基于慕课的专科物理实验教学改革研究

秦立山

(盐城幼儿师范高等专科学校，江苏 盐城 224005)

引言

物理是一门以实验为基础的学科，从物理学的发展历程来看，不管是物理理论的发展还是物理规律的发现，基本上都建立在实验的基础之上.同时从人类发展的历程进行分析我们也可以发现，任何一次产业革命的发生都是以实验为基础的物理理论发展的结果.第一次工业革命是随着人们对于经典力学的认知得到拓展的前提下才得以发展起来的，而电气工业革命则是以电磁学为代表的物理理论在被应用到实际中才发生的[1]134-135.从中我们可以发现，以实验为基础的物理学科是自然科学发展的最重要前提，也是现阶段的人才必须要掌握的一门重要技术.基于此种情况，在我国现阶段的专科教学当中，许多理工科专业的学生都需要学习物理实验.但是在最近几年当中，随着教育改革的不断深入，作为公共基础课的物理实验教学处于不断被压缩的状态当中，教学课时逐渐减少，从而使得学生的物理实验能力相对较差.基于此种情况，在慕课这一教学浪潮的背景之下，将其引入到专科院校的物理实验教学当中，可以有效提高物理实验教学的效率.

1 专科物理实验教学中融入慕课教学的必要性

在最近几年中，随着教育改革的不断深入，专科院校面临着应用型课程课时增加、公共基础课课时不断减少的现状，在这样的背景下，专科院校必须要不断减少物理的教学时间，这就导致了物理实验教学时间被明显缩短，学生通过物理实验所学习到的知识也就相对较少，从而使得学习效果逐渐变差.慕课时代的到来，为专科院校的物理实验教学带来了新的发展机遇[2]196-199.笔者认为，当前阶段专科院校需要以慕课为契机，将慕课教育模式引入到物理实验教学当中，主要是由于以下几个方面的原因.

1.1 课程内容更加新颖

目前阶段大部分的专科院校在教学资金方面都存在着较大的不足，作为公共基础课的物理实验教学，无法花费大量的资金进行相关实验设备的购买，因此，在教学资源方面存在着很大的缺陷.而在慕课当中，许多世界名校教学资源面向所有的受众，这些院校在实验设备方面都较为先进，有许多专科院校都不具备的先进设备仪器.通过慕课，学生不仅可以了解到在日常学习当中没有接触过的各种先进的实验仪器，掌握其使用方法，同时还可以增加自己的知识储备，提高对于物理实验的学习兴趣.同时还能不断拓宽学生的视野，使得学生内在的创造力得以激发[3]3.

1.2 课程体系更加完善

一般情况下，在专科院校中物理实验的学时相对较少，为了在有限的时间内进行更多的实验教学就要求不断减少不同实验的实际教学时间，这就使得学生的实验能力的发挥受到了很大的限制.将慕课应用到物理实验教学当中就可以有效解决这一问题.教师可以通过慕课平台将相关的实验内容进行必要的讲解，学生在开始实验之前对相关的实验内容进行学习[4]137-138.在实际的实验过程中，学生可以针对之前学习的内容提出针对性的意见，从而有效地节省时间.此外，通过这种模式，还实现了翻转课堂，促进了学生的自学能力的提升.

1.3 减少了教学投入

对于专科院校来说，办学资金本身就较为紧张，由于物理实验是作为公共基础课进行教学，其作用就更得不到重视，许多专业院校都无法为物理实验教学配备充足的资金.而将慕课应用到物理实验教学中，可以有效地解决学校无力购买相关实验仪器的现况.通过慕课再加上教师的讲解，许多贵重的实验仪器不需要购买，学生就可以了解到其使用方法以及基本原理，从而有效地解决资金短缺这一问题.

2 专科物理教学中融入慕课的改革策略

2.1 改革传统的物理实验教学方法

现阶段专科院校需要加强大学物理实验中在线视频教学的使用力度，通过慕课为学生提供更加丰富的实验教学，例如可以通过慕课为学生提供实验背景、实验原理、实验内容以及注意事项.目前浙江大学、南京大学等高校都逐渐加大了在线视频教学在大学物理实验中的教学力度，如下图1中所示为南京大学大学物理实验在线平台.该平台不仅配置了物理实验教学的内容，同时也增加了理论教学的内容，可以满足学生多样化的学习需求，因此，对于教学效率的提升具有明显的优势.

图1 南京大学大学物理实验教学慕课平台

在慕课平台建设中，教学视频开发是其中的重点，当前阶段高校必须要组织大学物理实验骨干教师进行教学视频的开发工作.在录制之前要组织教师熟悉录制设备，同时根据自己的教学计划安排录制计划，在多人的配合之下完成录制.同时在慕课平台当中，还可以增加习题考核系统，学生在接受对应的教育之后，还需要完成对应的习题，从而加深对于学习原理的理解[5]244-245.此外，在慕课平台当中还需要设置互动模块，在互动模块当中学生可以与其他的学习者进行沟通与交流，同时还可以与教师进行互动，从而可以有效地解决学生在实际的学习过程当中所遇到的相关问题.通过这种模式，学生不再是被动的学习者，增强了学习的灵活性，使得学生可以随时随地的进行学习.如下表1中所示为笔者所调查的学生使用慕课平台前后对大学物理实验教学的满意度情况调查，从中发现慕课平台在大学物理实验教学中的应用有利于激发学生的学习兴趣.

表1 大学物理实验学生满意度调查

2.2 实现课堂教学模式的改革

在通过慕课学习完基础的实验知识之后，教师还需要带领学生进入实验室，进行实验教学.实验课堂的教学需要采用如下的步骤进行：第一，在进入实验室之后，要求学生根据在慕课当中所学习到的知识，将实验完成，并将在实验过程当中所得到的现象以及相关数据进行分析，并对数据进行判断，是否符合实际状况.第二，在学生完成实验之后，教师还需要引导学生就具体的实验内容进行讨论，在进行问题讨论的过程当中，需要遵循由浅入深的方式.例如，需要对实验过程当中误差的基本来源以及减小误差的方式进行分析与论证，从而有效地降低误差.第三，让学生自行设计实验方案，同时教师给予必要的指导，从而辅助学生顺利地完成实验，在进行实验设计的过程中，给学生一定的主动权，让其独立地思考，了解自己的缺点与弱点，从而制定具有针对性的改进方案，提高学习效率[6]113-115.第四，指导学生独立地进行实验方案的搭建.在教师的引导之下，重新进行实验装置的搭建，并对实验过程进行分析与研究，最后完成误差分析与计算.在这个过程中，学生可以提出一些具有创造性的想法，并在实验中实施，从而提高实验教学的有效性，培养学生的创新精神.

2.3 实现慕课实验教学与传统实验教学的有效结合

虽然慕课教学模式具有很多优点，但是与传统的教学模式相比在教学的真实性方面还存在着许多欠缺，而实验教学本身就是一种实践性较强的教学活动，因此，完全摒弃传统的教学模式对于学生的全面发展来说具有非常不利的影响，基于此种情况，必须要实现慕课实验教学与传统实验教学的有效结合.具体可以采用以下方式进行，将实验的理论学习放在慕课平台当中，让学生进行自主学习，而对于实践内容的学习则放在实验室当中教学.通过这种方式，不仅有效提高了教学效率，同时也使得学生的实际动手能力可以得到稳步提升.此外，学生还需要通过慕课平台将实验报告及时地提交给教师，并与教师进行沟通与交流.

2.4 改革考核方式

在使用慕课平台进行专科院校物理实验的教学过程中，还需要通过制定严格的考核制度，来确保实验教学质量的提高.现阶段专科院校物理实验教学考核一般都是从2个方面进行，即实验操作考试加笔试成绩，比例分配各占50%.笔者认为，这种考核方式存在着较大的单一性，无法有效满足专科院校物理实验的教学要求.现阶段专科院校物理实验教学应该采用线上测评、实验考核以及笔试考核的方式进行，比例分别为10%、40%、50%.通过这种多样的考核方式，学生的学习成绩可以被全面的纳入到考核范畴当中，从而提高物理实验教学的质量.

3 结语

随着慕课时代的到来，专科院校的物理实验教学面临着新的发展机遇，同时也面临着挑战.现阶段的专科院校必须要辩证地看待慕课，积极发挥慕课平台在物理实验教学中的优势，实现物理实验教学的创新发展，最终提高专科院校物理实验的教学效率.