互聯網思維+下物理實驗教學內容與體系建設初探

摘要：在互聯網+的大背景下，大學物理實驗教學應該適應新時代的發展。何為互聯網思維？大多是從電子商務、共享經濟的視角進行分析的。本文結合互聯網思維與相關的實際應用，試圖從教育與教學的視角，利用大數據結合互聯網，提煉與歸納出互聯網的思維模式與物理實驗教學結合，優化物理實驗教學內容，建設物理實驗教學體系。

關鍵詞：互聯網+；物理實驗；體系建設初探

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2019）14-0277-02

現如今，各行各業都要有互聯網思維。可能你的工作不是和互聯網相關，但你要從互聯網的角度去思考問題，培養互聯網思維，教育領域也認可了這種方式。物理教學大學物理實驗是一門基礎課程，也是一門理論和實驗相結合，鍛煉學生思維能力的重要課程。長久以來，我國的大學物理基礎實驗教學基本沒有變化，處于一種相對封閉的狀態，教學體系和教學內容多年沒有更新，已經嚴重脫節于當今社會飛速發展的前沿科學新理論、新技術，陳舊落后的實驗室器材，沿用多年的傳統的教學模式、思維和手段更是難以跟隨當今社會互聯網技術進步的步伐。[1]

省內外高等院校大學物理實驗主要以力學、熱學、聲學、光學、電學系統性、傳統性的教學方式為主。盡管這種模式對學生系統化地掌握物理知識有很大的幫助，但是這種方式僵化，沒有充分利用當下學生容易接受的互聯網技術進行教學，從某種程度上抑制了學生的積極性和主動性，不利于培養學生的創新能力和跨學科、新時代的思維能力。因此，對傳統的物理實驗教學體系進行改革，建立新時代物理實驗教學新體系是形勢所迫，是我院大學物理實驗教學改革的必然趨勢。科學技術快速發展，互聯網+思維已深入人心。物理實驗也要推陳出新，與新知識新技術的發展、互聯網+的思維相結合。大學物理實驗應該根據不同的需要層次分為基本型、提高型和研究創新型三個級別，目前在很多高校，并沒有將物理實驗教學過程與互聯網+整合起來。也沒有根據不同的級別要求設置相應的教學方案。

一、融入互聯網思維大學物理實驗教學體系改革的思路

植入互聯網思維，包括：互聯網終端用戶思維，終端操作具有簡約性；云計算思維，適應大數據；跨界思維交叉學科，物理實驗教學融入互聯網新技術；線上互聯網教學線下實物操作思維。[2]

按照教育部高等學校課程指導委員會大學物理實驗課程教學基本要求，對武漢市內及周邊地區同類高校的大學物理實驗教學內容與體系建設情況進行調研，了解其他高校大學物理實驗課程所開設的實驗項目、課程設計體系等方面的落實情況。針對我院《大學物理實驗》課程建設，落實教務處教育改革方案，有針對性地改革大學物理實驗教學內容與體系。改革教學模式，增強線上、線下教學內容兼容互補性；促進學生積極性、主動性與自主鉆研意識；培養學生跨學科（與計算機技術）學習的思維能力和創新能力。搭建大學物理實驗室網絡教學平臺，提高實驗室利用率，鼓勵學生自主學習，從大一開始培養自學能力。完善大學物理實驗精品課程教學網站，新增實驗管理信息系統，方便學生預習實驗、撰寫預習報告、掌握儀器操作及注意事項；在網站上補充實驗儀器介紹、教案、習題、授課錄像、參考文獻等內容，方便學生隨時隨地的學習。

二、構建互聯網思維下“模塊式”物理實驗教學新體系

依照訓練層次，將原有的實驗重新組合，按照實驗內容的基礎性，與學生的專業對物理實驗的不同要求分開執行教學。改革當前《大學物理實驗》教學內容和體系建設布局，采取線上和線下教學模式，利用線上教學彌補線下教學內容的不足，提高物理實驗教學及管理的水平，提高學生的積極性、主動性與自主鉆研意識；培養學生跨學科（與計算機技術）學習的思維能力和創新能力。總體而言，應將物理實驗劃分為四個部分。

1.基礎實驗主要是學習測定物理量、學會使用相對復雜的實驗儀器。基礎實驗的內容相對穩定，有著濃厚的物理思想和物理內容，讓學生充分利用互聯網精品課程資源在網上預習。學生在進行基本實驗課之前，先講理論基礎，實驗的基本程序，實驗室基本守則，實驗的基本知識（如數據處理方法），應該先開設一定數量的引導性實驗，主要是一些原理較簡單，伏安特性、薄透鏡焦距的測量、速度及加速度的測量等實驗項目。通過這些實驗，使學生在進行基本實驗教學時有同一起點，這樣更有利于組織以后的實驗教學，同時培養學生的自學能力和初步的操作動。

2.綜合性實驗旨在訓練學生綜合使用多種實驗儀器的能力，培養學生在比較復雜的條件下，通過網上的仿真實驗，預先觀察現象、測試數據、處理數據、綜合判斷、解決問題的綜合能力，其內容更貼近當代物理基礎或工程技術研究前沿，往往涉及若干物理原理和多種實驗研究方法。本實驗項目利用互聯網仿真實驗，培養從事科學研究的作風和開展大型實驗的能力，為今后走上工作崗位打下良好的基礎。

3.設計性實驗是介于基礎教學實驗和實際科學實驗之間。指導教師協助學生自行設計電路、提出設計方案。可以利用互聯網思維，在網上指導學生進行選題、開題、初研、模擬實驗調試，以及實驗項目的完成、總結答辯等訓練。該類實驗的目的是培養學生的綜合實驗素質和能力，特別是創新精神和創新能力。

4.近代物理實驗是近現代物理前沿技術研究方面，在近現代物理發展過程中起過重大的作用的一些著名實驗，包括核物理、原子物理、X射線、激光等。學生做這種實驗，深切理會實驗設計思想，同時享受實驗過程。當然，這些物理實驗器材，是比較貴重的，教學成本很高。我院在這一方面，做得非常到位，大力投入經費，添置近代物理實驗實驗器材，體現了“學生為本，學術為重，學科為先，學者為大”的教育思想，目的是提高學生的整體素質。

設立新型模式下的實驗教學體系，采用線上、線下兩種教學模式，這既能保證教育部課程指導委員會所規定的課時教學要求，又能適應學院新形勢下的通識課程的教學改革。

三、利用新時代新思維改革和更新大學物理實驗教學內容

物理實驗內容的改革要以為課程體系服務為主，同時結合當前科學技術的發展，依照物理實驗體系進行科學劃分，對傳統的物理實驗進行解剖，物理實驗內容應該盡量反映近代物理學的成就和基于物理學基本理論的高新技術應用，將傳統的實驗內容與現代的前沿科學技術結合起來。[3]基本做法是：

1.將計算機技術引入實驗教學和實驗數據采集、處理和控制中。在物理實驗教學體系中，計算機的應用可以貫穿在實驗教學的始終。

2.把計算機仿真實驗引入物理實驗教學中。積極建設大學物理實驗多媒體實驗室、仿真實驗室。[4]

四、充分利用互聯網思維，網絡平臺充實資源，同時加大實驗教師的考核力度

不斷完善大學物理實驗精品課程教學網站，新增實驗管理信息系統，方便學生預習實驗、撰寫預習報告、掌握儀器操作及注意事項。補充實驗儀器介紹、教案、習題、授課錄像等內容。利用網絡投票，郵箱接收信件，了解學生對物理實驗室管理水平、服務管理能力，重點是教學內容、教學形式、教學水平能力的評價、期望值。設立新型模式下的實驗教學體系，采用線上線下兩種教學模式。既能保證教育部課程指導委員會所規定的課時教學要求，又能適應學院新形勢下的通識課程的教學改革。

總之，三本院校的物理實驗室，要根據學生的實際特點，就本院校物理實驗的實際情況，提出了物理實驗體系建設的一系列舉措，以形成適用于院校特點的大學物理實驗課程體系，提高大學物理實驗的教學效果。

參考文獻：

[1]馮旭.基于互聯網思維的大學物理教學改革探究[J].科教導刊（上旬刊），2015，（12）.

[2]鄒開顏.互聯網思維在大學物理教材出版中的應用實踐和思考[J].科技與出版，2014，（12）.

[3]王殿元，江長雙，劉志強.多方位改革大學物理實驗教學培養高素質創新型應用人才[J].江西科學，2005，（05）.

[4]方路線.獨立學院大學物理實驗體系建設初探——以武漢工程大學郵電與信息工程學院為例[J].湖北成人教育學院學報，2012，（04）.