大數據背景下大學物理教學模式優化探究*

范文亮 張云飛

（鄂爾多斯應用技術學院 內蒙古鄂爾多斯 017000）

應用技術型高校是本科層次教育的公辦普通高校，培養區域經濟社會發展所需要的應用型、技術技能型人才。在這樣主要以培養應用型人才為目標的應用型大學里，對人才培養目標的定位就是培養本科應用技術型人才。面對這樣的定位，傳統的教育模式就必須適當地進行改革，大學物理作為理工科各專業必修的一門重要的基礎課，如何面對轉型帶來的新的變化，如何適應對應用技術型人才培養的要求，如何開展應用技術型大學的物理課程的教學，這些都已成為眾多物理工作者值得深思和亟待解決的問題。因此，在應用技術型大學里探索大學物理課程教學的改革問題就顯得尤為重要。

近年來，在信息技術不斷發展的推動下，大數據技術已經充分融入高等學校的教學實踐中，對于改變目前的教育現狀、提高教學能力、促進學生更容易接收并理解知識和應用到實際中發揮了重要作用。但教師在教學實踐中，普遍存在無法有效利用互聯網上海量數據的問題，這對大學物理教學產生了極為不利的影響，迫切需要授課教師充分結合大數據技術對教學模式進行不斷優化，才能適應大數據背景下的教學需要，引領學生充分融入到教學活動中。

一、大數據背景下大學物理教學模式優化的必要性

大學物理的教學難度極大，主要原因在于大學物理課程所涉及的知識點在難度和深度方面都在不斷增加。伴隨著我國科技的不斷發展，社會各界對于應用型人才的需求量在不斷提升，而大學物理作為應用型本科學生必須要學習的一門公共課，對于學生們充分融入專業課的學習中能夠發揮出重要作用。在這種背景之下，高等學校不斷加大物理教學力度、提高學生的物理水平是目前一項重要的工作。借助大學物理課程對學生進行全面引領要求教師對學生開展教學的過程中對教學模式進行不斷優化和改進，才能適應學校教學活動穩步開展的需要。因此目前，在大數據背景之下，大學物理教學模式優化具有非常強的必要性，是滿足社會各界對物理人才需要的必然選擇。同時在現階段，多數教師在教學活動開展過程中還存在教學模式過于傳統的問題，這導致學校所培養出的人才很難充分融入學科發展之中，也無法將最新的科學技術充分融入，致使教師所開展的課堂教學無法適應當前大數據時代的教學需要，嚴重制約了學校教學活動的穩步開展，這也決定在目前必須要對學校的教學模式進行優化、改進，才能適應教學活動穩步開展的需要。

二、大數據背景下大學物理課程的數字化解析

（一）學生個人信息的數據化

大學物理教師對學生開展物理教學的過程中會面對不同層次的學生，每一個學生個人的信息也有所不同，教師要想更有針對性地開展好課程教學，就必須要充分了解學生在智力與非智力等方面所存在的各類因素，才能對學生進行全面分析。智力方面因素主要指學生的心理認知特點，涵蓋認知的能力、結構等方面的內容。非智力因素主要是指學生的興趣愛好、對物理學科的情感態度。對于此類信息，教師在這個過程中可以借助調查問卷的形式來獲得，在獲得此類信息之后，教師可以充分結合大數據技術對學生做好分析。在此基礎上，教師就能更有針對性地對學生開展課程教學，優化課程結構，實現對學生物理學習的有效引導。

（二）學習內容、過程的數字化

在采集完學生個人信息并對其進行數據化之后，教師需要結合對數據的分析來優化和改進課程教學，這也是教師一項重要的教學任務。在教學實踐中，制約教學活動的因素多種多樣，僅僅憑借教師采集到的信息，教師還很難構建出科學的教學模型，實現學生學習內容和過程的數字化。為改變這一教學現狀，需要教師充分利用大數據技術借助平臺為學生推送更加豐富的大學物理學習資源，常見的網課、文字資料、圖片資料都可以被教師積極應用，學生們可以根據自己的學習需要來靈活選擇。同時，在學生們學習網上教學資源的過程中，學生們在學習上所花費的時間、不同教學課件的點擊量、學生們的留言以及在線測試的成績都會被教學平臺全面收集，以此來形成一個數字化的動態過程。

三、大數據背景下大學物理教學模式的優化途徑

（一）優化內容、體系

實驗教學是大學物理教學的重要內容，教學活動的有效開展，能夠幫助學生深入理解課程所涉及的知識點，對于培養大學生物理學科的自學能力和探索精神都能發揮出重要作用，也能使學生在參與實驗的過程中綜合素質得到穩步提升。在大數據背景之下，大學物理教學活動在開展過程中要對傳統的教學資源與大數據教學平臺密切結合起來，使教師在教學過程中能夠借助網絡實現教學資源的共享，以此來突破教學重點和難點，促使教學活動的開放性得以穩步提升，提升學校數字化教學資源應用的效率。大學物理作為應用型學生一門重要的基礎課，一般在大學一年級開設，課程在高中所學物理知識的基礎上，對教學內容進行不斷豐富，同時課程也會涉及大量物理實驗，力學、電學、聲學、光學等都有所涉及。在這種背景之下，教師就要充分結合學科豐富多彩的內容，利用大數據技術為學生提供豐富的學習資源，以此來指導學生參與到理論和實踐教學活動中，引導學生充分利用大數據網絡平臺來做好各個學習環節的把控，尤其是對于大學物理實驗要借助大數據平臺，將各個環節所獲得的數據錄入到系統之中，充分利用大數據對實驗結果進行全面分析，并在此基礎上以小論文的形式對實驗過程進行總結，借助這種方法才能使課程教學取得理想效果，改變目前的教學現狀。在優化教學內容和體系的過程中，還需要教師充分利用大數據技術對學生進行全面分析，了解每一名學生的實際情況，在此基礎上設計出個性化的教學方案，進而實現對學生的正確引導，使大數據技術充分發揮出對教學活動的指導作用。

（二）健全完善的師生互動平臺

大數據背景之下的大學物理教學，需要依托師生互動平臺來開展各個環節的教學，在這種背景之下就需要充分利用網絡技術建立教學平臺，開發數字化學習App 使學生能夠利用手機或其他智能終端參與到教師所開展的教學活動中，使學生們能便捷利用網絡與其他同學和教師積極展開互動，教師可以將課程所設計的理論知識、實驗教學等內容全面展示給學生。教師也可以結合學生學習的需要來制作微課教學視頻，充分利用學校的在線教學平臺為學生提供開放性教學資源。由于每一名老師和學生都能根據自己的需要注冊賬號并隨時訪問，學生們可以充分利用網絡上的教學資源在課前做好預習，大學物理課程所涉及的知識點學習難度較大，需要學生在課前對教材中的知識點有系統全面的認知。在這種背景之下，學生能夠便捷地借助平臺，了解到更多知識，做好自主學習管理并利用網上教學平臺來檢驗自己的預習效果。教師可以充分引導學生借助平臺來開展自主學習，教師本人要側重于借助平臺來對學生的理論與實踐學習進行過程管理，做好每一階段的形成性考核，并將信息錄入到平臺之中。同時教師也要結合大學物理學科的特點，引導學生積極預約實驗室，參與到實驗活動中，使學校實驗室教學資源能夠得到更有效的利用，使學生們的知識面得以拓寬，才能改變目前的教學現狀，實現對學生學習的指導。在目前的教學實踐中，為使教學活動能夠發揮出更大功效，教師還需要充分利用QQ、微信所提供的群組功能，構建學習交流群，及時借助交流群為學生提供豐富的學習資源，引導學生交流學習心得，就能使學生充分融入大學物理課程的學習之中。

（三）打造優秀師資隊伍

大學物理課程教學活動開展過程中，優秀的師資對于保證課程教學有效性能夠發揮出重要作用。在大數據背景之下，高等學校也需要結合教學活動深入開展的需要，積極做好對在崗教師的培訓和對優秀教師的引進，要借助此項工作的開展滿足大數據背景下大學物理教學的實際需要，使每一名教師都能充分掌握和運用大數據技術。在此基礎上，教師們才能積極向國家申請科研項目，使課程教學能夠獲得國家經費的支持，提升教師教學活動的積極性，同時也能使學生在參與項目的過程中個人能力得到鍛煉，促使學校的實驗教學資源能得到最大限度的應用。同時，借助打造優秀師資隊伍也能滿足學校教學活動開展的實際需要，使學校的教學管理水平得以穩步提升。

（四）個性化物理教學

在大學物理教學過程中，教師需要面對不同層次的學生，每個學生的物理基礎都有較大差異，這就決定了學生們在學習過程中所使用的學習方法各不相同。在教育理念不斷發展的背景之下，教師需要積極適應大數據技術不斷發展的現狀，充分利用大數據技術來改進和優化課堂教學模式，積極對學生的學習習慣和學習基礎進行分析。在此基礎上利用大數據技術建立數學模型，結合對學生學習情況所做分析，可以為每個學生設計出個性化教學方案，使學生能將線下課堂教學與線上自主學習密切結合起來，使每一個學生都有機會穿越到形式多樣的理論與實踐教學中，不斷提升對大學物理學科的認知。由于借助這種方法學生會有更多機會參與到物理教學實踐活動中，在實踐中充分應用自己所學物理知識來開展實驗可解決各類生活中常見的問題，因此能夠滿足當代學生個性化學習的需要，提升大學物理教學的有效性。

（五）混合式學習法

混合學習指的是充分利用技術手段為學生提供豐富的教學資源，使學生能夠將不同學習方法融為一體，使技術的優勢得以充分發揮，以此來滿足學生多樣化學習需要的一種學習模式。在傳統的大學物理教學中，教師大多習慣于按照傳統的教學模式對學生開展理論和實踐教學，由于這種教學模式沒有充分利用大數據技術為學生提供豐富的教學資源，導致學生多樣化的學習需求無法得到滿足，在實驗教學方面大多存在流于形式的問題，這嚴重制約了學校課堂教學的有效性，無法滿足新時代大學生的學習需要。在目前，迫切需要結合大數據技術不斷發展的優勢，不斷加大課程教學資源的開發力度，借助多媒體教學資源的充分利用，實現教材與多媒體教學資源的混合、線上教學與線下教學的混合、課堂教學與自主學習的混合，讓教師能夠不斷加大教學研究力度，使學生能充分融入課程的學習之中，就能改變目前的大學物理教學現狀，使每一名學生都能充分融入大數據背景下的物理教學實踐中，提升教學活動的有效性。

（六）大學物理教學評價優化

在大數據背景之下對大學物理教學模式進行優化，還需要格外重視教學評價的優化工作，這是教學活動最核心的環節。在傳統的教學評價模式下，教師大多習慣于借助期末考試來對學生的學習情況進行評價，由于學生在平時學習過程中的表現無法在教學評價活動中得以體現，因此導致教學評價無法取得理想效果。為改變這一教學現狀，需要教師充分利用大數據技術對大學物理教學活動進行全面深入的評價，利用技術手段實現對學生預習情況、過程學習情況、形成性測試以及參與實驗教學的情況進行全面考核。在技術的輔助之下，將平時的形成性考核與期末考核結合起來，才能對學生的學習情況做出科學評價，充分激發出大學生對物理學科的學習興趣，使大學物理教學的有效性能夠得以穩步提升。

結語

大數據技術的不斷發展，對高等學校大學物理教學模式產生了深遠影響，目前教師要不斷加大對大數據技術的應用力度，將其與學校所開展的課程教學密切結合起來優化課程教學內容和體系，開發完善的教學互動平臺，不斷加大師資隊伍建設，借助技術的輔助來開展個性化教學，滿足學生多樣化學習的需要，促使大數據技術充分發揮出對學生學習的引領作用。