微课在民办高校大学物理设计性实验中应用的探索

杨兆海++丛广宇++程丹

[摘要]在课程改革深入开展的背景下，微课作为一种有力的学习资源在民办高校大学物理设计性实验中有着非常重要的作用。本文主要探索了在民办高校大学物理设计性实验中应用微课的分类以及制作时需要注意的问题，以达到高效教学和培养学生自主学习的目的。

[关键词]微课 设计性实验 大学物理实验

[中图分类号]G642 [文献标识码]A [文章编号]1009-5349（2016）24-0222-02

在课程改革深入开展的背景下，大学物理实验课程作为一门通识教育的必修基础课和理工科学生接受系统实验方法和实验技能训练的开端，越来越注重培养学生的自主学习能力和创新能力，尤其是在以培养应用技术型人才为目标的民办本科院校。在我国民办本科院校中，大学物理实验教学绝大部分还是依赖于传统的教学，这种模式下的大学物理实验能达到培养学生的动手能力、训练严谨科学思维的目的，但随着社会节奏加快，岗位所需的“好员工”未必是学校中的“好学生”，这就对人才自主动手以及高质量完成任务的能力提出了较高的要求。而无论是从专业、就业的角度还是从终身教育的方面，这都是学生需要具备且能受益终身的能力。大学物理实验有着其他学科所不能比拟的先天优势，这其中，最能使学生达到这一目的的是设计性实验。

为了适应这种发展，设计行实验的内容需要增加，由于民办高校的学生基础较为薄弱，在进行此类实验项目的学习时较为困难，因而对教师提出了更高的要求，教师在教学内容、教学方法和教学手段上都需要进行探索。微课作为网络时代下的产物，作为重要的智慧学习、个性化学习的资源，在民办高校大学物理设计性实验中有着非常重要的作用。

一、民辦本科大学物理设计性实验教学现状

区别于传统教学模式下的授课，设计性实验更加强调对利用规律和工具自主解决问题的实验技能进行培养。在整个过程中，学生必须为主体地位，教师应给予相应的技术指导，并对课堂进行组织，必要的时候促进实验的进行。学生需要自行思考，并进行团队合作进而完成任务。这样的实验方式能够激发学生的学习兴趣及创新意识，同时还能锻炼学生的协作能力。

在民办本科院校中妨碍教学质量和水平提高的因素主要体现在两个方面：

（一）课前预习

学生在进行设计性实验前需要针对具体的实验项目进行课前预习，对实验项目的实验目的、原理及仪器设备的使用进行学习，设计性实验中需要用到的仪器多数情况下为传统实验中已经使用过的仪器及少量操作较为简单的新设备。每个学生对之前所学的实验原理、设备使用知识等掌握程度不一，这就需要对这些知识进行整合，进而选择适合的仪器设备、设计合适的实验方法来完成实验。学生在对实验的关键问题进行深刻理解后方能做到实验时胸有成竹，进而提高学习效率。而在预习时，学生通常会在如下方面遇到问题：

第一，在查阅相关知识的方法。

设计性实验预习的方法大部分来源于书籍和网络，新仪器设备的使用等多为二维的平面照片，受到这种条件的限制，学生只能对着照片想象实验过程，胸中“画”个“竹”。

第二，知识内容的针对性差。

学生通过书籍、网络等手段会获得海量的相关知识，由于信息量过大，与实验相关的内容被阐述的过于具体，甚至还有前后矛盾的情况，而学生此时的能力尚不能对知识进行有效筛选和鉴别，因而在预习时会花掉大量的时间和精力，这会打击学生的学习兴趣。

（二）课堂时间分配

设计性实验主要是学生自主完成的，教师讲解较少。对于在先前实验中涉及到的仪器设备和实验原理等，教师一般不会再进行重复讲解。对于之前传统实验课上动手能力较好、理解力较强的学生，这些内容掌握的相对较好，在实验时遇到的困难也较少，教师若做重复讲解学生就显得不爱听，甚至觉得唠叨；还有相当一部分动手能力较差或理解力较差的学生，明显对这部分知识理解、掌握的不好，在实验时显得极为没有条理，甚至有的学生对设计性实验丝毫没有思路，不知道设计性实验在做什么，因而普遍显得不爱动手，甚至会对实验产生厌烦心理，对这种学生就需要进行重复的、较为细致的讲解。而在有限时间内，在这种掌握程度相差很大的情况下，教师很难在不占用实验课上太长时间的情况下照顾到所有学生，教学效果很难提升。

二、微课及其特点

在设计性实验中引入微课是能够解决上述问题比较好的方法。微课主要是以微视频的方式进行。教师可以对某个知识点、某种仪器设备的使用方法、实验过程中需要注意的问题等常见的、典型的、有代表性的问题进行记录。可以把这种记录看成一种完整的、“小而精”的教学活动，区别于传统的教学资源（如课件、设计、反思等）是一种新型教学资源，且每个微视频都是独立的“小”课堂，内容完整针对性强，在大学物理设计性实验过程中发挥着明显作用。其主要优势如下：

（一）时间较短

设计性实验过程中，需要在有限时间内完成实验任务，类似仪器设备使用方法、相关理论知识等方面的资源需要“短”而“精”，学习时不能过于占用学生时间，而微课指向性非常明确，不需要学生对海量信息进行筛选，且每节微课的时间一般不会超过20min，且应用于设计性实验的资源甚至可以制成7min左右，学生无论在课前或课上都可以进行查阅，避免长时间阅读、筛选冗长的材料而造成疲惫，大大提高了实验效率。

（二）教学内容针对性较强

应用于大学物理设计性实验的微课，一般都要针对具体的实验项目进行制作，进而做直观的表达，就实验过程中的具体问题，学生可以根据自己对知识掌握的程度以及课前、课上的实际需要进行选择性的查阅和学习，并且查阅的次数没有限定，学生可以反复观看，直至弄清为止，大大提高学习效果，满足学生的个性化需求，非常适合设计性实验的预习和课堂上进行使用。

（三）资源容量较小

传统的教学视频容量通常是比较大的，基本上是常规授课的时长，且存在下载和观看费时的情况，而由于软件问题，一些视频在手机等移动载体上不能播放。而微课视频及配套的辅助资源一般都不大，容量约在几十兆左右，且使用网络在线播放的主流媒体格式。这样学生不仅可以在课前预习时使用，还可以在设计性实验的课堂上利用手机、平板电脑等随时流畅地进行播放和学习，教师还可以根据学生课上的使用情况对教学进行反思和研究。

（四）教学内容通用化

针对设计性实验教学制作的微课，一般都是完整的问题，虽然是针对设计性实验中的问题进行设计，但都是完整的小课程，同样可以在传统实验中进行辅助教学。

三、设计性实验中微课的分类

在设计性实验中，微课作为有力的学习资源，其优势是非常明显的。按照实验的需求，大致可分为如下几类：

（一）講解设计性实验本身的微课

在设计性实验的教学过程中，很多学生不能理解什么是设计性实验。对设计性实验开设的目的、要求、步骤、研究方法、评价方法等认识不清楚，上课过程中胡乱应付的现象时有发生。因而需要制作介绍设计性实验本身的微课，让学生对课程要求有一定的认识。

（二）各仪器设备使用方法及注意事项微课

实验室各基本仪器设备的使用方法（例如游标卡尺、读数显微镜等的使用方法）需要制作成微课。学生在进行设计性实验时会选用相应的设备，对于不熟悉的仪器可以通过查找与本实验室设备相匹配的设备微课进行预习。另外，对于各仪器设备在使用中需要注意的问题也可在微课中提及，方便学生在实验过程中注意操作。

（三）相应物理知识点的讲解

学生在进行设计性实验的学习时会遇到与实验相关的物理知识，而在大学物理课的课堂上，学生并没有特别注重该部分的知识，不能做到有效应用。因而需要制作物理知识点微课，这种微课在内容上要特别注意该知识点在设计性实验中的应用。

（四）相应设计性实验的物理学史微课

在设计性实验开展的过程中，学生对相应的科学家及相应的物理现象研究历史产生了较为浓厚的兴趣。因而可以根据设计性实验中所设计的历史人物及历史事件制作关于物理学史方面的微课。

（五）与完成设计性实验相关能力的微课

学生在设计性实验的学习中，还出现了辅助能力不足的情况，例如不会撰写实验论文、不清楚小论文的结构及内在逻辑；不能规范、科学地处理采集到的实验数据（而这一点在常规实验项目中也存在）等。因而可以单独针对这类问题制作微课，有针对性地讲解设计性实验的这些辅助手段。

四、设计性实验中微课制作的注意事项

（一）时间不宜过长，文件不宜过大

针对设计性实验的微课学生一般要在课前预习时使用。在实验进行过程中学生还会反复查阅，因而每个微课时间都不要太长，一般控制在7min左右，另外，微课文件不宜过大，方便学生在课上利用手机进行查阅。

（二）知识点要极具针对性

学生在有限的时间段进行设计性实验时，需要高效地进行资料的查阅，因而微课知识点要特别注意针对性以提高学生实验的效率。

五、结语

在课程改革的形势下，民办高校大学物理设计性实验采用微课作为有力的手段进行补充教学是非常重要的。根据设计性实验的需求，微课大致可分为讲解设计性实验本身、仪器设备使用方法及注意事项、物理知识点、相应物理学史以及讲解辅助手段、方法的微课。在微课的制作中还要注意时间不宜过长，文件不宜过大，此外还要注意知识内容的针对性。微课能够做到使学生的学习时间、空间都得到拓展和延伸，进而促进学生高效进行设计性实验的学习。

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责任编辑：杨柳