新工科背景下现代信息技术在大学物理教学中的应用研究

徐立君 张馨心 赵传可

[摘           要]  新工科背景下，培养具有创新创业能力的学生已成为推动社会发展的一项重要因素。论述了现代信息技术在大学物理教学中应用的必要性，指出了现代信息技术的优点，分析了现代信息技术在大学物理中的应用现状，提出了提升现代信息技术在大学物理中应用的对策，对于提升信息技术在大学物理教学中的应用具有参考价值。

[关    键   词]  新工科;现代信息技术;创新能力

[中图分类号]  G642                 [文献标志码]  A              [文章编号]  2096-0603（2020）22-0194-02

新工科（Emerging Engineering Education，3E）是基于国家战略发展新需求、国际竞争新形势、立德树人新要求而提出的我国工程教育改革方向。“新工科”是教育改革发展的新方向，是未来高等学校人才培养模式变革的重要依据之一。人才培养是高校的根本使命和核心任务，新工科建设的外在表现形式是开展新专业建设，其本质要求是培养新型人才。在当前背景下，高等教育能否为社会提供新型人才是未来国家发展的关键。人才培养是高校的根本使命和核心任務，这既体现了知识经济时代和信息一体化对高学历人才的尊重和需求，又体现了科教兴国和科学技术是第一生产力的思想。

一、新工科背景下现代信息技术在大学物理教学中应用的必要性

现代信息技术涉及设计、开发、利用、管理和评价五个方面，它是教学硬件、软件与教学方法相结合而成的。大学物理是一门重要的基础学科，教育媒体技术的出现，使大学物理教学变得生动、活泼、有趣，师生之间的互动更加充分，授课方式的多变更加提起了学生对大学物理的兴趣，使课堂教学妙趣横生。在现代信息技术中，网络技术和多媒体技术对高校教育教学的意义深远。

二、现代信息技术在大学物理教学中的作用

（一）运用现代信息技术有效提高大学物理教学效率

现代信息技术，可以增大课堂容量，使教学效率得到提高。作为现代信息技术的一种，微机辅助教学是一种非常重要的手段。教师通过微课扩宽知识范围，使整个知识体系不断完善，有效地对学生的思维进行启发。学生的思维处于非常活跃的状态，动画能让学生更好地理解物理运动过程，激发学生学习的兴趣，启发物理思维，最后形成正确有效的解题过程，提高学习效率。

（二）运用现代信息技术可以创设大学物理情境

在学习过程中，学生很容易犯只重视难题而忽略基本概念的错误，殊不知一切难题都是基于最基本的物理概念而建立的。应用现代信息技术，创设出相应的物理情境，利用计算机教学可以变无形为有形、变理想为现实，例如在电场的学习中，由于学生无法看到电场线也无法感受到电场中力的方向，要求学生理解电场中不同位置质点的场强与电势就比较困难。应用教育技术把电场用电场线的疏密程度表示出来，把电势用等势面表示出来，通过多媒体课件层层直观的解析，形象生动，而且容易理解。

（三）运用现代信息技术提升大学物理实验的效果

实验教学是大学物理课程中的重要环节，物理学是以实验为基础，进而阐述理论。大学物理所讨论解决的问题，多数来源于理论，由于感性认识的缺失，学生在处理时会感到不容易。一些实验课用多媒体技术来进行演示，通过情景再现来激发学生的想象与思维。例如高速射击的子弹打入木块这类瞬时进行的实验，可以利用多媒体技术进行动作慢放，让学生仔细揣摩整个物理过程，理解其中的物理规律，进而提升教学效果。

三、现代信息技术在大学物理中的应用现状

（一）现代信息技术在大学物理中的丰硕成果

21世纪是信息化时代，学生有更多学习信息的需求。而现代教育技术的到来，极大丰富了学生的学习方式、认知方式，有利于更多元地了解这门学科。在高校课堂上引入现代信息技术可以说是大势所趋，现代信息技术给高校物理教学注入了新鲜的活力，比如视频教学可以在视觉上使学生记忆深刻，声音教学则可以声入人心。根据各大高校的调查来看，在施行现代信息技术的过程中，取得了丰富的成果，使学生的认知水平和创新能力都得到有效的提升，对人才独立思考、探究能力、创新能力的培养和提高起到了巨大的作用。

（二）现代信息技术在大学物理教学中对学生创新能力的培养

对一个民族乃至一个国家来说，创新至关重要，没有创新就没有发展进步可言，没有创新就没有兴旺发达可言。现代信息技术是培养创新型人才的有效手段，现代信息技术完全颠覆了传统的教学方式，使教学在任何时间、任何地点都能够有效进行，同时通过视频的方式把一些图画、景象等呈现在学生面前。在物理课程的教学中，根据知识的特征以及学生的理解方式，给学生打造一个再创造的平台，让学生带着目的进行实验操作，在实验的过程中打造自己的认知体系，从而找到自己能做到的创新点，进而提高创新能力。利用现代信息技术提高了学生的学习能力，创新能力也得到了有效培养。

（三）现代信息技术在大学物理中的一些不足

现代信息技术也不是尽善尽美，在使用过程中还存在一些不尽人意的地方。比如有的线上教学，学生没有课堂那种紧张的体验，容易浏览其他网页，学生有时不能及时得到老师的答疑和反馈，学生的个体学习习惯的差异、基础的差异也造成了以多媒体教育技术为载体的课题教育效果差异很大。为了加强学生的自学能力，培养其创新能力，现代信息技术在教学中的应用势在必行。但我们要清楚地意识到，教师是教学的主导，好的工具只有在好的工匠手中才会发挥出全部的潜能，因此改善教育理念和信息技术水平对教师来说刻不容缓。

四、提升现代信息技术在大学物理中应用的对策

（一）教学要加强现代信息技术的学习

“师者，所以传道授业解惑也。”只有不间断地学习，不间断地充实自己，才能始终胜任教师的工作。学习永无止境，不论在现在的社会，还是在将来的社会，我们都要不断地学习，跟上时代的步伐。教师在运用现代信息技术时，需要用先进的教育理念来武装自己，以系统科学的教学方法作为教学基础。

（二）现代信息技术的选择要满足学科教学的需要

运用现代信息技术的时候，要结合学科教学的特点，突出学科教学中困难的地方以及重要的地方。比如，在物理和化学的教学中以实验教学作为重点，为了克服传统实验室学习时间固定、实验效果易受影响、设备不足等问题，我们可以運用电子系统设计自动化技术设计一个虚拟实验室，这样就可以借助计算机平台的优势，构造一种新型的实验与教学相结合的方式，提高学习效率。

需要根据教学的可行性、有效性等选择信息技术，让现代信息技术能够符合教学的内容和目标等，最大程度实现师生交流以及人机互动。由此可见，现代信息教学与传统教学的优缺点不容忽视，把两者结合在一起才能实现更好地教学。要实现两种教学方式相辅相成，还需要老师与学生共同努力的方向。

（三）使用现代信息技术时，教师要发挥引导作用

为了适应大学物理教学的要求，在通过习题达到课后巩固的目的中，可以选取一些与生活紧密联系的应用性问题。在课堂教学中，教师应引导学生在思考问题的时候要全面，并且要抓住重点，通过现代信息技术加强对学生探究思维的培养。

总而言之，教学内容的设定与老师对待学生的情感态度直接影响了学生对这门学科的态度。现代信息技术的出现，在原本内容的基础上，为学生增加了更多的实验体验、视觉体验以及声觉体验，使学生更大程度上认识到学习大学物理的乐趣。

参考文献：

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编辑 司 楠