基于“翻转课堂”理念的大学物理实验课程教学模式改革

王素红

(信息工程大学，河南 郑州　450001)



基于“翻转课堂”理念的大学物理实验课程教学模式改革

王素红

(信息工程大学，河南 郑州450001)

摘 要：依托军训部实验室建设专项经费的支持，结合我校教学实际，进行了基于“翻转课堂”理念的大学物理实验课程教学模式改革，取得很好的效果。

关键词：翻转课堂；大学物理实验；教学模式

大学物理实验是本科学生进入大学后第一门独立开设的实验课程，是新学生系统接受科学实验方法和技能训练的开端，肩负着培养科学素养、治学态度和创新意识的重任。然而，传统教学模式，学生被动实验、模仿实验较多，实验过程和教学质量不易监控等。为此，我们依托军训部实验室专项建设经费支持，建设了基于“翻转课堂”理念的大学物理实验课程教学模式。

1大学物理实验课程教学模式改革主要内容

1.1课前网上预约、预习及测试

学生通过网络预约选课，根据自己的时间、知识储备、实验项目、任课教师等情况选定实验，利用教材、教学视频和仿真实验完成课下预习，利用预习自动评定系统完成网上测试(目前预习自测题库主要有三类题型：选择题、判断题和仿真题)，系统自动评定学生预习成绩。为了保证预习质量，我们设置了预习准入门槛为预习成绩大于8分，通过预习，否则需要重新学习，再行测试。学生可以多次测试，以最后一次测试成绩为准，计入预习成绩(满分10分)。只有通过预习准入门槛的学生才可以刷卡排位，进入实验室正是实验。

1.2课内实验及考勤管理

通过预习准入的学生，课前在派位机上刷卡排位，开启实验台电源，课内考勤开始记录。通过预习，学生带着问题进入实验室，课堂上教师主要是辅导答疑，学生按照实验项目要求完成相关实验内容，进行数据测量，教师审验学生的实验数据，并对实验过程的问题进行总结点评，学生将经过教师审验正确的数据扫描上传到电子实验报告中，结束本次实验，刷卡退位，完成本次实验课考勤记录。

1.3课后电子实验报告网上提交及评阅

实验课结束后，学生按照项目要求完成实验报告。学生将课堂上传到电子实验报告中的原始数据输入实验报告中，依据实验原理进行相关的计算，计算机按照编制的程序完成相关计算，系统会将计算机计算结果和学生计算结果进行对比，按照评定标准自动给出学生实验报告机评分数。目前我校电子实验报告分为两类，一是计算量比较大的实验数据处理部分采取机评，二是对计算量小的实验报告，采取word文档，全部由教师评阅。机评实验报告中的思考题和实验总结由任课教师评阅。

1.4课程考核及成绩统计

大学物理实验课程的成绩由平时成绩(占总成绩的60%)、拓展研究报告成绩(占总成绩的10%)操作考试成绩(占总成绩的30)和物理科技创新竞赛成绩组成，四者之和最高最高不超过100分。

平时成绩由学生从本学年开设的实验项目中选择不少于12个，由预习分和实验报告分组成；要求学生每年从演示实验室或开设的实验项目中任选两个研究方向进行研究，撰写拓展研究报告，每个拓展研究报告5分计入课程总成绩中；课程结束后教师事先准备若干个实验项目，提前告诉学生，考试时学生抽签决定自己要考的内容，教师当堂提出考试要求，学生当堂完成考试内容，并当堂计算操作考试成绩。

1.5课外全开放式物理实验教学管理

实验室全天候对学生开放，学生只需要在开放式管理系统中选课，在选课时间内刷卡派位即可进入实验室，实验室内都安装有摄像头，对实验室实行实时监控和录像。课外开放时间内值班教师只需要在监控室即可实现对所有实验室的辅导答疑。

图

教学改革取得的成效通过建设，我们搭建了大型综合训练平台，提供整个知识体系的网上预习、仿真实验、实体教学、网上复习和网上师生交互的流程。学生在课前通过教学微课视频和虚拟实验预习系统操作虚拟实验、了解实验原理、内容及实验仪器操作方法，建立起对实验直观认识，完成对实验原理、仪器原理的理解，形成实验的思路和完成操作方法的训练。在真实实验中能有效提高实验教学仪器的使用效率，有效低成本的实现大规模基础实验能力的培训。同时利用网络平台广覆盖、高开放的优势，提供网上预约和开放管理等功能，通过汇集大量的现代科技前沿的视频、图片，使中心成为一个开放性的展示现代科技发展的窗口，激发学员的学习热情和兴趣。

预习自动评判系统和预习准入门槛的管控，使学生由被动预习转变为主动预习，由单一的教材预习转变为集教材、视频、仿真于一体的多元化预习模式，由简单的预习报告转变为量化的预习考评，由此推动了翻转课堂教学模式的改革，运行效果良好 。

考勤信息化的使用，解决了课内课外学生进入实验室的问题，从刷卡进入实验室到刷卡退出实验室，学生在实验室的全过程记录在线，全程录像，管理干部和任课教师只需要在联网计算机前，学生的学习情况一览无余。这种管理手段既节省了资源，又减轻了课堂考勤的负担，同时也方便了干部和教师的课内外管理。

学生电子实验报告提交系统的使用，可以使学生对同一个实验报告进行多次修改，避免了纸质报告不能修改或修改后过分凌乱的弊端，为学生课后学习创造了条件。

实验报告自动评阅系统的使用，使教师从繁重的报告评阅中解放了出来，有效避免了学生抄袭实验报告，使实验报告更加客观公正。

信息化的使用，实现了由单一的平时成绩评定向平时成绩、拓展研究报告成绩、操作考试成绩和竞赛成绩综合评定的转变。同时，使教师从繁重的成绩统计中解放了出来，有效避免了人工成绩登记的错等和漏登问题的发生。

模式改革实施以来，学生带着问题走进实验室，提高了学习效率，学生学习的积极性和主动性明显提升，学生利用业余时间进入实验室进行创新实践。下图是开课10周以来课外选课进入实验室人数及选课时间统计表。

参考文献：

[1]郑维民，张晓娟.大学物理实验多层次教学模式研究[J].大学物理实验，2013，26(1)：100-102．

[2]王素红，张晓旭．实验室开放管理系统的构建及应用[J].院校转型中的物理教学及信息化建设，2011(12)．

[3]王素红.基于网络环境的实验室教学管理体系建设[J].第八届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集，2014(7)．

[4]杜祥云,等.大学课程的改革与创新[J].高等工程教育研究，2009(3)．

[5]于秀丽,等.面向物联网的多媒体数据库检索技术应用研究[J].物联网技术，2013(2).

Teaching Mode Reform of College Physics Experiment Course Based on the Idea of “Flipped Classroom”

WANG Su-hong

(University of Information Engineering,Henan Zhengzhou 450001)

Abstract：It is based on the support of the special funds for laboratory construction of the Ministry of training,combining the teaching practice in our school,Carried out the reform of the teaching mode of College Physics Experiment Course Based on the idea of "flipped classroom",getting good results.

Key words：flipped classroom；college physics experiment；teaching mode

中图分类号：G 420

文献标志码：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.001.034

文章编号：1007-2934(2016)01-0128-02

收稿日期：2015-08-13