新工科背景下現代信息技術在大學物理教學中的應用研究

徐立君 張馨心 趙傳可

[摘? ? ? ? ? ?要]? 新工科背景下，培養具有創新創業能力的學生已成為推動社會發展的一項重要因素。論述了現代信息技術在大學物理教學中應用的必要性，指出了現代信息技術的優點，分析了現代信息技術在大學物理中的應用現狀，提出了提升現代信息技術在大學物理中應用的對策，對于提升信息技術在大學物理教學中的應用具有參考價值。

[關? ? 鍵? ?詞]? 新工科;現代信息技術;創新能力

[中圖分類號]? G642? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻標志碼]? A? ? ? ? ? ? ? [文章編號]? 2096-0603（2020）22-0194-02

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于國家戰略發展新需求、國際競爭新形勢、立德樹人新要求而提出的我國工程教育改革方向?！靶鹿た啤笔墙逃母锇l展的新方向，是未來高等學校人才培養模式變革的重要依據之一。人才培養是高校的根本使命和核心任務，新工科建設的外在表現形式是開展新專業建設，其本質要求是培養新型人才。在當前背景下，高等教育能否為社會提供新型人才是未來國家發展的關鍵。人才培養是高校的根本使命和核心任務，這既體現了知識經濟時代和信息一體化對高學歷人才的尊重和需求，又體現了科教興國和科學技術是第一生產力的思想。

一、新工科背景下現代信息技術在大學物理教學中應用的必要性

現代信息技術涉及設計、開發、利用、管理和評價五個方面，它是教學硬件、軟件與教學方法相結合而成的。大學物理是一門重要的基礎學科，教育媒體技術的出現，使大學物理教學變得生動、活潑、有趣，師生之間的互動更加充分，授課方式的多變更加提起了學生對大學物理的興趣，使課堂教學妙趣橫生。在現代信息技術中，網絡技術和多媒體技術對高校教育教學的意義深遠。

二、現代信息技術在大學物理教學中的作用

（一）運用現代信息技術有效提高大學物理教學效率

現代信息技術，可以增大課堂容量，使教學效率得到提高。作為現代信息技術的一種，微機輔助教學是一種非常重要的手段。教師通過微課擴寬知識范圍，使整個知識體系不斷完善，有效地對學生的思維進行啟發。學生的思維處于非常活躍的狀態，動畫能讓學生更好地理解物理運動過程，激發學生學習的興趣，啟發物理思維，最后形成正確有效的解題過程，提高學習效率。

（二）運用現代信息技術可以創設大學物理情境

在學習過程中，學生很容易犯只重視難題而忽略基本概念的錯誤，殊不知一切難題都是基于最基本的物理概念而建立的。應用現代信息技術，創設出相應的物理情境，利用計算機教學可以變無形為有形、變理想為現實，例如在電場的學習中，由于學生無法看到電場線也無法感受到電場中力的方向，要求學生理解電場中不同位置質點的場強與電勢就比較困難。應用教育技術把電場用電場線的疏密程度表示出來，把電勢用等勢面表示出來，通過多媒體課件層層直觀的解析，形象生動，而且容易理解。

（三）運用現代信息技術提升大學物理實驗的效果

實驗教學是大學物理課程中的重要環節，物理學是以實驗為基礎，進而闡述理論。大學物理所討論解決的問題，多數來源于理論，由于感性認識的缺失，學生在處理時會感到不容易。一些實驗課用多媒體技術來進行演示，通過情景再現來激發學生的想象與思維。例如高速射擊的子彈打入木塊這類瞬時進行的實驗，可以利用多媒體技術進行動作慢放，讓學生仔細揣摩整個物理過程，理解其中的物理規律，進而提升教學效果。

三、現代信息技術在大學物理中的應用現狀

（一）現代信息技術在大學物理中的豐碩成果

21世紀是信息化時代，學生有更多學習信息的需求。而現代教育技術的到來，極大豐富了學生的學習方式、認知方式，有利于更多元地了解這門學科。在高校課堂上引入現代信息技術可以說是大勢所趨，現代信息技術給高校物理教學注入了新鮮的活力，比如視頻教學可以在視覺上使學生記憶深刻，聲音教學則可以聲入人心。根據各大高校的調查來看，在施行現代信息技術的過程中，取得了豐富的成果，使學生的認知水平和創新能力都得到有效的提升，對人才獨立思考、探究能力、創新能力的培養和提高起到了巨大的作用。

（二）現代信息技術在大學物理教學中對學生創新能力的培養

對一個民族乃至一個國家來說，創新至關重要，沒有創新就沒有發展進步可言，沒有創新就沒有興旺發達可言?，F代信息技術是培養創新型人才的有效手段，現代信息技術完全顛覆了傳統的教學方式，使教學在任何時間、任何地點都能夠有效進行，同時通過視頻的方式把一些圖畫、景象等呈現在學生面前。在物理課程的教學中，根據知識的特征以及學生的理解方式，給學生打造一個再創造的平臺，讓學生帶著目的進行實驗操作，在實驗的過程中打造自己的認知體系，從而找到自己能做到的創新點，進而提高創新能力。利用現代信息技術提高了學生的學習能力，創新能力也得到了有效培養。

（三）現代信息技術在大學物理中的一些不足

現代信息技術也不是盡善盡美，在使用過程中還存在一些不盡人意的地方。比如有的線上教學，學生沒有課堂那種緊張的體驗，容易瀏覽其他網頁，學生有時不能及時得到老師的答疑和反饋，學生的個體學習習慣的差異、基礎的差異也造成了以多媒體教育技術為載體的課題教育效果差異很大。為了加強學生的自學能力，培養其創新能力，現代信息技術在教學中的應用勢在必行。但我們要清楚地意識到，教師是教學的主導，好的工具只有在好的工匠手中才會發揮出全部的潛能，因此改善教育理念和信息技術水平對教師來說刻不容緩。

四、提升現代信息技術在大學物理中應用的對策

（一）教學要加強現代信息技術的學習

“師者，所以傳道授業解惑也?！敝挥胁婚g斷地學習，不間斷地充實自己，才能始終勝任教師的工作。學習永無止境，不論在現在的社會，還是在將來的社會，我們都要不斷地學習，跟上時代的步伐。教師在運用現代信息技術時，需要用先進的教育理念來武裝自己，以系統科學的教學方法作為教學基礎。

（二）現代信息技術的選擇要滿足學科教學的需要

運用現代信息技術的時候，要結合學科教學的特點，突出學科教學中困難的地方以及重要的地方。比如，在物理和化學的教學中以實驗教學作為重點，為了克服傳統實驗室學習時間固定、實驗效果易受影響、設備不足等問題，我們可以運用電子系統設計自動化技術設計一個虛擬實驗室，這樣就可以借助計算機平臺的優勢，構造一種新型的實驗與教學相結合的方式，提高學習效率。

需要根據教學的可行性、有效性等選擇信息技術，讓現代信息技術能夠符合教學的內容和目標等，最大程度實現師生交流以及人機互動。由此可見，現代信息教學與傳統教學的優缺點不容忽視，把兩者結合在一起才能實現更好地教學。要實現兩種教學方式相輔相成，還需要老師與學生共同努力的方向。

（三）使用現代信息技術時，教師要發揮引導作用

為了適應大學物理教學的要求，在通過習題達到課后鞏固的目的中，可以選取一些與生活緊密聯系的應用性問題。在課堂教學中，教師應引導學生在思考問題的時候要全面，并且要抓住重點，通過現代信息技術加強對學生探究思維的培養。

總而言之，教學內容的設定與老師對待學生的情感態度直接影響了學生對這門學科的態度?，F代信息技術的出現，在原本內容的基礎上，為學生增加了更多的實驗體驗、視覺體驗以及聲覺體驗，使學生更大程度上認識到學習大學物理的樂趣。

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編輯 司 楠