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摘要:从大学物理实验教学现状出发，分析了实验前的预习、实验中的操作和实验后撰写报告中存在的问题。指出必须要更新教育理念，利用微课打造出一个高效的大学物理实验课堂教学新模式，以期提高师范类院校学生创新创业的能力。
关键词:大学物理实验;创新创业能力;教学环节;微课;高效课堂
2014年教育部《关于做好2015年全国普通高等学校毕业生就业创业工作的通知》，2015年国务院办公厅《国务院办公厅关于发展众创空间推进大众创新创业的指导意见》《国务院关于进一步做好新形势下就业创业工作的意见》《国务院办公厅关于深化高等学校创新创业教育改革的实施意见》《国务院关于大力推进大众创业万众创新若干政策措施的意见》《国务院办公厅关于印发进一步做好新形势下就业创业工作重点任务分工方案的通知》等鼓励创新创业政策的文件表明我国对大学生创新创业教育越来越重视［1］。各高校也都积极采取措施，多渠道开展创新创业教育，但同时也发现课程教学过程设计的不合理是制约创新创业教育发展的因素之一［2-3］。本文以大学物理实验课程中的“迈克尔逊干涉仪实验”一课为例，在课程教学过程中引入微课，希望改变传统教学模式，培养出不同类型的创新创业型人才。大学物理实验课是一门基础必修课程，课程开设的对象为本科院校非物理专业理工类学生。其内容丰富、知识面广，包括力学、热学、电磁学、光学和近代物理等内容。开设大学物理实验课的目的:第一是加深对物理原理的理解，同时丰富课堂趣味，让学生近距离感受到物理原理的神奇;第二是精彩纷呈的物理实验能训练学生的实验技能，激发学生的创造力，继而为后续专业实验课程的学习打下基础。在创新创业成为时代潮流的大背景下，大学物理实验教学质量影响着学校人才培养成效［4-7］。因此要更新教育理念，尝试把微课教学模式应用到大学物理实验课教学中，探索构建全程化、全方位、全员参与的适合本校特色的实验教学改革之路，确保为社会培养和输送具有创新创业能力的人才。
1大学物理实验教学中存在的问题
1．1不重视课前预习
预习是要让学生知道实验的目的、原理、仪器、步骤、注意事项等。通常情况下学生的实验预习效果不理想。从学生的角度来说，学生厌学大学物理实验课程，认为实验步骤繁多，一不小心做错要重头再来，而且感觉对就业也没有帮助。部分院校大学物理实验课程由实验课加上理论课组成，实验课只占30%的比重，导致很多学生对大学物理实验课程学习敷衍了事，一些学生把实验教材相应内容一字不落地抄到预习报告上就算“完成”预习任务;一些学生边做实验边抄写别人的预习报告。从实验条件的角度来说，大学物理实验教学一定要在固定场所、固定仪器设备上，有的实验仪器老化使得实验数据的精度下降，学校没有及时更换新的实验仪器，有的纸质讲义上内容和实验内容不一致，实验仪器图片模糊。从教师的角度来说，大部分主讲教师自己决定大学物理实验课程中所开设的实验，如果教师没有及时更新实验内容，就存在实验内容陈旧、无新意等问题。有的院校是同步开设大学物理实验课程和理论课程，但不同的教师主讲，就有可能导致有些实验的相关物理理论知识学生还没有学到就开始做实验了。这些因素都导致学生没有达到实验预习目的。
1．2课堂时间分配不合理
近年来，受本科院校基础课程学时压缩的影响，大学物理实验学时也被严重缩减，实验课时很难满足实际教学要求。以通化师范学院的大学物理实验课时为例，一学期36学时，一次实验课是2学时(100分钟)，总计22个实验。教师对大学物理实验的讲解包括实验目的、原理、内容与步骤，演示仪器操作，这些至少需要30分钟。教师总是担心学生原理不懂，仪器不会用，总想将实验的每个细节都给学生讲清楚。一部分学生领悟能力强，动手能力也强，这些学生希望亲自动手操作的时间长些，教师讲解的时间少些;一部分学生刚刚理解了实验过程，准备开始操作时却发现没有时间能够完成实验了;还有一少部分学生直到下课时间也未能完成实验数据的测量。总之，教师课堂讲授时间与学生实验时间冲突，教师不管是对原理还是仪器讲得多或者少都无法满足每个学生的需求，也违背了开设大学物理实验课程的最初目的。
1．3课后数据处理将错就错
实验结束后，学生要根据数据分析处理得出实验结论，数据处理时大部分学生习惯采用传统的计数器计算，但大学阶段通常采用如列表法、作图法、逐差法、最小二乘法(线性回归)等方法来处理实验数据。然而部分学生利用大学阶段实验处理的方法来处理大学物理实验数据，发现理论数值和实验数据相矛盾时，不是去分析出现矛盾的原因，而是直接否定大学阶段实验处理方法［8］。受上课时长的限制，学生不得不把实验数据带回去处理，即使遇到问题也无法实现随时随地和老师交流，加上之前的预习环节和课上操作环节效果都不好，因此学生在实验数据处理时将错就错。如何提高大学物理实验课的教学质量已成为一个迫切需要解决的问题。移动通讯技术、智能移动终端和社交视频平台的广泛应用，使得微课教学模式应用到大学物理实验课程教学中成为可能。
2微课简介
微课的全称是微型视频课程，起源于1993年美国北爱荷华大学教授LeRoyA．McGrew所提出的60秒课程和英国的T．P．Kee提出的分钟演讲。2011年关中客对国内外微课概念进行过阐述;2012年李玉平用小视频来展现“课堂小现象、小策略和小故事”，后来被称为“微课程”［9］;胡铁生指出微课的概念、组成、特点及分类［10］。微课时间短小，大多数在5～10分钟左右，但具有较高的独立性、完整性以及示范性。
3基于微课模式的大学物理实验课改革措施
本文以“迈克尔逊干涉仪实验”内容为例，展开介绍微课教学模式在大学物理实验教学中的应用［11-13］。
3．1课前实验预习环节的微课———为实验做好准备
把看实验微课视频纳入实验预习环节。教师将“迈克尔逊干涉仪实验”预习阶段的微课视频及配套习题上传至大学物理实验教学网站，学生课前通过手机或者电脑用学号和姓名登录网络课程中心访问。预习阶段的微课视频包括:(1)“迈克尔逊干涉仪实验”的实验原理。如光的干涉知识框架等，这样方便不熟悉实验原理的学生到相应的章节进行学习。(2)“迈克尔逊干涉仪实验”的实验仪器，如迈克尔逊干涉仪、He－Ne激光器、扩束镜、观察屏、小孔光阑等。传统实验教学中，学生只能通过黑白图片看到这些仪器，但具体的用法却不清楚，而通过采用微课教学则可以改变这一现状，通过观看仪器的演示操作，加强了学生对仪器内部构造的了解，使学生更好地了解仪器的使用原理。(3)教师要详细讲解可能出现的情况，需要注意的各类问题。考虑到在预习过程中存在学生学习主动性不足的问题，教师可以采用“网上预习测试”的方法来检验学生实验预习情况。对预留问题回答合格的学生才可进行实验，否则警告，严重者延后实验。总之，学生在课前利用微课预习能为上新课做好准备工作。
3．2课上实验操作环节的微课———实施互动教学，提高创新能力
微课不仅要在课前预习中发挥作用，更要在课堂教学过程中发挥优势。实验阶段微课的引入主要包括实验步骤、示范操作。微课导入时间一般不超过整个微课时长的10%。导入新课的方式有多种，教师可以选择比较有代表性的问题、经典的故事或者是生活中常常出现的物理现象，也可以是对上节课内容的承接，亦或可以直接采用开门见山的方式。例如教师一开始就讲:“迈克尔逊干涉仪是美国科学家A．A．Michelson在1881年为研究光速问题而设计的”，这样就成功导入了微课内容，同时节省教学时间。示范操作部分的视频要完整，保证每个步骤都清晰明了，加深学生对实验的理解，使得学生对仪器操作更熟练，提升学生的动手能力和思维能力。微课视频中还要包括操作规范，“迈克尔逊干涉仪”实验中，教师要强调学生严禁用手触摸光学表面，且要防止唾液溅到光学表面上。一定要轻、慢，决不能强扭硬扳螺钉和转动手轮等。在整个实验课教学过程中，教师一方面要把握好整个实验的进度，另一方面也要跟学生进行互动沟通，协助分析实验结果，指出问题，由学生自己修改。通过微课，改变了教师一言堂的传统教学模式，使得课堂教学真正做到以学生为主体。教师只负责记录学生对待实验的态度和动手能力，进而给出合理的实验操作成绩。
3．3课后实验数据处理和复习环节的微课———巩固知新
每个实验的数据处理都不尽相同，因而实验结果分析阶段的微课教学视频中要包括讲解数据处理的要求和原理，如“如何用逐差法处理迈克尔逊干涉仪的数据”。这样学生才能掌握科学处理实验数据的方法，即使个别同学不能完成实验数据处理的全过程，也可以向其他学生咨询，杜绝学生“将错就错”的事情发生。教师制作课后复习环节的微课供学生延伸和拓展学习。课后复习环节的微课包括给学生布置课外作业，同时也要录制作业的解题思路。课后用同一套试卷来查看试验班和对照班的同学对“迈克尔逊干涉仪”的学习情况，测试题一共五道题，满分100分，从测试成绩可以看出试验班分数要明显高于对照班。这说明微课是大学物理实验课程教学的有效手段。
作者:王婧 单位:通化师范学院物理学院
