慕課背景下大學物理實驗教學策略創新探究

摘 要：實驗教學是大學物理教學中的重要環節，同時也是培養學生動手實踐能力和創新能力的重要途徑。為此，很多高校都在大學物理基礎課上增設了更多的實驗教學環節。而將慕課與大學物理實驗相結合，不僅能夠豐富大學物理實驗教學的內容和形式，達到良好的教學效果，同時對于學生想象能力和創新能力的提高也具有非常顯著的作用。基于此，本文主要對慕課背景下大學物理實驗教學策略創新進行了分析和探討。

關鍵詞：慕課;大學物理;實驗教學;創新途徑

中圖分類號：G64? ? ? ? ? 文獻標識碼：A? ? ? ? ? 文章編號：1673-9132（2020）22-0003-02

DOI：10.16657/j.cnki.issn1673-9132.2020.22.001

大學物理是理工科學生步入大學后必須要學習的一門課程，而大學物理實驗則是他們在大學的第一門實驗課程。大學物理實驗具有較強的實踐性，并且其中所包含的實驗思想和實驗方法都值得學生去深入學習。大學物理實驗對于學生思考能力、觀察能力、動手能力和創新能力的培養是其他學科都無法比擬的。但是，目前我國大多數高校在物理實驗教學中還存在著一定的問題，使得大學物理教學無法滿足當代大學生的學習需求。在這樣的背景下，慕課這種新型的教學模式出現了。將慕課與大學物理實驗教學相結合，能夠將大學物理實驗課程資源進行優化利用，提升大學物理實驗教學的效果。由此可見，加強對慕課背景下大學物理實驗教學策略創新的研究是非常必要的。

一、大學物理實驗教學中存在的主要問題

（一）課時不足，設備有限

目前大多數高校物理教學中都普遍存在物理實驗課時一再被壓縮的現象，再加上大學物理實驗課堂體系的不完善，導致在有限的課時內，很多教師都無法完成相應的教學任務，而部分學生因為學習能力有限，無法單獨完成整個實驗過程，但為了完成任務，就會選擇借用他人的實驗數據，完成最終的實驗報告[1]。在這樣的實驗教學中，學生失去了獨立思考的機會，對于學生今后物理課程的學習也會產生非常不利的影響。雖然我國目前加大了對教育事業的投入力度，但是很多高校依舊在不同程度上受到資金的限制，尤其是地方性高校。這也導致大多數高校實驗設備有限，無法滿足讓每個學生獨立使用設備儀器進行實驗的教學條件。因此，在大學物理實驗中，教師會要求學生采取分組合作的方式來完成實驗。但是在這一過程中，有些學生就會渾水摸魚，不動手實驗，直接采取同組實驗數據和報告，最后會出現大量雷同的實驗報告。如果光從實驗成績，根本無法看出學生對于知識的認知和掌握程度。

（二）教學模式落后，導致學生學習興趣低下

目前還有很多高校在開展物理實驗教育時，還是采取教師“主講”，學生被動學習的教學模式。而大學物理實驗中的理論知識比較晦澀難懂，在傳統教學模式中，學生的主體個性無法充分發揮，如此一來，會嚴重影響到學生對于物理實驗的學習興趣。再加上隨著移動互聯網技術的普及，大學生能夠在互聯網上獲取各類信息，為學生探索世界提供了有力工具。在這樣的背景下，大學生就更加不滿足于傳統的物理實驗教學模式，他們渴望更加多樣化的物理實驗教學方式，以此來滿足自己多元化的學習需求。

（三）專業性較強的物理實驗難以實現

在我國社會經濟高速發展的背景下，市場對于專業應用型人才的需求量也在不斷增大，這就要求高校專業課程在設置時以市場需求為導向。而大學物理實驗作為一項基礎課程，其教學水平能夠對學生專業水平產生直接影響。但是目前大多數高校所采取的實驗內容和實現手段相對傳統，與現代科技應用的聯系不夠緊密，導致學生所學知識相對滯后，這對于學生今后的發展是非常不利的。由此可見，對于大學物理實驗教學內容和方式進行更新是大學物理實驗亟須解決的現實問題。但是物理實驗需要設備和資金的支持，要想將前沿科技引入到大學物理實驗當中，高校就必須要購買新的實驗器材，并且由于不同專業所開展的物理實驗存在較大的區別，高校還需要配備大量的專業教師以及重新調整物理實驗課時。

（四）難以滿足學生研究性學習

大學物理實驗對于學生創造精神和探索精神等方面的培養具有較強的優勢。由于物理知識具有抽象性和復雜性，因此學生在進行物理學習時有很多知識是一時間無法完全理解和掌握的，這就需要學生通過物理實驗來驗證理論知識，在實驗過程中更好地感知物理現象，并通過實驗結果對物理現象進行深刻理解。因此，大學生在物理學習過程中需要開展大量的研究性學習，但是目前大多數高校并不能滿足讓學生自主自由操作實驗設備進行物理研究的條件。

二、慕課概述及其在大學物理實驗教學中應用的積極作用

（一）慕課的概述

慕課是互聯網時代下的產物，是一種具有較強開放性的在線課程，能夠為學生的學習提供相應的網絡資源或公共平臺。近年來，隨著互聯網技術的高速發展，慕課也被廣泛應用到了高校教學活動當中，推動了高校教育改革的不斷深化。同時，慕課還是一種教學理念，其中所具備的創新精神，能夠極大地促進大學物理實驗教學的改革，讓大學物理實驗教學能夠向著更高層次發展[2]。

（二）慕課在大學物理實驗教學中應用的積極作用

視頻教學是慕課在教學活動中的主要應用形式，但是這只是慕課的一部分。實際上，慕課課程中還有很多虛擬實驗，而這些實驗都是由專家精心設計的。在大學物理教學中，教師可以借助多媒體設備為學生演示這些物理實驗。在這一過程中，教師還可以采用網絡對實驗進行度量，這樣可以使得整個演示過程變得更加的人性化。因此，高校可以借助慕課，促進大學物理實驗向著虛擬化的方向發展，以此來解決實驗相關設備不完善的問題。

另外，慕課還具有較強的互動性，能夠增強師生之間的互動交流。并且慕課并不像傳統小組實驗，只有個別學生動手實驗，其他學生復制實驗結論，而是將大學物理實驗內容分為多個環節，學生能夠根據自己的需求和喜好，自主選擇自己所需負責的實驗環節，確定自己的學習方向，進而有效培養學生的創新能力和實踐能力。慕課還具有較強的時效性和先進性，慕課課程是跟著時代和科技發展的速度持續更新的，其中包含了很多先進物理實驗資源，學生能夠通過慕課學習到最新的物理實驗知識，進而滿足自己研究性學習的需求，這對于學生今后的學習和工作都是非常有利的。

三、慕課背景下大學物理實驗教學策略創新途徑

（一）開展O2O慕課教學

大學物理實驗具有較強的專業性和實踐性，要求學生不僅需要具備一定的物理知識基礎，同時還要具備較強的動手操作能力。因此，光靠慕課進行線上教學還是遠遠不夠的，還需要學生和教師面對面交流，這樣才能夠實現良好的教學效果。這就要求高校應當合理地運用慕課教學，采取線上線下雙向互動的O2O慕課教學模式。

O2O原本是一種互聯網營銷方式，其主要強調線上線下相結合。O2O慕課教學模式也采取了同樣的方式，其主要是將課堂教學（線下）中所涉及的具有較強理論性的基礎物理知識點，讓學生在課后通過慕課（線上）的方式進行自主學習，然后將自己學習過程中遇到的問題或見解通過慕課平臺與教師、同學進行分享[3]。需要動手實踐操作的環節，教師可以組織學生去到實驗室中（線下）進行集中實驗操作。通過這種線上線下相結合的方式能夠有效解決課時少的問題。

例如，在對“敏感電阻在生物生長培養環境中的應用”這一物理實驗進行教學時，教師就可以在課前為學生提供相關的理論知識課堂，并要求學生進行自主學習。教師和學生可以就該知識點在慕課平臺上進行交流和探討，讓學生初步了解濕敏、光敏、熱敏電阻對濕度、光照和溫度的控制的相關理論知識。在此基礎上，教師再組織學生來到實驗室開展相關實驗，讓學生在親自動手實踐的過程中更好地感受到敏感電阻在生物生長中的應用價值，以此來提升物理實驗教學的效果。

（二）整合慕課實驗，設計專業特色物理實驗

我們可以將大學物理實驗按照層次分為基礎、綜合和設計性實驗這三種類型。由于大多數高校實驗設備和資源有限，因此大學物理實驗開設的多為基礎性實驗，很少會開設綜合性和設計性實驗。而在慕課背景下，教師就可以整合網絡上的慕課實驗資源，為學生設計出更多綜合性和設計性實驗[4]。另外，教師也可以引導學生利用所學基礎物理知識，設計出一些物理小實驗，以此來激發學生對于物理實驗的興趣。高校為了幫助學生更好地掌握本專業領域的知識，還可以將大學物理實驗和本校特色專業相結合，利用慕課資源，將實驗項目進行細分，設計出更多具有專業特色的物理實驗項目供學生自行選擇，引導學生利用物理知識來解決本專業問題，進而有效培養學生的實踐能力和創新能力。

例如，針對通信專業的學生，可以設計“基于OptiSystem的光纖通信實驗項目”。高校物理教師可以實現整合有關于“OptiSystem的光纖通信”的慕課實驗資源，然后結合本校通信專業的特色，設計出相關實驗內容和實驗流程。如此一來，通信專業的學生就可以通過該物理實驗來解決自己本專業的問題，拓展自己的專業領域知識。

四、結語

綜上所述，將慕課引入到大學物理實驗教學中，改變的不僅是實驗教學的方式，更是教學理念。大學物理實驗雖然是一門基礎性課程，但是與其相關的可利用資源卻是非常豐富的，而通過慕課則可以使得學生的學習資源變得更加的豐富，為學生開放出更多想象空間，進而有效培養學生的科研能力和創新能力。因此，在大學物理實驗教學中，教師要結合實際的教學情況，善于利用慕課進行輔助教學，以此來提高大學物理教學的水平，并讓更多的學生將大學物理實驗作為自己打開物理大門的鑰匙。

參考文獻：

[1]侯東彪.大學物理實驗課應用慕課教學的幾個問題[J].卷宗，2014（7）：207.

[2]崔磊，王 帆.慕課背景下大學物理實驗教學的現實反思與改革策略[J].物理通報，2018（5）：59.

[3]龍瓊華.新課程背景下的物理實驗教學心得[J].中國科教創新導刊，2010（18）：31.

[4]王艷輝，劉升光，李雪春，等.慕課模式下物理實驗教學方式的研究與思考[J].物理與工程，2017（s1）：199.

作者簡介：夏荃（1971.5— ），男，漢族，湖南邵陽人，主任科員，研究方向：公安管理及大學物理教育。