信息化技术对于传统物理实验的革新

宁华　赵丽丽　叶孝权

摘要： 教育部明确提出要“推进信息技术与高等教育的深度融合，促进教育内容、教学手段和方法现代化”，“创新信息化教学与学习方式”，因此，基于信息化技术的教学改革无疑是教改的一个重要方向。通过视频、微课等电子补充教材改进大学物理实验课教材，探索互动课堂、推动课堂从“以教为中心”向“以学为中心”、从“知识为重”向“能力为重”转变。

关键词：信息化技术，大学物理实验，教学

利用信息技术解决传统教育的瓶颈问题。

大学物理实验课是一门基础性强，修课者众多的一门本科生课程，该课程的教学改革应当得到重视，基于信息化技术的大学物理实验课程改革符合《教育信息化十年发展规划（2011-2020年）》[1]与实际需要。

目前的现实问题主要有：

1）传统的文字教材需要信息化手段加以改进

实验课教材是学生们做实验的重要指导文献，在现实的大学物理实验课的预习中，许多的实验若学生们未看到仪器实物难以理解所述内容，在做实验的过程中若未看到老师示范的操作要点，仅凭实验指导书难以完成实验操作。无论书面教材编写得如何完美，单维度信息始终比较抽象，不易于让学生学习，这个是纸介媒体的固有的不足。所以实验课教学有必要辅助以现代信息化方式，把知识形象的传递给学生，更易于学生融会贯通。

另一方面，不设专门指导教师的开放式实验室一直难以实施，其主要原因之一是离开教师的讲解与示范，学生难以完成实验。这与我们传统的文字、图片教材所表达的内容有限不无关系。论坛、微信、微博、群讨论组等这些现代媒介信息的应用，可以极大的提高教学效率，一改传统教学中纸面----实验室的单調教学线，将枯燥的实验，抽象的教学转换为有趣的实验表达，形象的教学。教学不脱离实验室却又不局限于实验室，进行全方位的教学，观察，互动。

2）需要利用现实技术建立师生互动平台

目前，大学生们做完实验后，回去再处理数据并写实验报告，下一周再做另一个新实验时才交给教师。在离开实验室环境后，学生若有问题，难有机会向教师请教或讨论。从批改学生实验报告发现， 学生们的数据处理，不确定度的计算以及思考题等出现明显的错误。但是教师不能及时反馈给学生， 使得实验教学效果不佳。因此建立有效的沟通平台，可以方便学生们与教师的课外交流，解决学习中碰到的问题. 促进学生学习效果和学习积极性。

为促进师生课外交流，实现信息化多维度教学[2]，利用网络技术进一步完善网络教学内容，同时加强师生交流，完善师生互动平台。有目的、有方案的推进网站维护工作，使之成为教学过程中的一个重要枢纽。

二、基于现状分析以及改革的措施和亮点

物理实验是物理学的基础，大学物理实验反映了理工科以及各个学科科学实验的普遍性和共性的问题，在国内外教学中均开展了这门课程[3]。目前，美国、欧洲等发达国家的信息化技术已广泛应用在不同学校的各类教学中。由于西方国家网络的发达，校园各个角落都能使用免费无线网络登陆各个教学网站，预约并制定学习计划。学生可以随时随地进行复习 预习，上传和下载数据。充分利用到了课堂外的“狭细”时间，有效刺激学生的学习和钻研的积极性。

1. 基于网络平台建立本课程的师生课外互动平台：

a）利用校园网建立大学物理实验课程教学论坛，利用移动设备建立大学物理实验课微信、群，以物理专业学生为试点，通过这两种互动平台解答学生们对于实验准备前、中、后的思考所带来的问题。

b）尝试建立新型的学习激励机制：鼓励利用所学相关实验知识提出问题，讨论问题，并且解决问题。就学生提出的问题，讨论问题的见解，解决问题的方案等由教师评分，并计入期末总成绩，从而进一步激励学生的学习机动性。

2. 精心录制大学物理实验电子补充教材（教学视频、微课、3Dmax、动画等），帮助学生们实验前的预习：

教师通过教学经验筛选出若干实验内容，把使用文字、图片难以描述清楚的实验教学内容整理出来，录制成实验教学视频、微课，

学生可利用网络选修与全日制学生一样的课程，通过教学网站初步了解大学物理实验的设置，从中选择自己感兴趣的实验完成学分，并在寒暑假走进实验室，完成实验操作和测量。

参考文献：

[1] 教育部. 教育信息化十年发展规划（2011-2020年）[J]，师资建设， 2012（5）57-66.

[2] 吴平 张师平 李莉 陈森.信息化技术与物理实验教学的深度融合， 物理与工程，2016（5）22-26.

[3] 沈麒，信息化手段用于物理实验教学的实践与思考《现代职业教育》 2019（17） 140-141.