卷統(tǒng)計圖

6 總結(jié)

隨著移動互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展、無線通信技術和移動新技術的不斷出現(xiàn)，智能手機的普及以及應用軟件的迅速發(fā)展，使得將互聯(lián)網(wǎng)+智能手機APP滲透進“大學物理實驗”課程教學中的“教”“學”“做”和“評”各個環(huán)節(jié)變得切實可行。與傳統(tǒng)的教學模式對比，教師的角色就由知識提供者轉(zhuǎn)換成學習的引導者、啟發(fā)者和組織者，知識由“智能助手”提供，而學生的角色由知識被動接收者轉(zhuǎn)變成知識的主動搜集者、問題的提出者，學生主動式學習，有效提高實驗教學的效率和教學的質(zhì)量。借助計算機智能化技術和實驗助教的輔助，教學過程中教師和學生實時互動與反饋，并根據(jù)評價表實現(xiàn)成績量化，考量整個實驗過程，使得實驗成績的評估更加合理。該教學新模式使得實驗室實現(xiàn)真正意義上的全開放，實驗儀器資源可以得到最大化利用，解放實驗教師，大量減少重復工作時間，倒逼學生自主式學習，鍛煉多向思維能力，提升獨立解決問題能力和創(chuàng)新能力，但該模式離正式實施還需要較長一段時間的準備，它需要各高校以及第三方互聯(lián)網(wǎng)科技公司之間的交流合作，前期投入大，花費精力多，但后續(xù)效果可期，且推廣性很強，具有較大參考價值。

［1］彭柯銘，陳健，尹志新，等.大學物理實驗培養(yǎng)動手能力的探討［J］.教育教學論壇，2018（1）：277-278.

［2］孟昭霞.實驗教學在學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的作用［J］.現(xiàn)代大學教育，2018（5）：92-97.

［3］王亞偉，樂永康，錢颯颯，等.大學物理、大學物理實驗兩課課程現(xiàn)狀調(diào)查報告及總結(jié)［J］.物理與工程，2016（4）：45-54，57.

［4］鄭衛(wèi)峰，馮卓宏，陳悅?cè)A.在線課程多元、動態(tài)的綜合評價模式的實踐與思考［J］.教育教學論壇，2018（13）：195-196.

［5］洪煒寧，錢良存，劉家菊，等.基于網(wǎng)絡平臺的物理實驗多維教學模式研究與實踐［J］.赤峰學院學報（自然科學版），2015（15）：219-221.

［6］張銳波.培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的物理實驗考試模式［J］.實驗室研究與探索，2012，31（2）：88-90.

［7］王世燕，袁順東，張亞萍.大學物理實驗分層次教學模式的探索與實踐［J］.物理與工程，2017，27（2）：47-50，55.

［8］楊新建，黃柳賓，王殿生.物理實驗大平臺建設實踐與思考［J］.大學物理實驗，2013（2）：110-112.

［9］陳新，徐國棟，董建平，等.中英大學物理實驗教學模式的比較與分析［J］.北京理工大學學報（社會科學版），2007，9（4）：91-93.

［10］范淑媛，張洪，熊永紅.開放式實驗教學學生成績評價方法的研究［J］.實驗科學與技術，2008（Suppl 1）：283-284，339.

［11］陳海燕.模糊綜合評價在物理實驗中的應用［J］.信陽師范學院學報（自然科學版），2004，17（1）：86-87，114.

［12］程鯤.模糊綜合評判在物理實驗成績評定中的應用研究［J］.鹽城工學院學報（自然科學版），2011，24（1）：20-24.

［13］李加定，肖化.基于發(fā)展性和表現(xiàn)性評價的大學物理實驗評價考核方式［J］.實驗技術與管理，2009，26（11）：140-143.

［14］王合英，陳宜保，孫文博，等.信息技術在大學物理實驗教學中的應用［J］.實驗技術與管理，2016，33（8）：141-144.

［15］馬寧生，呂璐璐.基于互聯(lián)網(wǎng)技術的大學物理實驗教學模式的研究［J］.物理與工程，2018（Suppl 1）：157-161.

［16］劉建強，宋洪曉，徐建強.開放型大學物理實驗教學平臺的建設研究［C］//2012年全國高等學校（物理）基礎課程教育學術研討會，2012：75-77.

［17］張鳳琴，劉強，林曉瓏.信息技術與大學物理實驗深度融合的教學模式研究與探索［J］.實驗技術與管理，2019，36（6）：204-207.

［18］崔連敏.微信支持的大學物理實驗翻轉(zhuǎn)課堂設計與實踐［J］.軟件導刊，2015，14（12）：199-201.

［19］王濤，吳慶州.“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下物理實驗信息化教學的探索與實踐［J］.物理實驗，2018，38（9）：48-50，54.

［20］蔣蕓，周惟公，王亞芳.信息技術在大學物理實驗課程考核中的實踐與研究［J］.物理與工程，2012，22（3）：16-18，22.

［21］楊文錦，李淑青，馮中營.基于移動平臺的大學物理實驗教學考核方式探索［J］.西部素質(zhì)教育，2019，5（4）：143-145.

［22］張林.虛擬仿真技術對大學物理實驗教學影響的探究［J］.大學物理實驗，2015（1）：116-118.

［23］陳曉旭.大學物理虛擬實驗微課程的開發(fā)與應用研究［D］.長沙：湖南大學，2016.

［24］趙俊芳，崔瑩，鄭鑫瑤.我國高校翻轉(zhuǎn)課堂的實踐問題及對策研究［J］.現(xiàn)代大學教育，2018，174（6）：89-93.

［25］李錫均，程敏熙，江敏麗.數(shù)字傳感器新載體——智能手機在物理實驗中的應用綜述［J］.大學物理，2018，37（2）：53-69，63.

［26］王云才.對非物理類專業(yè)物理實驗課程教學改革的思考［J］.實驗室研究與探索，2007，26（7）：117-118.

2095－6835（2020）24－0036－06

G642

A

10.15913/j.cnki.kjycx.2020.24.012

黃世娟（1988—），女，河南信陽人，博士，講師，主要從事大學物理及大學物理實驗教學與研究。

省級一流本科課程《大學物理實驗》、浙江省教育科學規(guī)劃項目（編號：2019SCG329）和浙江水利水電學院高教研究課題（編號：XGJ-201905）等項目資助

〔編輯：王霞〕