大学物理实验教学体系构建

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大学物理实验教学体系构建

摘要:随着现代网络技术的不断发展进步,远程教育、在线课程等的普及也标志着教育迈入了“互联网”时代。教育进入“互联网”时代,意味着学生能够利用互联网这个平台,了解国内以及国际上关于前沿科学的最新动态,也能利用互联网这个平台积极拓宽物理实验内容,这给高校物理实验教学带来了新的机遇,高校物理实验教学应该结合“互联网”时代下的技术优势,积极构建符合时展的大学物理实验教学体系,以提高学生学习物理的兴趣,增强学生的创新能力。

关键词:“互联网”时代;大学物理实验;构建教学体系

随着网络技术的不断发展,网络技术已经渗透到人们生活的方方面面,为人们的生产生活提供了便捷。同时,互联网技术也慢慢渗透到了教育之中,远程教育、慕课等的开发为教育的发展带来了新的机遇,解决了传统教育模式下的很多问题,促进了教育事业的发展。在大学中,互联网技术的推广应用,不仅为大学生学习知识了解世界提供了途径,而且为大学生提供了探索世界的可能。大学物理实验是大学生学习高级物理知识的一个重要途径,物理实验教学的效果,决定着学生对物理知识的理解程度以及学生的动手能力,因此,大学物理实验教学在大学中具有十分重要的地位,但是目前传统物理实验教学中存在许多问题,影响学生学习物理实验的效果。因此,本文将首先对传统大学物理实验教学中存在的问题进行分析,其次对互联网技术应用在大学物理实验教学中的可行性进行分析,最终构建一个基于“互联网”时代的大学物理实验教学体系。

一传统物理实验教学的现状

大学物理实验属于大学生需要学习的一门基础实验课程,这门课程的主要目的是培养学生的操作动手能力、观察以及思考能力,同时弥补理论课程的不足,是培养学生科学素养,养成实事求是的科学精神,以及培养学生具有创造性思维的重要途径,是一门十分重要的基础实验课程。但是,目前大学物理实验教学仍然使用十几年前的传统教学方法和手段,使得大学物理实验教学的效果不明显。在目前大学物理实验的教学过程中,面临着许多困难。首先,学生之间的物理实验素养差别很大,物理实验的教学在基础教育中受到的重视各不相同,有些学校重视学生的动手能力,学生有机会能够亲自动手进行实验,他们掌握的有关实验的基础知识就要多一些,其物理实验的基本素养也就相对要高一些;但是有一些学校由于各种原因,学校的实验设备不够完善,学生实际进行实验操作的机会少之又少,他们的实验素养就相对要差一些。学生之间物理实验的基础不同使得教师在教学的过程中面临了很多问题,在大学中教师采用的是大面积统一的教学方式,不能兼顾到每一个学生的具体情况,因此,物理实验教学的效果受到了一定的影响。其次,各个高校对大学物理实验教学的重视程度不同,这就造成了各个学校实验教学的硬件设备存在差异,虽然目前互联网技术已经对教育产生了深远影响,但是一些学校对这种新型技术的认识不足,再加上学校自身的条件限制,无法把互联网技术应用到大学物理实验教学中,仍然以传统的实验教学方法为主。最后,教师对实验教学的认知仍然停留在传统实验的层面,这样的认知使得他们在实验教学的过程中无法创新教学方法,仍然以学生课前按照教材预习、课上教师统一讲解、学生再按照统一规定的步骤进行操作完成实验、实验结束后上交书面的实验报告这样的模式进行教学。这种传统的实验教学模式,教师在实验教学中占了非常重要的地位,削弱了学生自主探究实验的地位,在这种教学模式下,学生的动手能力以及创新能力都不能得到很好的发挥,学生最终获得的是实验的标准操作步骤,这与实验教学的目的是相违背的。因此,传统的实验教学方法阻碍了实验教学目的的实现,影响物理实验教学产生的效果。

二“互联网”技术在物理实验教学中运用的可行性分析

随着互联网技术的快速发展,远程教育、慕课等新的教育形式都给教育带来了前所未有的变革,那么物理实验作为一门基础性质的实验课程也需要新技术的融入,以弥补传统实验教学方法中的不足。互联网技术能够将大量的信息以及知识集中在一起,学生通过互联网平台能够随时随地扩充自己的知识,并且网络虚拟实验室的开发建设,使学生的想象力能够得到自由发挥,对培养学生的创新能力具有重要意义[1]。

(一)解决学生实验素养差异问题

目前的大学物理实验教学过程中面临的最大困难就是学生的物理实验基础参差不齐,教师在教学的过程中难以针对每个学生的具体情况进行教学,学生在统一教学的模式下学习到的知识是非常有限的,但是如果把互联网技术运用到物理实验的教学之中,那么这些问题都能够得到有效解决。一方面,教师可以通过互联网技术把每一个实验的相关知识集中在网络平台上,让学生能够根据自己的实际情况在进行实验前学习一定的相关知识;另一方面,教师还能借助互联网技术检测学生实验素养的水平,以便教师能够及时调整教学计划,满足不同学生的需求,真正达到解决学生实验素养差异的目的。

(二)提供虚拟实验的平台

互联网技术能够为物理实验提供模拟平台,也就是说利用互联网技术能够在网络上构建出一些虚拟的实验室,学生能够在这样的虚拟实验室中进行虚拟实验,这种虚拟实验平台的搭建一方面解决了高校实验室不足的问题,另一方面虚拟实验室的搭建有利于培养学生的创新思维,学生通过虚拟实验室可以自由操作实验,不用担心实验的安全问题,能够充分发挥学生的想象力,有利于培养学生的创新思维。

(三)丰富了实验内容

互联网技术融入到大学物理实验教学中,能够扩充实验教学的内容,网络实验平台上有着丰富的实验资源,学生可以根据自己的兴趣爱好多选一些实验进行尝试,这样做一方面可以增加学生学习物理的兴趣,另一方面能够扩充物理实验的内容,丰富学生的物理实验知识,同时提高学生的实验水平。总之,目前传统的物理实验教学方法已经不能满足学生学习的需求,物理实验的教学方法必须有所突破,才能跟上时展的进程,也才能实现实验教学的目的。

三物理实验教学网络体系的构建

随着互联网技术进入教育行业,给教育行业带来了深远的影响,为教育目的的实现提供了新的路径。因此,在大学物理实验的教学中,也需要引入这种新兴的网络技术,构建一个大学物理实验教学的网络体系,以弥补目前传统实验教学留下的弊端,促进实验教学目的的实现。

(一)构建网络预习系统

作为基础性质的大学物理实验课程,一般针对大一以及大二的学生开设,这些学生具有不同的学习背景,他们的实验素养差别很大,传统的教学不能考虑到每一个学生的个体差异,因此需要构建网络预习系统。网络预习系统将打破传统以预习教材为主的方式,因此,在构建网络系统的时候,不仅要在其中设置预习教材的板块,还需要加入教学视频、答疑以及仿真实验等方面的内容,以便学生能够更加具体形象的了解实验的内容,并且通过观看教学实验,学生能够更加直观地了解各种实验仪器,并且熟悉实验流程。网络预习系统的构建能够有效地解决学生之间实验素养具有差异的问题,学生可以根据自己的实际情况选择预习方式以及预习内容,为实验素养水平不高的学生补充了实验知识,也提高学生的学习效率,有利于实现因材施教。

(二)构建网络实验课程

目前,各个高校在实验教学方法上仍然以教师讲授、学生现场操作为主,强调培养学生理论指导实践的能力,注重对学生实验能力的训练,实验课程适用于所有的学生,不能体现出学生的个体差异,学生也无法根据自己的水平和兴趣选择实验内容。因此,构建网络实验课程是十分必要的。在构建网络实验课程的时候,要构建两种类型课程形式,一方面要构建以教师讲解为主的课程,这类实验课程要区别于线下课程,在内容上要选择难度大一些的实验,并且涵盖的范围面要广,以满足学生的不同学习兴趣,这类课程的构建目的主要是补充学生的物理实验知识,吸引学生对物理实验的注意力;另一类课程要构建能够互动型的课程,这种课程需要教师在线解答学生的疑惑,不管是在学生动作操作之前还是之后,都需要及时解决学生在实验中遇到的问题,因此,需要设置一类互动型的课程。构建网络虚拟实验室,一方面解决了实验室短缺的问题,另一方面还能为学生提供丰富的实验机会,让学生能够按照自己的想法进行实验,有利于培养学生的创新思维,在自己动手操作中巩固理论知识,摸索出正确的实验步骤,完成实验目的,并且这种网络虚拟实验室还能够让学生直观地体会到实验安全的问题,有利于帮助学生养成正确的实验态度[2]。总之,随着互联网技术的不断进步发展,给物理实验教学带来了新的契机,高校要利用好互联网这个资源,解决目前传统实验教学中出现的问题,以便更好地达成实验教学的目的。

参考文献

[1]刘春宇,张志颖,赵玉丹,周成城,孙秀平.“互联网+”时代下“慕课”对大学物理实验开放式教学的促进[J].科技与创新,2017(02):134-135.

[2]李松,刘秀琴.“互联网+”大学物理实验教学体系构建[J].实验技术与管理,2017,34(01):172-174.

作者:元晶 孙惠燕 佟乐亦 单位:兰州文理学院传媒工程学院