網絡教學平臺在大學物理實驗課程中的應用與實踐

范志強 姚靜

摘 要：文章對長沙理工大學網絡教學平臺的各項模塊進行了詳細的闡述，討論其各項功能在大學物理實驗課程中的應用，通過近年來的研究實踐得到了一些有意義的研究結果，可以為今后大學物理實驗課程的改革提供有益的借鑒。

關鍵詞：大學物理實驗；網絡教學平臺；教學實踐

中圖分類號：G642 文獻標志碼：A 文章編號：2096-000X（2018）19-0100-03

Abstract： In this paper， the author introduces the web-based teaching platform of Changsha university of science and technology in detail and discusses its functions and the application in college physics experiment course. The researches got some meaningful results and can provide the beneficial reference for the reform of university physics experiment course in the future.

Keywords： College physicsexperiment course； web-based teaching platform； teaching practice

大學物理實驗是面向全校理工科本科生開設的實驗課程。物理學本質上是一門實驗科學。物理實驗是科學實驗的先驅，體現了大多數科學實驗的共性，在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學科科學實驗的基礎。物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。它在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。長沙理工大學是一所以工為主，工、理、管、經、文、法、哲、藝等多學科協調發展，以本科教育為主體的綜合性大學。學科方面以交通，土建，電力和水利為主體，要求學生具有非常好的創新探索思維和實踐動手能力。因此，學校一直以來都非常重視大學物理實驗課程的建設，投入了大量的人力，物力和財力來保障大學物理實驗課程對學生創新能力和動手能力的培養。2014年學校開發并上線了網絡教學平臺，并在隨后的時間內對平臺進行建設和升級，希望通過網絡教學的模式來彌補傳統教學方式的不足，提高學生的學習效果。本文對網絡教學平臺的各項模塊進行了詳細的闡述，討論其各項功能在大學物理實驗課程中的應用，通過近年來的研究實踐得到了一些有意義的研究結果，可以為今后大學物理實驗課程的改革提供有益的借鑒。

一、網絡教學平臺介紹

網絡教學平臺在原來教學系統的基礎上，從對教學過程（課件的制作與發布、教學組織、教學交互、學習支持和教學評價）的全面支持，到教學的組織管理（用戶與課程的管理），再到與網絡教學資源庫及其管理系統的整合，集成了網絡教學需要的主要子系統，構建了一個比較完整的網上教學支撐環境。如今全校已有2329門課程進入網絡教學平臺，每學期有1000余門課程利用網絡教學平臺開展正常的輔助教學活動，截止目前累計訪問達到1350273466人次。

網絡教學平臺根據實施目的可以分成網絡輔助教學平臺和研究型教學平臺兩類。其中網絡輔助教學平臺以“課程教學”為核心，支持課程長期滾動建設以及教學資源的積累與共享，支持教與學過程跟蹤統計，實現教學過程與評價展示相結合。為教師提供了強大的在線備課工具和網絡施教環境，并提供了充分的師生互動功能，極大拓寬了課程教學空間。而研究型教學平臺支持案例教學、課程設計等教學模式，支持情景創設、問題提出、自主學習、協作討論、多元化評價等全部環節，突出師生互動與協作，旨在培養學生高層次的學習能力和溝通協作能力。通過近年來不斷的建設與發展，本校的網絡教學平臺已經逐漸趨于完善，在日常教學活動中發揮了越來越重要的作用。目前網絡教學平臺包含以下幾大重要模塊：

（一）課程管理

課程管理模塊包括課程介紹、教學大綱、教學日歷、教師信息、課程通知、選課學生管理與課程共享等幾項內容。學生可以在課程學習前通過網絡教學平臺了解課程介紹、教學大綱、教學日歷、教師信息等課程信息，以便對將要學習的課程進行初步的了解。課程通知可以方便任課老師及時發布一些重要的通知，方便學生及時查閱。選課學生管理可以對選課學生的學習情況以及學習成績進行統計，增加學生主動學習的積極性。課程共享則可以讓同一課程的老師互相學習，共同進行教學資源建設。

（二）教學資源

教學資源是網絡教學平臺的主體，是需要重點建設的模塊。教學資源包含了本門課程的所有教學材料，通常包括教材、案例、影視、圖片、多媒體課件等。教學資源可以根據授課進度逐步開放，讓學生下載使用。教學資源的內容也可以根據課程的需要進行刪減或者改動，使之更契合教學內容，方便學生學習。教學資源的建設通常以任課老師為主體，自行建設。學校在教學平臺上也設立的資源中心，課程教師可以根據需要進行引用下載，加強教學內容的建設。

（三）教學活動

教學活動是教學平臺上最活躍的板塊，包括了答疑討論、課程問卷、課程作業、在線測試等單元。傳統授課模式中的教學活動往往只局限于課堂之上，由于時間和人數的限制，不能做到人人都參與。依托網絡教學平臺，學生便可以將課程中的疑問通過在線的方式與授課老師探討。任課老師也可以發布課程問卷及時了解學生對課程內容，課程進度等方面的反饋意見，及時調整授課形式，提高授課質量。課程作業和在線測試單元方便學生在線提交作業以及對課程內容進行自我檢測。授課教師也可以根據學生的自測結果及時了解學生的學習程度，方便后續重點講解。

（四）課程建設

課程建設是對前述課程資源和教學活動中的課程作業，在線測試進行建設的模塊。獨立的課程建設模塊可以方便授課教師對前述資源進行建設或者管理。一些已經建設成熟的教學資源可以及時發布到前述模塊中進行使用。一些尚未完善或者還在編輯的教學資源則暫存在課程建設模塊，方便進一步的編輯。授課教師通過課程建設模塊對本門課程不斷的建設與提升，從而最大程度的提高網絡平臺的教學水平和教學效果。

二、網絡教學平臺在大學物理實驗課程教學中的應用

網絡教學平臺是依靠互聯網背景提升學生學習效果的重要途徑。近年來由于平臺模塊的增加和平臺功能的完善以及互聯網的飛速發展和移動終端的快速升級，學生更加接受這種線上的學習方式。網絡教學平臺不僅可以提升專業課程的授課質量，對實驗類課程教學質量的提升也是非常有幫助的。特別是“大學物理”課程利用網絡教學平臺配合物理實驗網上預約、管理，為學生提供了良好的網上實驗預習平臺。同時，學生在網絡平臺上選擇實驗課題，利用網絡查找資料，在平臺上討論相關問題，課外時間進實驗室自主實驗，學生經過選題、實驗前準備、實驗操作、研討、撰寫課程論文和論文答辯等教學環節，感受科學研究的全過程，得到綜合實驗能力的訓練，學會綜合思維，提高了實踐與創新能力。接下來，筆者就來討論網絡教學平臺其各項模塊在大學物理實驗課程中的應用。

（一）課程管理模塊可以有效提升大學物理實驗課程的預習效果

目前大學物理實驗這門課程最大的問題就是與大學物理課程不同步，需要學生在課前進行預習。然而大部分學生反映如果實驗原理不了解，僅憑課前突擊預習看懂的一點并不詳細的實驗介紹，靠猜想和推測去理解原理，然后操作自己并不知道是什么的儀器，記錄不知所云的數據，經過近乎無意義的計算來得出奇怪的結果，完全不知道學它有什么意義。另外，在傳統授課模式下，老師只能通過學生的預習報告來判斷學生的預習效果。很多學生表示預習報告的分數是靠抄寫得到的，學生并不會真正思考實驗原理而是工工整整地抄寫實驗課本，沒有達到預習的目的。依托網絡教學平臺的課程管理模塊，不同實驗項目的授課教師可以通過課程介紹讓選課學生對該項實驗有一個初步的了解。授課教師還可以在課程通知上發布本實驗項目的預習要求，讓學生在教學資源模塊去提前學習實驗原理以及實驗操作流程。另外，授課教師還以在課程管理模塊中統計每位學生是否進行了課前預習以及在不同內容上的預習時長，從而可以對每位同學的預習效果進行檢查給出合理預習成績。

（二）教學資源可以有效地拓寬大學物理實驗課程的知識范圍

網絡教學平臺的最大優勢就是可以極大地豐富實驗課程的教學內容，這對于傳統授課模式下的大學物理實驗教學非常有幫助。在傳統授課模式下，一個實驗項目既要講解實驗原理還要教授實驗操作步驟，同時還要留出足夠的時間給學生操作實踐。因此，課上的安排非常緊湊。與此同時，學生在完成實驗課程后也僅僅掌握了本次實驗的原理與操作，不能將學習的知識進行擴充領會，甚至不知道學會該門實驗的真正物理意義。通過教學資源的建設就可以很好地解決這個問題。授課教師可以將實驗項目的背景資料，應用前景以案例、影視、圖片、多媒體課件的形式上傳于教學平臺。學生可以在課前進行自主學習或者在課后進行復習。以大學物理實驗中分光計項目為例，學生在課堂上學習了分光計的構造，操作技巧以及測量原理，但是對于分光計的實際應用卻不甚了解。授課教師可以在教學資源中添加分光計測量光柵，分光計測量折射率等實驗項目的測量視頻與原理說明，讓學生自主學習更好地了解分光計的用途。

（三）教學活動可以有效地提升大學物理實驗課程的師生互動

與專業課程相比，實驗課程具有分散性和獨立性。這里的分散性是指不同實驗項目的授課教師不同，授課時間不同。通常情況下一門實驗課由一位教師負責，學生只能在課堂上與教師見面，學生有問題或者有沒有理解的知識點必須在課上解決。獨立性是指不同實驗項目相互關聯較少，例如力學實驗的實驗原理就無法在光學實驗中應用。對于學生來說，每一項實驗都是一個全新的知識內容。因此，學生在進行實驗課程的學習時必須加倍專心，遇到疑難問題也很難及時解決。但是通過網絡教學平臺，學生可以在課后瀏覽教學內容來解答自己的疑問或者通過網絡教學平臺的互動模塊給老師留言，老師通過網絡溝通的方式對學生的問題進行解答。同時，不同實驗項目的授課教師還可以在教學活動模塊上添加課程作業與自測試卷。學生可以在課后登錄平臺完成作業或者測試試卷，然后由老師給出成績評定。對于出錯的題目，學生可以通過查看標準答案或者請教其他同學或者老師來進行解惑，做到最大程度地掌握該實驗課程的知識點。

三、網絡教學平臺在大學物理實驗課程教學中的教學效果

借助網絡教學平臺，大學物理實驗課程的課前預習，課上授課演練以及課后討論答疑都得到了全面的提升。

1. 通過網絡教學平臺，很大一部分學生都能做的課前認真預習。有了課前預習的基礎，學生在課堂上很容易理解本實驗項目的基礎原理以及操作重點與難點。學生完成實驗的平均質量大大提升，學生完成實驗的平均時間大大縮短。

2. 通過網絡教學平臺，很多同學對實驗課程產生了濃厚的學習興趣，學生也從以往的被動學習向主動學習逐漸轉變。一些學生在閱讀了平臺上補充資料后有了很獨特的想法，然后在教學活動模塊與老師互動。

3. 通過網絡教學平臺，真正地提高了學生的動手動腦能力。傳統實驗內容大多偏重于驗證性和演示性實驗，對每個實驗的目的、原理、內容、儀器、數據處理都寫得非常具體，學生只要按照操作步驟進行即可順利完成實驗，留給學生分析思考的余地很少。一些設計性實驗由于專業化程度比較高，很難在教學活動中開設。但是利用網絡教學平臺，學生可以在教師的指導下，針對某一給定的物理實驗題目，查閱平臺上給出的資料，借鑒類似實驗項目的經驗，分析實驗原理，制定操作方法和步驟，觀察和記錄實驗現象和數據、研究實驗過程中發現的種種問題，并著重對實驗結果進行分析和研究，直至完成實驗。這樣能夠有效發揮學生主動性和思維能力，調動學生的動手能力和創造性思維，能夠全面提高學生的創新能力和探索精神。

四、結束語

網絡教學平臺拓展了傳統課堂教學的時間和空間，改變了傳統的教學模式，推動了教學內容和方法的改革，既提高了教學的效率，也提高了整體教學質量。網絡教學平臺的使用，不僅在資源上豐富了課堂教學的內容，而且推動了研究性教學的開展。許多教師和學生也從初期的課程講義的交流，發展到在平臺上作業的提交與批改、在線測試、在線討論與答疑以及研究性教學等形式。主講大學物理，大學數學等全校公共課的老師利用網絡教學平臺積極開展研究教學探索，通過平臺建立學習小組，利用平臺發布小組研究的主題信息、探究公告、探究計劃，建立資料共享站，利用網絡平臺開展教學成果網上展示等活動，極大地提升了學生的學習興趣和學習的主動性，所得到的教學經驗在學校教學工作會議上作交流，引起強烈反響。

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