大学物理实验融合“慕课”教学模式的探讨

梁 芳，方 鸣，孔 文

（安徽大学 江淮学院，安徽 合肥 230031）

大学物理实验融合“慕课”教学模式的探讨

梁 芳，方 鸣，孔 文

（安徽大学 江淮学院，安徽 合肥 230031）

本文通过对我校大学物理实验教学现状的分析，指出了教学中存在的几个问题.结合MOOC教学模式，探讨了如何改进大学物理实验教学，将慕课模式与传统的教学模式相结合，把学习理论知识放在慕课中，实验操作部分放在传统课堂上，这种新型教学模式提高了教学质量.

大学物理实验；慕课模式；翻转课堂

1 引言

在科学技术迅猛发展的今天，高等理工院校人才培养的要求逐渐提高，大学生不仅要具备扎实的专业知识、出色的动手实践能力，还要具备勇于开拓的创新精神.大学物理实验是一门实践性极强的实验学科，理工科学生进入大学后首先开设的实验就是物理实验，为学生做好以后的专业实验打下良好的基础.大学物理实验是通过学生对实验现象的观察分析、设计实验方案进而总结实验规律，逐步培养学生动手操作能力和科学创新能力，同时在提高学生独立分析问题、解决问题等方面也有着十分重要的作用[1].然而，受传统应试教育的影响，重理论轻实践的教学理念对物理实验的实践性产生不利影响.随着互联网教学平台的不断成熟，一种新型的教学模式—“慕课”（MOOC）进入了人们的视野，对当今大学教育产生了重要影响[2].本文根据笔者所在学校大学物理实验教学中存在的问题，结合慕课的特点，提出将慕课教学模式融入大学物理实验教学中，构建一种新型的双重教学模式[3].

2 大学物理实验教学存在的弊端

首先介绍下笔者所在学校大学物理实验的主要流程，在实验开始前，会有3个学时的实验理论课，主要介绍实验数据的处理方法、误差计算等方面的内容.随后学生根据实验中心下发的实验轮次表，合理做好预习环节，写好实验报告的预习部分，包括实验名称、实验目的和实验原理.根据规定的时间，学生带着写好的预习报告走进实验室.教师会对实验原理、仪器的使用方法进行详细的介绍，然后再示范实验步骤，学生机械模仿，完成实验操作和数据记录.教师会根据实验数据的正确与否来判断实验的成败.直到数据正确教师才会在实验报告纸上签字，这时学生方可离开实验室.课后，学生根据实验要求独立完成实验报告的数据处理工作，撰写实验报告，一次实验就此结束.我从事教物理实验教学多年，发现存在以下几个方面的问题：

2.1 教师工作量大，重复性严重

我校2016—2017学年第一学期共有7个班级开设大学物理实验，需要在8周内完成8个不同实验.因为开课的班级较多，上课时间的安排比较紧张，即使周一到周五的每个下午（13:30—18:05）都排上实验（一般上午不排实验），还有2个班级要排在周末（08:00—18:05）完成.由于人数多，仪器少，每班分2轮，每轮又分4个小组，即使这样，每个小组也有十几个人.大家可以计算下，这个学期共有4×2×7×

8=448组实验，这么多实验只有3个物理教师完成.由于每组做的实验不同，这就意味着3个教师要讲448次，可以想象每个教师的工作量有多大，每个实验都要重复好多次.这种机械式的重复工作必然会降低代课教师的上课效果，进而影响教学质量.

2.2 学生认识不到位，预习态度不端正

不少学生认为，大学物理实验不论是对自己的专业学习还是对今后的发展都没有太大作用，所以对物理实验不够重视.在预习环节，好多学生不知道怎么预习，只是把实验教科书上的内容从头到尾读一遍，了解实验原理、实验步骤和注意事项.为了应付教师的书面检查，学生只是从中截取一部分，原封不动的誊写到实验报告纸上，这就完成了实验预习.仅凭实验报告的书写情况，教师无法得知学生在预习过程中遇到哪些问题，这些都给后面的实验操作带来困难，教师也不能对学生遇到的问题进行针对性的讲解.

2.3 课堂时间和地点固定，缺少灵活性

我校每堂物理实验课是3个学时，每个学时为45分钟.在此时间内，每个实验教师要同时指导2个不同的实验，教师首先要对这2个实验的原理、仪器的使用方法进行介绍，然后给学生示范实验步骤，这至少需要40—60分钟的时间.由于学生物理基础不同，接受能力也不同，在有限的课堂时间内，详略的得当的度教师很难把握.如果花较多的时间讲解和演示，学生动手操作的时间就会减少，达不到实验教学的真正目的；如果讲的过于笼统，基础差的学生理解不了，思维混乱，欲速则不达，同样达不到实验教学效果.

2.4 成绩考核方式不合理，学生积极性不高

我校大学物理实验没有期末考试环节，而是把平时的实验报告作为唯一的考核标准.教师根据实验报告的预习情况以及实验操作和数据处理等综合评定每一次实验分数，取一个学期所有实验的平均分作为每个学生的最终成绩.这种考核方式弊端很大，只要学生的实验报告书写工整认真，就能取得很好的成绩.受实验条件的限制，人多仪器少，不能保证每人一台仪器，这就导致有的学生在实验操作环节根本不做实验，等同伴做好了，把实验数据抄抄就算了事，他把更多的心思放在实验报告的书写上，不重视动手操作.数据处理工作是在课后完成的，实验报告大同小异，无法反映学生的真实情况.这种考核方式，有时会产生一种奇怪现象，认真做实验的学生分数还不如搭顺风车的学生分数高，这很容易让学生产生懈怠心理，影响学生动手操作的积极性.

3 大学物理实验教学改革措施

3.1 融入慕课教学模式，提高预习质量

慕课是一种自主学习模式，教师可以利用网上的慕课资源或代课教师自制微视频，视频时长一般在十分钟左右，内容短小精悍[4].教师把一个实验分解成实验原理、仪器使用和操作演示几个知识点，每个知识点制成一个微视频.教师课前将视频及相关资料放到教学网站上，学生可以根据自己的时间合理安排学习.若遇到不明白的，可以反复观看直到看懂为止，这是传统课堂无法做到的事情.学生观看一个视频后，紧接着就是几个小测验.通过测验，学生可以检测对所学内容的掌握情况.学生也可以把问题发布到论坛上，与老师和学生进行交流探讨.教师根据现代技术，可以从后台检测到每个视频的观看次数和学生的互动情况[5].这样，教师可以及时掌握学生的预习情况以及在预习过程中出现的问题，在课堂上就可以进行针对性的教学.通过慕课这种新的学习模式，实现了信息化、网络化的实验教学，使学习内容从课堂转移到了网络，突破了课堂教学的时间和地点限制，提高了预习质量.

3.2 翻转传统课堂教学，提高学生的动手操作能力和创新能力

有了课前的慕课学习，学生对要做的实验原理、仪器使用方法和注意事项都有了很好的认识.课堂上教师只要花半个小时左右的时间，对预习中遇到的典型问题进行讲解.这种有目的性讲解，既减轻了教师工作量大的压力，也使实验教学达到了事半功倍的效果.“授人以鱼，不如授人以渔”这是教育思想的精髓，物理实验也应以此为指导思想.教师应把课堂时间主要留给学生进行动手操作，而不是花大量时间教学生如何使用实验仪器，示范实验步骤.在操作的过程中，教师应将实验的主动权下放给学生，让学生自己完成实验，教师在旁边只做辅助，进行适当的引导.教师要时刻提醒学生尊重实验事实，特别是当实验结果与预期结论不相符时，不能任意篡改实验数据，要让学生明白真值与实验误差是与生俱来的，误差贯穿于实验教学的始终.例如，在做“转动惯量的测量”实验中，教师要启发学生分析影响实验结果的重要因素，组织学生进行讨论，研究解决问题的有效方法，鼓励设计更可行的实验方案.这种“翻转课堂”教学模式改变了以往教师“满堂灌”的教学方式，让学生成为课堂的主宰者，充分发挥学生的主观能动性，大胆尝试，不断总结失败中的经验教训，培养学生的科学素养和创新意识，学生的动手能力也得到很好的锻炼.

3.3 成绩考核方式多元化

合理的考核方式是保证教学质量必不可少的前提条件.改变原有考核方式，将成绩考核分为课前线上学习、课堂表现和期末考试三个部分，比例为1:4:5，满分为100分.课前在线学习可以根据学生线上自测分数，参与互动交流的活跃程度以及提出问题和解决问题的个数进行评价；课堂表现主要考察学生的动手操作能力，以及对数据的处理能力等；期末考试以实验操作形式进行，要求学生在规定的时间内完成实验操作并对实验数据作相应的处理.考试内容应从本学期开设过的所有实验中选，教师在考试前把实验名称制成小卡片，让学生从中随意抽取，抽到哪个实验就做哪个实验，不能随意调整，并且每人一台实验仪器独自操作，教师当场打分.因为有了期末单人操作考试的压力，学生会认真对待平时开设的每个实验，学习态度发生明显好转.为了调动学生的学习积极性，对于平时表现特别优秀的学生，比如线上自测成绩优秀、讨论互动环节活跃，在翻转课堂环节表现突出，动手能力特别强等，可以在考试前向学校申请期末免考，这种期末免考制度是对传统的应试教育的一种挑战.

慕课浪潮给传统的课堂教学带来冲击和挑战的同时，也为大学物理实验改革开创了新思路.作为一名高校物理教师，除了要具备扎实深厚的专业知识，还要掌握各种信息技术，如能自制微视频等.我们有责任在教学改革中积极探索，将慕课模式有效地应用到大学物理实验教学中，提高大学物理实验教学质量.

〔1〕张燕,李晓敏.新视角下的大学物理实验教学[J].科教导刊,2015（8）:131-132.

〔2〕陈小平.MOOC的发展及对高校物理课程的影响[J].大学物理,2015,34(8):38-40.

〔3〕王旭丹,吉莉,丁俊玲,张风.慕课浪潮下关于民办高校大学物理教学改革的思考[J].科教文汇,2016,7(上):57-58.

〔4〕张燕,李晓敏.慕课背景下谈大学物理课堂教学[J].科技资讯,2015（04）:159-160.

〔5〕曹显莹,曲阳.基于慕课模式的大学物理实验教学改革与创新[J].物理实验,2016,36(5):25-28.

G642.0

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1673-260X（2017）12-0199-02

2017-10-29