基于信息化技术的大学物理实验教学改革与探索

包斯琴高娃，马占英，马占新

（1.内蒙古工业大学，内蒙古 呼和浩特 010051；2.内蒙古大学，内蒙古 呼和浩特 010021）

在中国经济快速发展的今天，社会对高端人才的需求巨大，但每年大批从高校毕业的大学生却存在着就业难、就业差的问题［1－2］。人才需求与高校就业之间的强烈反差，反映了高校教学亟待改革的现状［3－5］。就大学实验课程而言，近年来一些高校学生成绩出现了明显下滑。表面上看，似乎是由于学生对辅助性课程的学习重视不够所致，实际上这一现象的产生却具有深刻的内在根源。大学物理实验课程在各高校都处于比较重要的位置，快速发现问题产生的根源，积极扭转教学中出现的问题，对促进大学实验教学具有重要意义［6－9］。因此，以内蒙古工业大学大学物理实验课程为例，选取化工学院、土木工程学院、信息工程学院、理学院、轻纺学院等五个学院，过程装备与控制工程、生物工程、给水排水工程、土木工程、通信工程、自动化、电子信息科学与技术、服装工程系等八个专业十六个班级的近五年期末成绩进行了跟踪分析。通过分析表明，大学物理实验课程成绩下滑的原因主要反映在以下几个方面：（1）就业难问题对学生学习信心的冲击较大。（2）大学物理实验课程理论联系实践的内容不足。（3）大学生对课程的重视程度不够。（4）实验本身吸引力欠缺。（5）大学物理实验的教学方式方法也亟待改进。

1 内蒙古工业大学物理实验课成绩的整体概况分析

内蒙古工业大学的大学物理实验课程覆盖了十几个学院五十余个专业，在整个大学实验教学体系中具有重要地位。大学物理实验课程的成绩一般是按照优秀（100～90分）、良好（89～80分）、中（79～70分）、及格（69～60分）、不及格（59～0分）分为五个等级。为了使学生成绩具有代表性和可比性，以下以专业为单位对学生的抽样成绩进行了量化处理和统计分析，计算结果如表1所示。

表1 内蒙古工业大学大学物理实验课程整理后学年平均成绩

1.1 学生成绩的总体趋势分析

近五年来，学生的平均成绩出现了明显下滑的趋势。从图1可见内蒙古工业大学学生大学物理实验课程平均成绩在2008～2009学年平均成绩最高，2010～2011学年最低，整体呈现下降趋势，最大降幅达到6.4%。通过实际调查表明产生这一现象的原因主要有以下几个方面：

（1）大学生就业难问题对大学生学习信心的冲击较大，部分学生的学习热情有所下降。

（2）一部分学生的学习导向发生转变，学习上更多的以更有利于就业为目标，对课程的重视程度不够。

（3）大学物理实验课程的内容充实与更新缓慢很难与时代同步，教学方式方法单一，课程缺乏足够的吸引力。

图1 内蒙古工业大学大学物理实验课程学年平均成绩

1.2 学生平均成绩的专业比较

从整体上看，各专业学生的成绩并不均衡。图2为内蒙古工业大学大学物理实验课程不同专业学生的平均成绩。各专业的排名情况为：生物工程专业学生的成绩最高，其次是给水排水工程专业、通信工程专业和服装工程专业。然后是过程装备与控制工程专业、自动化专业、电子信息科学与技术专业，而土木工程专业成绩最低。其中最低成绩和最高成绩相差5.9%。出现这样结果是因为学生的学科特点不同，学生对该课投入的精力也不同所致。

图2 内蒙古工业大学大学物理实验课程专业平均成绩

2 大学物理实验课成绩的学科特点与趋势分析

为了更好地分析大学物理实验课程的整体状况和规律，以下将每个专业的各年学生成绩和平均成绩进行了比较，整体情况如图3所示。

图3 八个专业的大学物理实验期末成绩与平均成绩的比较

整体上看各专业的学习成绩具有以下特点：

2.1 各专业的学习成绩的整体状况

从五年的平均成绩看，学生的整体学习水平相差不大、整体成绩略有偏低。

由于生物专业和服装专业的专业性质，学校在考题中适当降低了这两个专业的考试难度。因此，生物专业成绩较高，为77.132分，除此之外，其他专业的成绩相差不大，大约在3分以内。其中73～74分之间专业是给排专业、通信专业和服装专业，71～73分之间的专业是过控专业、电科专业、自动化专业和土木专业。从上述情况可以看出，各个专业学生的学习成绩相对均衡，整体学习水平相差不大。但由于和75分的基准分相比，除生物专业外，其他专业平均成绩均在75分以下，这表明学生的整体成绩有些偏低。

2.2 各专业的学习成绩的趋势分析

从五年的平均成绩看，学生的整体学习成绩下滑、下滑趋势明显，部分专业情况比较严重。

从整体上看，学生的学习成绩下滑明显，2007～2009年度学生的平均成绩基本在75分左右，2010～2012年度平均成绩则降到71分左右，下滑比较明显。其中，生物专业、过控专业、给排专业和自动化专业下滑比较明显，平均成绩下滑幅度均在6分以上，最高降幅达到13分。而电科专业、土木专业、通信专业和服装专业的成绩虽有所变化，但幅度不大。这表明有些专业学生的学习受到外界的冲击较大，有些专业的学习受到冲击相对小些。因此，积极应对外界因素对学生学习的影响已到了关键时期。

2.3 各专业的学习成绩相对于平均成绩的波动性分析

将每个专业五年的成绩和平均成绩相减后取平均，得到生物专业波动最大，为3.98分。然后是给排专业，波动值为3.23分。土木专业、通信专业、自动化专业、电科专业平均波动幅度在2分左右，过控专业的幅度为1.53。从计算结果看，各专业的平均波动不大，这说明每个专业学生的学习变化主要是随着时间的变化，而和学生的专业关系不大。

3 原因分析与对策

大学物理实验是高校一门重要的公共基础课，但近年来，学生大学物理实验课成绩一直下滑。通过对内蒙古工业大学大学物理实验课程近五年的成绩进行抽样分析和相关教师进行访谈发现，这门课成绩下滑的主要因为以下几方面原因：

（1）就业难问题对学生学习信心的冲击较大。从数据分析结果看，近两年学生的学习成绩明显不如以前，由于就业难，学生更多的将精力转向就业资质方面的学习，比如外语等级考试、计算机等级考试、会计资格考试等。而大学物理只是一门考查课，不少学生感觉通过就可以了，不想太多投入精力。

（2）大学物理实验课程理论联系实践的内容不足。实际上大学生就业理论联系实践的训练非常重要，但目前的大学物理实验课程的内容设计还主要是传统物理实验理论的验证，和社会需求之间还有一定的距离。因此，大学物理实验课还不能直接支持学生的就业。

（3）大学物理实验的教学方式方法也亟待改进。大学物理实验课一直沿用老的教学方式，教学手段不新颖。实验本身吸引力欠缺。学习方式不灵活。这些原因也在一定程度上影响了教学的效果。

为了有效解决这些问题，我们提出了一种更为灵活的基于信息化技术的大学物理实验教学改革思路。它主要包括以下几个方面：

（1）根据教学目标、教学内容和教学基本要求，制定新的教学大纲和教学计划，使得教学内容不仅能诠释大学物理实验的原理，而且还能将这些原理在当今社会上的应用紧密联系起来，告诉学生在现实中在哪使用、是怎么使用的。

（2）考试方式：一方面要有笔试、实验成绩，更重要的是考试内容还应该更多地涉及社会实践和考察的内容。让学生看见在现实中这些原理是怎么使用的。

（3）教学方法、手段改革：在教学手段上，我们提出应建立一种更为灵活的基于信息化技术的大学物理实验教学平台，实现教学资源全部网络化。以缓解教学资源不足、实习场地有限、实地考场不能实时化的困难。大学物理实验教学平台，采用计算机仿真实验、场景回放等手段将实验信息和考场录像放入光盘，在电脑中运行，建立可放入背包的“移动实验室”。以实现传统实验与现代信息技术的无缝对接。

（4）师资队伍建设：积极组织教师开展教学研究，探索教学规律，重视学生在教学活动中的主体地位，充分调动学生学习的积极性、主动性和创造性；积极听取学生的反馈信息，针对反馈意见不断改进教学的具体措施以提高教学质量。

4 结 论

大学物理实验在整个大学物理教学中占有重要地位，但近年来，一些高校的学生实验课成绩却出现了整体下滑的现象。本文针对大学物理实验教学中存在的问题，发现实验教学内容更新缓慢，学生对物理实验的重视程度不够、实验本身吸引力欠缺、教法改进不足等都是导致学生成绩下滑的重要因素。而充分利用信息化技术和多媒体技术建立基于自主学习型大学物理实验教学电子平台系统和紧密联系实践的教学改革将有助于增强高等学校大学物理实验教学的活力、更好地提高教学的效果和质量。

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［2］姚裕群.我国大学生就业难问题演变与近期发展趋势［J］.人口学刊，2008（1）：10－14.

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［4］谭庆刚.制度性失业与中国大学生就业难［J］.人口与经济，2011（1）：22－26.

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