大學物理實驗課程信息化教學的探索與創新
——以陜西科技大學為例

羅道斌 周利斌 劉建科 朱橋 陜西科技大學文理學院

隨著網絡信息技術的飛速發展與普及，微課及虛擬仿真等信息化教學手段與方式受到教師和學生的廣泛關注。由于實驗課程的預習受儀器及場地的限制，微課和虛擬仿真實驗可以很好的把實驗中注意事項及儀器構造等很好的展現給學生，對大學物理實驗教學有很大的幫助，即有利于預習，也有利于復習。將網絡信息技術應用于新形勢下的大學物理實驗教學，對其模式進行探索和研究，這對培養學生的動手實踐能力、提高高校大學物理實驗教學質量和完善新形勢下人才培養具有實際指導意義。本論文基于陜西科技大學理工科大學物理實驗教學，探索物理實驗教學模式與方法，得到一些有益做法。

一、大學物理實驗教學目前存在的問題

(一)課前預習不夠充分

目前學生對于大學物理實驗課的預習，和理論課一樣，停留在對實驗目的、原理的預習，涉及實驗方案、實驗儀器使用等，缺乏深刻的理解。只有原理和實驗方案、實驗儀器均熟悉，學生在實驗時才能做到得心應手，充分發揮出自己動手能力，提高課堂的實驗實踐教學效果。由于實驗課的特殊性，預習受實驗儀器的條件限制。不少學生對實驗課程充滿期待，但預習是卻只能面對著教材上幾張實驗儀器圖片來熟悉儀器設備。這些因素導致學生在實驗課中很難順利操作實驗，經常是按部就班式一邊翻看教材，一邊操作實驗儀器，導致實驗過程中問題不斷，實驗課時嚴重不夠，不能按時完成，同時對儀器也容易造成損壞。

(二)課堂時間分配問題

由于實驗主要是以學生動手操作為主，教師指導為輔，學生獨立完成實驗任務，因此教師講解的時間十分有限。以我校的大學物理實驗教學的時間安排為例，學生在正式實驗之前，教師大約20 分鐘講述實驗原理、操作、注意事項等，而在這時間內，主要是要讓學生掌握儀器操作方法，明確實驗內容和測量物理量及實驗技巧，數據的處理方法等，時間非常緊張。老師講的時間多，學生實驗時間少。這需要教師和學生配合好，才能較好完成本項實驗的教學任務。

(三)課后復習沒有條件

由于實驗課程的特殊性，大學物理實驗課的復習要比理論課課后復習困難。主要原因是理論課的知識點在課本或資料書上很詳細，學生只要認真地去閱讀、分析都可以理解、掌握，并且相關的補充或拓展知識在網絡上也非常豐富。而實驗課則不同，大學物理實驗需要是按照實驗室的儀器測出數據(有時同一實驗不同學生的儀器型號不同)，課后整理實驗報告、得出實驗結論后交給教師批閱，學生交上實驗報告后一個實驗項目完畢。涉及復習，實驗書上原理可瀏覽，但看不到儀器實物也就不知道具體實驗操作如何了。因此，學生就算有復習的念頭也被客觀條件所限制。

二、主要教學探索內容

針對目前大學物理實驗教學中存在預習、復習受實驗儀器及場地限制的困難，避免實驗操作不當對實驗儀器造成不必要的損壞等教學中的問題，將微課、虛擬仿真等信息化教學手段引入到大學物理實驗教學中，以提高大學物理實驗教學的質量和水平，是本研究課題的中心任務。我們的做法包括以下幾個方面。

(一)建立物理實驗微課教學資源庫。組織骨干教師，以對我校主要的大學物理實驗項目錄制大學物理項目的微課，錄制內容包括實驗原理講解、實驗操作及注意事項等，以微課彌補實驗預習存在的不足和限制，提高學生實驗的預習質量和效率。

(二)進一步完善和發展大學物理仿真實驗系統。為適應新形勢下理工科專業的需求及工科專業認證對基礎物理實驗的要求，依靠我校大學物理實驗教學省級示范中心大學物理仿真實驗室現有的基礎，拓展我校物理仿真實驗的功能，構建物理實驗預約、開放及排課系統等。

(三)教學設計和選題方面

微課及虛擬仿真實驗輔助實驗教學，與傳統實驗教學的環節有很大的不同，因此，原有的實驗課程規范要求及考核標準需做相應的改革，以適應新形勢下教學需求。根據微課及虛擬教學要求，制定與之相適應的教學計劃與內容。并針對實驗教學中的某些知識點，尤其是實驗測量方法、數據處理方法、常用儀器使用方法等，重新設計、確定實驗教學目標，選擇恰當的實驗項目內容，滿足學生的平時學習(包括預習和復習)需要。

(四)教學評價方面

在師生互動的基礎上建立教學評價。教師對學生的課堂表現、成績、知識與技能、實驗過程以及學習方法的有效性進行評價。學生也可以對教師的教學方法和導入方式、實驗操作中的重點難點的闡述、實驗儀器故障排除等做出相應的意見，幫助教師合理調整教學策略。

三、總結

本文探索了新時期理工科大學物理實驗教學模式。微課、虛擬仿真等信息化授課手段引入物理實驗教學，解決了物理實驗課程預習困難的不足。虛擬仿真實驗采用信息化技術，構建虛擬的實驗條件，減小實驗儀器損壞，方便學生隨時預習、復習實驗項目或實驗測量方法，突出實現教學資源的共享和使用，有效地改善實驗教學現狀，更新實驗教學方式，提高實驗教學水平。