大学物理实验课应用慕课教学的几个问题

摘 要：本文主要介绍如何将慕课这种新型教学方式引入大学物理实验教学中，从四个重点方面对大学物理实验课程在不同学习环节上如何应用慕课教学进行了分析，讨论了采用慕课对学习者课前预习和课后复习以及课后深入探究的作用。比较了常规实验教学与慕课教学的相互关系，慕课教学课作为大学物理实验教学的有益补充。

关键字：大学物理实验；慕课；学习者；学习效果

1 慕课教学能否取代实验室教学

大学物理实验课程是本科教学中一门重要的基础课，从课程目标上来看，要通过验证性实验强化学生对理论知识的进一步认识，并在过程中训练实验操作能力和数据处理能力。要完成这一目标学生必须走进实验室，那么慕课教学是否有必要又该如何实施呢？

实驗教学的主要特点是实际操作，学生只有真正走进实验室直接接触实验设备，通过尝试和探究才能形成深刻的感谢认识，所以不同于其他课程，在大学物理实验利用慕课这种新的教学形式时，二者不是一种取代关系。慕课教学是一种新兴的教学形式，具有革命性。其突出特点是可以摆脱传统课堂教学的束缚，不必耗费巨资建学校请老师。从对二者特点的分析可以看出，慕课不能完全取代实验室教学。

2 慕课能改进常规实验教学的哪些方面

首先，在教学实践中发现以往的实验教学存在几点严重不足，影响了课程目标的达成，学生经常出现一知半解，懵懵懂懂的状态。

1、课时有限。实验操作复杂，即使操作简单但对为什么这样操作的理解仍需要耗费较长时间。要解决这样的问题，慕课是一个好的尝试。

2、预习效果差。与理论课程比较，实验课的预习效果会降低。其主要原因是针对书本的预习无法形成具体直观的感谢认识。学生在预习阶段，往往是对书本中的语言进行形象化的处理，以想象代替真正的实验场景，很难做到准确，往往出现不同学习者根据自己的经验构造出差异很大的想象处理的实验步骤和过程，偏离了实际情况，而且五花八门。由于这种想象与实际情况的偏离，反倒形成了定势，强化了学习者原有的某种定势，虽然到实际课堂中可以纠正，但在之前的想象中这种定势已经被强化。

3、复习环节严重缺失。以用扭摆法测刚体的转动惯量实验为例。此实验操作较为复杂，步骤较多，由于学生缺少足够的预习，实验时往往忙于按照实验步骤提示，照猫画虎地机械性地完成实验。因为缺少原理的理解，对各个环节为何那样操作不理解很难形成深刻的记忆。课后再想有更多理解会因为缺少及时重回实验室的机会而搁浅。导致大量困惑积存起来，难于在复习环节得到应有的提升。

所以，可以在大学物理实验的预习和复习环节应用慕课，补充实验室教学无法达到的效果，有利于学习目标的达成核课程任务的完成。

3 如何设计符合大学物理实验课程要求的慕课

在设计适应大学物理实验教学的慕课是要结合慕课自身的特点进行。

1、大规模。

慕课教学以短小视频为载体，一般视频不超过10分钟，简明准确的阐述问题。大学物理实验课包含了基本实验和近代物理实验，根据大纲要求一般院校都是选取其中比较典型的几个，而不能完成全部内容。在设计慕课事要结合实际教学需要，以学习者为主体，考虑如何适应他们的学习需要。仍以扭摆法测刚体转动惯量为例：

第一段小视频：基本内容包括简述教学目标，实验原理，练习验收部分可设置几个问题，包括理论课中的计算题等多种题型。

第二段小视频：基本内容包括实验操作准备工作，如转动惯量测量仪的使用方法、仪器的调平、光电门的调整和待测物理质量的测量等；练习验收部分可设置几个问题，题目应能针对本部分内容起到检验作用。

第三段小视频：基本内容包括不同元件转动惯量的测量和相应；练习验收部分可设置关于实验操作细节和必要中间环节的求解具体内容。例如，扭摆弹簧扭转常数的计算方法。

第四段小视频：基本内容包括实验的第二大部分平行轴定理的验证。练习验收部分包括平行轴定理的相关理论计算及实验时的操作细节。

第五段小视频：基本内容包括数据分析处理。练习验收部分可选择数据处理方法的选择，具体应用。例如：不确定度的计算，有效数字是选取。

2、开放性。大学物理实验是针对工科专业的大量学生开设的，首先要保证对校内开放。另外，可根据校内实际效果在校际间进行交流共享。

3、网络课程

慕课必须借助网络进行传播。在信息时代背景下，慕课能很好的适应网络易于传播资源共享的特点。

4、过关，在线讨论。实时交流互通是慕课的重要特点，这其中包括学习这间的交流和讨论；师生间的提问和解答。在时间是可以灵活多样，如留言、集中答疑等。

4 如何验收

要真正实现课程目标必须做好慕课实施过程的监测和结果的验收。在过程监测方面，慕课作为新兴的教学形式，发展时间不长，有许多地方需要不断尝试来找出更好的办法。另外，对慕课的创新研究也在不断的进行中，要保证我们的尝试或者创新能够打到预想的效果，必须做好过程的监测，这样才能形成适合学生的高效率的慕课。在结果验收上，可以考虑采用比较的方法。例如：不同班级做比较，一个班级采用了慕课教学，另一个班级未采用，比较两个班级学生的平时成绩和期末成绩，具体的考核方法可以多样，如口试答辩，现场操作，故障排除等。

5 总结

以上讨论了在大学物理实验教学中应用慕课值得思考的几个问题，给出了相应的解决方案，但慕课与大学物理实验课程的结合还处在尝试阶段，文中只是做了几方面问题的思考，很难做到全面深入。在今后的教学实践中，要通过具体实施来检验并发现更多有价值的问题，从而将慕课的优越性更好的适应大学物理实验这门课程。

参考文献

[1]魏顺平.2013年三大MOOCs机构最新进展[j]. 2013（12）.

[2]约翰.丹尼尔，王志军，赵文涛.让MOOCs更有意义：在谎言、悖论和可能性的迷宫中沉思[J].现代远程教育研究，2013（3）.

[3]邓宏钟，李孟军.慕课时代的课程知识体系构建[J].课程教育研究，2013（7）.

[4]EDUCAUSE. What Campus Leaders Need to Know About MOOCs[EB/OL]. 2013（12）.

[5]祝智庭.MOOC为传统教育敲响警钟[N].北京晨报，2013（10）.

作者简介

侯东彪（1981—），汉族，理学硕士，助教，现工作于黑龙江工业学院，主讲大学物理、电路分析基础、大学物理实验等课程。在东北师范大学物理学院学习期间，曾参与利用D-T中子发生器快速检测土壤中铅含量的方法研究及BGO探测器与碘化钠探测器测量特性比较等与和中子应用技术相关课题的实验研究和理论分析，2010年9月，独立进行中子感生瞬发γ在线分析γ射线空间角分布特性的研究工作。