MOOC和PI相結(jié)合教學法在大學物理實驗教學中的運用研究

崔娟，胡珍妮，曹高飛，常在斌

（西安交通工程學院，西安 710300）

1 引言

在目前，運用MOOC和PI相結(jié)合的教學方法在大學教學中是非常常見的，而且，通過這種方法也能夠激發(fā)學生的學習熱情，學生也能夠更加容易地接受知識。為此，研究MOOC和PI在大學物理實驗教學中的運用是非常有意義的[1]。

2 大學物理實驗教學的現(xiàn)狀

大學物理實驗是培養(yǎng)學生基礎實驗知識、實驗方法和實驗技能的課程，是高等院校理工科教學體系的重要組成部分。大學物理實驗教學屬于基礎性課程教學，主要的教學對象是剛進入大學的大一新生，它對培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識、動手能力、分析問題和解決問題的能力發(fā)揮著不可替代的作用[2]。這門課程與其他的專業(yè)實驗課程有非常大的區(qū)別，可以說大學物理實驗的很多教學內(nèi)容與其他課程內(nèi)容有著千絲萬縷的聯(lián)系，但也存在與當前企業(yè)、科研中能夠直接應用的知識脫節(jié)的問題。所以如何搞好大學物理實驗的教學工作是目前擺在廣大物理教學工作者面前的普遍難題。

2.1 學生不感興趣

其實，大家對于大學物理實驗教學這個課程還是給予了一定的重視的，人們普遍認為這門課程是很實用的。大部分的學生對于這門課程的重要性和地位都給予了很高的評價。但是，學生在對這門課的興趣方面是非常不樂觀的，甚至有的學生根本就不知道這一門課程。這是因為大學物理實驗教學這門課程具有自身的獨特性。其在進行教學的過程當中，相關的知識點可能會比較枯燥。而且，單單通過學習的方式是沒有辦法完全理解這個實驗的原理和實驗的內(nèi)容的，所以嚴重打擊了學生的學習興趣。因此，如何解決這個學生不感興趣的問題，也成為現(xiàn)在大學物理實驗教學發(fā)展的一個關鍵環(huán)節(jié)。

2.2 大學物理實驗教學課程相對復雜

大學物理實驗教學課程非常復雜，其涉及的知識和概念都是比較難理解的，所以往往不能通過短暫的實驗課讓學生充分地理解所學的實驗內(nèi)容，這樣就會嚴重地影響這門課程的教學效果。在很多時候，學生只是按照課本上的步驟去完成實驗，根本就沒有理解課本的內(nèi)容，導致無法讓學生對這門課程產(chǎn)生興趣，也沒有辦法讓學生真正地在這門課程中學到東西。

因為其概念也比較復雜，老師在教授的過程當中，如果出現(xiàn)教學方法不適當?shù)那闆r，學生對于這門課程的厭惡心理可能會進一步加大。而且，如果學生無法理解在課堂上所學到的知識，會使其漸漸地對這門課程產(chǎn)生不良的情緒。這些因素都是非常不利于這門課程發(fā)展的，同時也是大學物理實驗課程亟需解決的問題。

2.3 教具欠缺

就大學物理實驗教學這個課程的性質(zhì)來說，其所需的物理實驗道具非常多。因為其是一個實踐性比較強的課程，需要很強的動手能力，對于教具方面的要求也會比較高。因此，一些大學教具方面的缺失也是阻礙這門課程進步的原因之一。很多的大學對于這方面的建設是不太重視的，只是注重對于理論知識的講解，對于實踐性活動的開展是相對比較少的，這非常不利于學生對這門課程的學習。學生在缺乏教具的情況下，也很難對這門課程產(chǎn)生興趣，使其對于這門課程上所學到的知識點停留在紙上，并沒有真正地轉(zhuǎn)變?yōu)閷W生的動手能力。畢竟，沒有教具是很難讓學生通過抽象的知識去理解到這個具體的操作步驟的。

3 MOOC和PI相結(jié)合的優(yōu)勢

雖然，大學物理實驗教學是一門比較重要的課程，但是其在發(fā)展過程當中也存在著一定的問題。而通過MOOC和PI相結(jié)合的教學方式，可以有效改善并解決這些問題[3]。由于大學物理實驗教學這門課程比較獨特，內(nèi)容相對復雜，因此，優(yōu)化其教學方式是非常有必要的。我們可以通過拍攝視頻的方式，將實驗的過程和原理用視頻來進行演示，將文字性的內(nèi)容轉(zhuǎn)變?yōu)橐粋€動態(tài)的視頻，對學生的深入理解是非常有利的，同時可以激發(fā)學生的學習熱情。同時，也可以引入一些軟件廠家的預習系統(tǒng)，學生可以通過在線的方式進行虛擬操作，使學生能夠?qū)χR點有一個直觀的了解，同時增強其操作能力。

4 MOOC和PI相結(jié)合的教學方案

大學物理實驗學生的學習過程總的來說分為三大塊，即實驗前的預習、實驗課上的動手操作、課后實驗報告的完成。我們將從實驗預習及實驗課教學這兩塊對課程的教學方法進行改革。

實驗課的預習是非常重要的，因為任何一個實驗項目，其物理背景和實驗原理往往是相當復雜的，學生僅僅通過實驗課上有限的時間完全不足以理解實驗的內(nèi)容，若是不進行有效的實驗預習，就會嚴重影響實驗課的教學效果，導致學生只是按照操作步驟去完成實驗，卻完全沒有理解實驗內(nèi)容。因此，針對實驗預習的改革主要分兩塊來進行：第一，拍攝了大量詳盡的針對實驗項目的有關背景、原理、應用、實驗操作的演示視頻，把索然無味的文字轉(zhuǎn)變?yōu)榭梢耘c我們實驗現(xiàn)場相結(jié)合的動態(tài)視頻，從而大大激發(fā)學生的學習熱情；第二，引進了科大奧銳公司的大學物理實驗預習系統(tǒng)，學生可以在線對虛擬實驗進行操作，從而更加深入理解實驗的操作。

針對實驗的課堂教學，我們采用PI式教學法，改革現(xiàn)有的以教師為主體的單向知識傳授模式，將基于問題的主動學習方式引入物理實驗的教學課堂。在采用PI教學模式時要嚴格按照PI的教學步驟進行，主要分為講義準備、PI課堂問題設計和使用、量化考核等幾個模塊。其中，講義的準備主要針對學生課前預習，編排時要充分突出實驗目的的描述，物理概念、物理圖像、實驗設計思想和實驗方法的闡述，避免枯燥的文字敘述，較多地引用圖例來提高學生學習的興趣。PI課堂問題的設計是PI的核心，必須精心設計每一個問題，緊密聯(lián)系課程主要內(nèi)容，充分引導學生對實驗的核心內(nèi)容、概念、實驗方法進行深入思考。量化考核是衡量PI教學法教學質(zhì)量好壞的重要手段。PI量化考核主要采用考試的方式進行，考試內(nèi)容將主要來自于課堂教學內(nèi)容，通過短期和長期考核相結(jié)合的方式來對比參與教學改革和傳統(tǒng)教學的學生成績，較為準確地對教學效果進行量化分析[4]。

5 結(jié)語

MOOC和PI相結(jié)合的教學方式在大學物理的教學當中取得了一定的成果。這種方式的運用也受到了學生們的歡迎。在未來，這種方式有可能被推廣到每一門課程當中。希望通過本文的研究和分析，大家能夠?qū)OOC和PI相結(jié)合的教學方式有一個了解和認識，也希望相關的教育工作者能夠充分地利用這種教學方式，為我國的教育事業(yè)作出貢獻。