MOOC和PI相结合教学法在大学物理实验教学中的运用研究

崔娟，胡珍妮，曹高飞，常在斌

（西安交通工程学院，西安 710300）

1 引言

在目前，运用MOOC和PI相结合的教学方法在大学教学中是非常常见的，而且，通过这种方法也能够激发学生的学习热情，学生也能够更加容易地接受知识。为此，研究MOOC和PI在大学物理实验教学中的运用是非常有意义的[1]。

2 大学物理实验教学的现状

大学物理实验是培养学生基础实验知识、实验方法和实验技能的课程，是高等院校理工科教学体系的重要组成部分。大学物理实验教学属于基础性课程教学，主要的教学对象是刚进入大学的大一新生，它对培养学生的创新意识、动手能力、分析问题和解决问题的能力发挥着不可替代的作用[2]。这门课程与其他的专业实验课程有非常大的区别，可以说大学物理实验的很多教学内容与其他课程内容有着千丝万缕的联系，但也存在与当前企业、科研中能够直接应用的知识脱节的问题。所以如何搞好大学物理实验的教学工作是目前摆在广大物理教学工作者面前的普遍难题。

2.1 学生不感兴趣

其实，大家对于大学物理实验教学这个课程还是给予了一定的重视的，人们普遍认为这门课程是很实用的。大部分的学生对于这门课程的重要性和地位都给予了很高的评价。但是，学生在对这门课的兴趣方面是非常不乐观的，甚至有的学生根本就不知道这一门课程。这是因为大学物理实验教学这门课程具有自身的独特性。其在进行教学的过程当中，相关的知识点可能会比较枯燥。而且，单单通过学习的方式是没有办法完全理解这个实验的原理和实验的内容的，所以严重打击了学生的学习兴趣。因此，如何解决这个学生不感兴趣的问题，也成为现在大学物理实验教学发展的一个关键环节。

2.2 大学物理实验教学课程相对复杂

大学物理实验教学课程非常复杂，其涉及的知识和概念都是比较难理解的，所以往往不能通过短暂的实验课让学生充分地理解所学的实验内容，这样就会严重地影响这门课程的教学效果。在很多时候，学生只是按照课本上的步骤去完成实验，根本就没有理解课本的内容，导致无法让学生对这门课程产生兴趣，也没有办法让学生真正地在这门课程中学到东西。

因为其概念也比较复杂，老师在教授的过程当中，如果出现教学方法不适当的情况，学生对于这门课程的厌恶心理可能会进一步加大。而且，如果学生无法理解在课堂上所学到的知识，会使其渐渐地对这门课程产生不良的情绪。这些因素都是非常不利于这门课程发展的，同时也是大学物理实验课程亟需解决的问题。

2.3 教具欠缺

就大学物理实验教学这个课程的性质来说，其所需的物理实验道具非常多。因为其是一个实践性比较强的课程，需要很强的动手能力，对于教具方面的要求也会比较高。因此，一些大学教具方面的缺失也是阻碍这门课程进步的原因之一。很多的大学对于这方面的建设是不太重视的，只是注重对于理论知识的讲解，对于实践性活动的开展是相对比较少的，这非常不利于学生对这门课程的学习。学生在缺乏教具的情况下，也很难对这门课程产生兴趣，使其对于这门课程上所学到的知识点停留在纸上，并没有真正地转变为学生的动手能力。毕竟，没有教具是很难让学生通过抽象的知识去理解到这个具体的操作步骤的。

3 MOOC和PI相结合的优势

虽然，大学物理实验教学是一门比较重要的课程，但是其在发展过程当中也存在着一定的问题。而通过MOOC和PI相结合的教学方式，可以有效改善并解决这些问题[3]。由于大学物理实验教学这门课程比较独特，内容相对复杂，因此，优化其教学方式是非常有必要的。我们可以通过拍摄视频的方式，将实验的过程和原理用视频来进行演示，将文字性的内容转变为一个动态的视频，对学生的深入理解是非常有利的，同时可以激发学生的学习热情。同时，也可以引入一些软件厂家的预习系统，学生可以通过在线的方式进行虚拟操作，使学生能够对知识点有一个直观的了解，同时增强其操作能力。

4 MOOC和PI相结合的教学方案

大学物理实验学生的学习过程总的来说分为三大块，即实验前的预习、实验课上的动手操作、课后实验报告的完成。我们将从实验预习及实验课教学这两块对课程的教学方法进行改革。

实验课的预习是非常重要的，因为任何一个实验项目，其物理背景和实验原理往往是相当复杂的，学生仅仅通过实验课上有限的时间完全不足以理解实验的内容，若是不进行有效的实验预习，就会严重影响实验课的教学效果，导致学生只是按照操作步骤去完成实验，却完全没有理解实验内容。因此，针对实验预习的改革主要分两块来进行：第一，拍摄了大量详尽的针对实验项目的有关背景、原理、应用、实验操作的演示视频，把索然无味的文字转变为可以与我们实验现场相结合的动态视频，从而大大激发学生的学习热情；第二，引进了科大奥锐公司的大学物理实验预习系统，学生可以在线对虚拟实验进行操作，从而更加深入理解实验的操作。

针对实验的课堂教学，我们采用PI式教学法，改革现有的以教师为主体的单向知识传授模式，将基于问题的主动学习方式引入物理实验的教学课堂。在采用PI教学模式时要严格按照PI的教学步骤进行，主要分为讲义准备、PI课堂问题设计和使用、量化考核等几个模块。其中，讲义的准备主要针对学生课前预习，编排时要充分突出实验目的的描述，物理概念、物理图像、实验设计思想和实验方法的阐述，避免枯燥的文字叙述，较多地引用图例来提高学生学习的兴趣。PI课堂问题的设计是PI的核心，必须精心设计每一个问题，紧密联系课程主要内容，充分引导学生对实验的核心内容、概念、实验方法进行深入思考。量化考核是衡量PI教学法教学质量好坏的重要手段。PI量化考核主要采用考试的方式进行，考试内容将主要来自于课堂教学内容，通过短期和长期考核相结合的方式来对比参与教学改革和传统教学的学生成绩，较为准确地对教学效果进行量化分析[4]。

5 结语

MOOC和PI相结合的教学方式在大学物理的教学当中取得了一定的成果。这种方式的运用也受到了学生们的欢迎。在未来，这种方式有可能被推广到每一门课程当中。希望通过本文的研究和分析，大家能够对MOOC和PI相结合的教学方式有一个了解和认识，也希望相关的教育工作者能够充分地利用这种教学方式，为我国的教育事业作出贡献。