公共大學物理實驗“慕課”與“微課”模式的探討

倪燕茹

(泉州師范學院 物理與信息工程學院，福建 泉州 362000)

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公共大學物理實驗“慕課”與“微課”模式的探討

倪燕茹

(泉州師范學院 物理與信息工程學院，福建 泉州 362000)

近幾年來，隨著高校招生數量的擴大，地方普通本科院校的公共大學物理實驗課程教學中存在不少問題. 通過對泉州師范學院大學物理實驗課程教學遇到的教學時數不足因素的分析，闡述了公共大學物理實驗課程引入“慕課”模式的意義，探討了公共大學物理實驗課程如何適當運用“慕課”與“微課”教學模式來彌補傳統教學模式的不足，從而提高大學物理實驗課程的教學質量，這對探討公共大學物理實驗課程教學改革具有一定參考意義.

大學物理實驗；慕課；微課； 教學模式

公共大學物理實驗課程是理、工、農、醫等專業的學生進入大學后較早學習的一門重要的基礎實驗課程，是實驗技能訓練的開端. 公共大學物理實驗課程在培養學生嚴謹的科學態度和工作作風、提高實驗技能、增強創新意識等方面均起著非常重要的基礎作用. 尤其在大力強調培養創新人才的大環境下，開好大學物理實驗課程就顯得更為重要. 因此，可以查到很多同行關于探討大學物理課程改革方面的相關文獻[1-4]，有許多值得學習和借鑒的方法. 我們也在此方面進行了一些探討，下面以泉州師范學院為例，探討如何適當運用“慕課”與“微課”教學模式來彌補傳統公共大學物理實驗教學模式的不足之處.

1　“網絡教學綜合平臺”是“慕課”與“微課”教學模式的技術保障

泉州師范學院的“網絡教學綜合平臺”已經建立，學生可以通過“網絡教學綜合平臺”進行某門課程的教學大綱、教學內容課件、課后作業等相關內容的查看和學習. 而且，泉州師范學院自2015年就推出了“形勢與政策”這門課程的“慕課”學習模式，學生通過“網絡教學綜合平臺”完成該門課程的學習. 這說明泉州師范學院已為學生通過“網絡教學綜合平臺”進行“慕課”教學模式和“微課”教學模式學習，提供了充分的技術保障. 這就為大學物理實驗課程適當引入“慕課”與“微課”教學模式創造了技術條件.

2　大學物理實驗課程“慕課”與“微課”教學模式的現實訴求

泉州師范學院現有6個二級學院的21個專業開設大學物理實驗課程，從2015級學生開始，有電子信息科學與技術、通信工程等6個專業開設“大學物理實驗A”課程，生物科學、數字媒體技術等15個專業開設“大學物理實驗B”課程，均為獨立設課，分別為30學時和24學時. 由于教學時數少，“大學物理實驗A”課程有3學時“物理實驗基礎知識”和9個實驗項目；“大學物理實驗B”課程有3學時“物理實驗基礎知識”和7個實驗項目. 因為大學物理實驗課時少，無法讓學生通過大學物理實驗課程學到更多的實驗知識，更好地提高動腦分析、動手解決實踐問題的技能. 為此，適當引入“慕課”與“微課”教學模式是很有必要的. 一方面通過“慕課”模式，學生可以傾聽高水平教師對物理實驗課程內容的講解，既可以開闊眼界，又增加了大學物理實驗課程的課容量，學到更多的物理實驗知識；另一方面通過“微課”模式，學生可更好地做好課前預習和課后順利完成實驗報告，以及做好復習. 因此，引入“慕課”與“微課”教學模式，對于一定程度彌補大學物理實驗課程學時的不足、提高大學物理實驗課程的教學質量是十分有益的.

3　大學物理實驗課程“慕課”教學模式的意義

泉州師范學院公共大學物理實驗室從實驗室設備到師資力量水平都比較薄弱，實驗室設備更是如此，甚至有的儀器普通任課教師都沒有見過. 由于學校工作的需要和教師個人因素導致，普通教師進修學習的機會有限. 而在互聯網高度發展的今天，隨著“慕課”內容的增多，借助“慕課”平臺，普通教師可以利用工作之余自由選擇時間學習，了解到許多高端物理實驗儀器設備的工作原理和使用方法，拓寬教師視野，豐富物理實驗知識，從而提高自身的專業理論水平；同時又不受時空的限制，通過聆聽高水平專家學者的授課，學習他們的教學方法、教學技巧，不斷提升自己的大學物理實驗課程的教學水平；另外可利用所學內容制作自己的大學物理實驗課程的“微課”視頻資料，供學生使用. 可見，大學物理實驗課程引入“慕課”教學模式是具有實際意義的.

4　大學物理實驗課程“慕課”教學模式的運用

4.1大學物理實驗課程“慕課”內容的確定

“慕課”(“MOOCs”)概念是由加拿大的2位學者在2008年聯合提出的. “MOOCs”是Massive online open courses的英文縮寫. “MOOCs”中文譯為“大規模在線開放課程”[5]. 世界范圍內開展“慕課”課程主要有3個機構，分別是哈佛大學和麻省理工學院的在線開放課程平臺edX、斯坦福大學推出的在線開放課程平臺Coursera等和初創企業設立的網絡在線開放課程平臺Udacity. 近幾年“慕課”風暴席卷全球. 北京大學等知名院校也已經加入美國的edX在線課程平臺[6]，清華大學還創辦了“學堂在線”[7]，建立了自己的“慕課”平臺，這些知名院校陸續推出了自己的全球在線課程. 雖然目前還沒有推出太多的課程，但其本質是屬于網絡教學形式，對于泉州師范學院來說，“中國高等院校教學資源網”就有不少院校的國家級大學物理實驗精品課程，這些精品課程視頻資料就可以作為大學物理實驗課程的“慕課”內容. 另外，“百度網站”中的“優酷網”的教育頻道的“校園課堂”欄目，還可以免費下載很多課程內容，這也可作為大學物理實驗課程的“慕課”內容. 可見，大學物理實驗課程“慕課”教學模式具有可行性.

4.2大學物理實驗課程“慕課”教學模式的運用

大學物理實驗課程“慕課”內容確定后，任課教師選出與泉州師范學院大學物理實驗課程的具體實驗項目相對應的視頻教學資料進行整理和編輯，上傳到泉州師范學院的“網絡教學綜合平臺”，并引導和布置學生實驗課前預習時通過“網絡教學綜合平臺”觀看“慕課”視頻資料，課后復習時還可以帶著問題去觀看思考. 這種“慕課”教學模式打破了時空限制，借助“慕課”平臺，既可以同地實時同步，也可以異地異時異步感受教授學者的講課風采，拓寬學生的視野，使學生課前就可了解到更多關于具體實驗項目的知識. 例如，“楊氏模量的測量”實驗，從“優酷網”的“校園課堂”下載了視頻資料，讓學生在課前預習時觀看，由于播放時間、地點、重復次數不受限制，課前可以使學生利用“慕課”教學模式就對“楊氏模量的測量”的測量原理、操作方法等有比較清晰的認識，了解常用的楊氏模量的測量方法(如拉伸法、微彎法、動態法等)，通過觀看視頻資料，擴大了學生的知識面. 在實驗課堂上再通過教師對具體講解“CCD楊氏模量的測量”實驗后，可使學生對“CCD楊氏模量的測量”有更深入地理解與認識. 通過對學生課堂上提出問題積極正確地回答，說明了“慕課”教學模式可以調動學生的學習積極性，而且收到了較好的教學效果.

5　大學物理實驗課程“微課”教學模式的運用

5.1大學物理實驗課程“微課”內容的確定

引入“微課”教學模式，這主要是基于以下幾個因素：

1)大學物理實驗課程具體使用的實驗儀器即便是同一個實驗項目，也會由于生產儀器的廠家不同，而有差異. 隨著科技的發展，有的實驗儀器已更新換代，與下載“慕課”內容的視頻資料有些不同，甚至有很大差異；或者網上下載的實驗視頻資料不適合泉州師范學院學生的實際情況. 對于這類實驗，錄制適合的“微視頻”作為大學物理實驗的“微課”的內容就更有實用價值.

2)大學物理實驗基本上都是定量測量，這就將涉及實驗數據處理知識. 而物理實驗基礎知識教學內容較多，且只有3個學時，很難使學生通過課堂學習全部理解和掌握. 為此可借助軟件通過電腦數據快速進行實驗數據處理，但該方法也會因學時限制無法在課堂上給學生講解.

所以結合泉州師范學院的大學物理實驗課程的教學要求，錄制任課教師的“物理實驗基礎知識”的“微視頻”資料以及各個實驗用電腦進行數據處理的方法，并將此作為大學物理實驗的“微課”的內容，有助于解決學生在公共大學物理實驗數據處理中遇到的問題，同時還使學生能掌握簡單的實驗數據處理方法.

5.2大學物理實驗課程“微課”教學模式的運用

大學物理實驗課程“微課”課程內容確定后，任課教師就要錄制所講授的實驗項目的視頻資料，制成“微視頻”課件，上傳到學校的“網絡教學綜合平臺”，有些任課教師還通過電子郵箱發送到各班學習委員的電子郵箱，由各班學習委員上傳到的各自班級群，供學生上課前預習及課后復習.

例如，“楊氏模量的測量”實驗，以前使用的實驗儀器裝置[8]以及網上下載的視頻資料和現在使用的CCD彈性模量測定裝置[9]不同，工作原理也不同，錄制了授課視頻資料作為“微課”內容. 從學生的操作情況可以看出，課前認真按照教師要求去觀看“微課”視頻的學生，不僅動手安裝調試儀器快，而且測量效果也比較好. 這說明，“微課”教學模式對于提高學生的實驗操作技能是有益的.

泉州師范學院由于“物理實驗基礎知識”學時少，針對一些學生課堂上沒有較好掌握實驗數據處理的方法的情況，教師就錄制了“實驗數據處理方法”的“微視頻”作為“微課”內容，上傳到“網絡教學綜合平臺”，供學生使用；還采用電子郵件發送給各班學委的方式，方便學生使用. 再比如，“最小二乘法”數據處理方法，有不少學生掌握不好，任課教師就用錄制了用“Excel”軟件進行實驗數據處理的“微視頻“，供學生使用. 從學生的“楊氏模量的測量”實驗報告分數情況來看，與采用“微課”模式之前相比，學生計算出的楊氏模量和測量不確定度錯誤率較低，因而實驗報告分數較高，有不少學生“楊氏模量的測量”實驗報告分數達到90分以上，而且低分較少. 可見，“實驗數據處理微課”模式，對提高學生實驗報告的質量很有幫助.

6　結束語

無論“慕課”還是“微課”教學模式的運用，都有收獲，其本質上都是為了彌補因為教學時數少的傳統教學模式的不足之處. 大學物理實驗課程傳統教學模式仍然是培養學生動腦分析問題、動手解決問題的最重要環節，是使學生真正掌握所學實驗理論知識及實驗技能的教學模式. 總之，通過適當運用大學物理實驗課程“慕課”與“微課”教學模式，對傳統教學模式進行有益的補充，有利用提高大學物理實驗課程的教學質量. 這對于探討公共大學物理實驗課程教學改革是具有積極參考意義的.

[1]倪燕茹. 地方本科院校大學物理實驗課程融合“慕課”教學模式必要性的思考[J]. 大學物理實驗，2014，27(6):118-120.

[2]霍劍青，王曉蒲，楊旭，等. 大學物理實驗課程的建設思想與教學實踐[J]. 物理與工程，2004，14(5):39-41.

[3]霍劍青，王曉蒲. 大學物理實驗信息化教學與物理實驗教學方法的研究[J]. 中國大學教學，2007(5):78-81.

[4]蔡文璇，汪瓊. 2012：MOOCs元年[J]. 中國教育網絡，2013(4)：16-18.

[5]王曉蒲，霍劍青，楊旭，等. 大學物理虛擬實驗的網絡教學系統[J]. 物理實驗，2001，21(5):19-22.

[6]張春銘，汪瑞林. MOOCs來了，中國教育怎么辦[N]. 中國教育報電子版，2013-09-02.

[7]聞靜. MOOCs風靡全球傳統大學會消失嗎？[EB/OL]. http://www.edu.cn/focus_1658/20131202/t20131202_1046587.shtml，2013-12-02.

[8]楊述武，馬葭生，賈玉民，等. 普通物理實驗(力學及熱學部分)[M]. 3版. 北京：高等教育出版社,2000:88-89.

[9]倪燕茹. CCD彈性模量測量法的運用分析[J]. 重慶理工大學學報，2012,26(5)：62-65.

[責任編輯：郭偉]

Discussion on the “MOOCs” and “micro class” model of college physics experiment

Ni Yan-ru

(Physics & Information Communication Academy， Quanzhou Normal University， Quanzhou 362000， China)

In recent years, with the expansion of college enrollment, there emerged a lot of problems in the teaching of public physics experiment in local universities. By analyzing the shortage of teaching hours of physics experiment in Quanzhou Normal University, the significance of introducing “MOOCs” in the course of physics experiment was explained. The ways to overcome the deficiency of the traditional teaching mode by introducing “MOOCs” and “micro lesson” was discussed. This presented a certain reference for the study of the teaching reform of public course of college physics experiment.

college physics experiment; MOOCs; micro lesson; teaching mode

2016-04-08；修改日期：2016-05-08

泉州師范學院校級教改項目(No.201434)

倪燕茹(1965-)，女，黑龍江哈爾濱人，泉州師范學院物理與信息工程學院副教授，學士，從事大學物理理論與實驗的教學工作.

O4-39;G642.423

A

1005-4642(2016)09-0029-03