“互联网+”背景下大学物理实验教学研究

范文亮

（鄂尔多斯应用技术学院，内蒙古鄂尔多斯 017000）

1 大学物理实验教学的现状及存在的问题

大学物理实验是理工科各专业学生必须掌握的一门基础课程，只有吃透本课程所包含的理论和实践知识，学生才能培养出自己确定实验原理、推断实验公式以及自主选择最佳实验器材的能力。正因如此，设有工科专业的各高校都非常重视大学物理实验课程的讲授。然而，现阶段部分高校的物理实验课教学模式存在着一些不足，主要包括：

（1）教学方式单一。因为大学里各个专业所需学分有限，课程设置较满，预留给物理实验课的学时非常有限。任课教师在学时紧张的情况下，只能采取“填塞式”教学方式提高课堂上的知识传输量，但这种“填塞式”教学方式使学生和教师难以围绕实验展开讨论，学生只能机械地重复教师传授的实验步骤，这对学生进行思维创新，提高自己开展物理实验的能力极为不利。

（2）实验教学资源利用率偏低。受主客观因素影响，各高校拥有的物理实验教学资源在数量和种类上都有很大差别。在这种情况下，各高校需要制定一个资源共享计划，以彼之长，补己之短，才能最大限度发挥教学资源对学校物理实践课的积极作用。然而，现阶段各高校非但没能实现资源共享，连本校拥有的教学资源都没能充分利用起来，这对学生进行高阶的物理实验，在学习中提高自己的实践能力同样极为不利。

（3）学校考评方式不能反映学生的真实水平。“在考核学生的学习成果时，物理实验课的教师通常会将学生上交的实验报告作为判定学生学习成果的依据。忽视学生在实践过程中的表现。”[1]这种考核方式无法为学生学习能力和知识水平的提高提供保障，无法有效调动学生参与物理实验的主动性和积极性，还可能造成部分学生在课堂上精力不集中，课下集中补报告交差的不利后果。

（4）学生的物理实验水平参差不齐。调查结果显示，由于生源地不同，同上一堂物理实验课的学生，其知识基础不同，接受的高中教育存在差异，因此他们掌握的、 与大学物理实验相关的理论知识水平和实践水平也存在很大差异[2]。有些学生在上大学前甚至没有接触过物理实验，但是在授课的过程中，物理实验课的教师并未充分考虑学生们的基础性积累对他们的学习能力造成的影响，基础较差的学生不但很难在物理实验课上达到和其他同学一样的水平，还可能会因为该课程承担较大的压力，这也是传统的大学物理实践教学模式的弊端之一。

2 “互联网+”技术在大学物理实验教学中的意义

众所周知，观察和实验是学生学好大学物理课的重要前提。换言之，想要学好这门课程，学生不光要有足够的数学知识基础，还要领悟并牢记一些物理规律。然而很多物理规律相对较复杂，一些基础较差的学生，理解这部分内容比较困难，这对学生学业水平的提高十分不利，但传统的大学物理考评模式无法有效监督学生完成学业规定的知识理解任务。“互联网的应用，能起到增强现实学习环境，实现教育信息化的作用”[3]，为学生和教师的课后交流、 教师对学生学习情况的跟踪提供客观支持，这对帮助学生摆脱惰性、走出知识盲区具有重要意义。除此之外，2001年的诺贝尔物理学奖获得者卡尔威曼提出：“在开展物理实践教学的过程中，人们需要将科学的研究成果作为指导自己教学的依据，并采取切实可靠的举措对人们在教学实践中获得的成果进行验证，而现代化的信息技术能为验证成果的真实性提供保障，应当在实践教学的过程中进行有效利用。”[4]这也是人们在物理实践教学过程中使用互联网技术的重要原因。

3 “互联网”背景下的教学理念

在信息技术高速发展的现代社会，学校具备了对传统教学方式进行优化的客观条件。在这种情况下，教师应该紧跟时代潮流，对自己的教学理念进行优化更新，为传统教学方式的革新提供方向和理论指导。大学物理实验教学的教学理念也在其中。为此，多年来物理学的研究者和投身物理教学的教授都在积极探索新的大学物理实验教学理念。他们的研究成果证明，在以互联网作为辅助技术的现代社会，负责物理实践教学的教师不光要将自己掌握的理论知识尽数教给学生，还要不断地对自己的教学方式和实验方式进行优化升级，增加学生参与物理实践的次数，使学生从应试达人变成具备实践能力、 思辨能力和创新能力的综合型人才，进而满足社会对人才的多样化需求。

4 “互联网+”背景下进行大学物理实验教学改革的有效举措

（1）采用模块化、分层化、开放化教学模式，提高学生学习的主动性。

在互联网技术高速发展的今天，负责物理实验教学的教师需要将物理实验分成多个模块，再根据实验难度以及学生在进行实验时需要完成的工作将同一模块的物理实验分成基础类实验、综合类实验、设计类实验和研究类实验，使不同类型的学生能够得到针对性的教育。他们可以根据自身学习程度、特长，兴趣爱好选择实验内容，切实提高其自身基础操作能力和创新能力。

（2）整合教学资源，使学校的实验教学资源库具有可持续性特征和开放性特征。

“互联网技术普及之后，人们能以互联网技术为支撑，建立大学物理实验教学的资源平台，使各个高校实现资源共享，降低传统教学模式的封闭性对资源利用率的限制。”[1]具体来说，在搜集获取大学物理实验教学资源的过程中，人们应当使用可以进行大规模数据储存的电子信息技术——“云计算”来创建线上资源储存平台，使搜集使用各种可用资料的过程变得更为简单高效。此外，资源储蓄平台是一个网上储蓄平台，因此在大学物理实验教学模式中承担重要角色的教师和学生都可以根据实验的实际情况，对资料库中的资料进行更新换代和查漏补缺，这就使大学物理资料库具备了开放性和可持续特征，为教师和学生高效利用大学物理实验资源提供了帮助。

（3）注重实验过程评论，创新实验考核方式。

以试验报告定优劣的学生成绩考核方式无法让教师真正了解学生对学习内容的掌握情况，对学生提升自己的核心能力和学业水平也极为不利。因此，在改革大学物理实践教学模式的过程中，人们必须将创新学生的实验考核方式作为重中之重。需要强调的是，实验结果证明，在“互联网+”的大背景下，能够切实反映学生物理实验真实水平的考核方式主要包括平时成绩考核、答辩考核以及小论文考核。负责改革大学物理实验教学模式的相关负责人，要想充分发挥成绩考核对大学生物理实践能力提升的积极作用，需要分别对这三种方式进行分析，而后建立一套以这三种考核方式为主架的考核模式。为使大家对考核模型的建立有更加全面的认识，笔者将着重分析应如何对三种考核方式进行改革。

第一，对平时成绩考核的改革。在传统考核方式中，高校物理教师往往根据期末考试成绩和实验报告来计算学生的最终成绩，这种对平时成绩的考核虽然能在一定程度上调动学生学习理论知识，按时参与课堂活动的积极性，却不能加强学生对物理实践和课程参与的重视，因此使用日常成绩考核学生们的学习水平时，教师应将学生在实验中的表现和出勤率也作为学生最终成绩的影响因素。需要注意的是，判断学生在实验过程中的表现优劣要看学生在实验过程中能否正确使用各种实验器材，以及学生实验时的实验步骤是否符合相关规定。

第二，对答辩考核方式的优化改革。目前，高校毕业生主要通过答辩来证明自己的学业水平，这种答辩活动不仅能够考核学生的学习水平，还能提高学生的语言表达能力及思考能力，对学生日后的职场交流也能产生非常积极的作用，因此在改革大学物理考核方式时，相关人员应充分发挥答辩这一考核方式的积极作用，把原本只在毕业季才需要进行的答辩活动安排到每一个学期的中间，让学生能够及时全面地回顾自己在上学期间所学内容，而后有针对性地对自己的学习计划和未来规划进行调整。

第三，对论文考核方式的改革。写论文和答辩不仅能检验学生日常的学习情况，还能提高学生的逻辑思维能力，因此，“在进行大学物理实验教学改革时，学校应将论文这项终极考核指标，变为中间阶段的考核指标，让学生在一个学期的考核告一段落的情况下，完成一篇论文，并将论文的优劣与学生的成绩和各项荣誉的取得资格挂钩。”[5]这样既能够提高学生的思辨能力，又能让学生及早掌握写论文的各项必备技能，防止他们在毕业季，因为论文的缘故陷入焦头烂额的境地。需要强调的是，与大学物理实践挂钩的论文考核，不仅考核学生的总结能力和学习态度，还考核学生的创新能力。因此在进行论文考核的过程中，教师可以将物理实验中的设计型实验作为学生的考核题目，让学生完成查找课题相关资料—研究设计方案—对设计方案进行实践和改正—记录实验数据—完成论文的全过程。这对提高学生的逻辑思维能力、 资料搜寻能力及创新能力具有非常重要的现实意义。

第四，添加机考考核方式。为了让在校生更早地接触社会实践，近几年各大高校专门建立起了大学物理仿真实验，这种仿真实验可以让学生利用计算机进行大学物理的模拟实验，这种模拟实验对大学生物理实验水平的提高具有非常重要的现实意义。

（4）充分发挥网络资源对高校大学物理实验的补充作用。

尽管大学物理实验教学是以实验为主的一门课程，但是高水平的实验同样离不开先进理论知识和最新资料的辅助，在传统的大学物理实践教学过程中，很多教师因为资料的缺乏无法最大限度地发挥大学物理实践教学对学生个人能力提高的积极作用，而互联网技术可以让教师在短时间内搜索到来自世界各地的相关资料，因此不管是在讲解理论知识的过程中还是在实践的过程中，教师都要充分发挥互联网跨越时间和空间的特质，避免实验资料出现过时或短缺的情况。

（5）将与物理实验课程相关的预习资料进行电子化转换，提高学生的预习效率。

相关调查资料显示：“在传统的大学物理实验教学模式中，学生只能通过试验报告，笼统地预习一下自己即将学习的内容。”[6]在这种情况下，很多学生的课前预习都浮于表面，没有真正提高学生的学习效率，为了改变这种情况，物理实验课程的相关负责人需要将与每节课课程内容相关的实验步骤及仪器使用方式整理成电子化的视频资料或音频资料，而后在从课本的相关位置印上可以获取这些资料的二维码，学生只需轻松一扫就可以在正式学习之前了解自己需要学习的全内容，有针对性地对这些内容进行预习，从而发挥预习这一学习流程对学生学业水平提高的积极作用。

总而言之，在互联网高速发展的大背景下，转变教学方式，充分利用互联网对大学物理实践教学的积极作用，对传统的大学物理教学模式进行改革，建立以学生为主的新型大学物理教学模式，已经成为大势所趋，因此相关负责人有必要通过物理实验分层、 资源优化配置、优化学生考核方式等方式，对传统的大学物理实验教学模式进行改革，从而培养出全面发展的高素质人才。