信息技术在大学物理实验教学中的相关问题研究

黄静静，魏亚强

（黄河交通学院，河南 焦作 454950）

0 引言

信息技术是以计算机、媒体、网络等多种设备软件作为应用工具，对声音、文字、图片等信息进行加工和处理并储存于网络之中的技术的总称。随着计算机媒体在人们日常生活中的普遍使用，人们的工作和学习方式逐渐得到改变，计算机技术的迅速发展给人们带来了极大的便利。在教育这一领域中，信息技术的发展和应用更是改变了学校以往的教学模式，使得课堂内容更加生动有趣，教学内容也愈发丰富，为教育改革事业和高校的课程建设提供良好的技术支持。

1 基于信息技术下的教学模式

先进的教学模式和教学设备可以有效提高教学效率。据调查发现，目前高等学校物理课程中的实验教学的目的是适时的帮助学生们增强对理论知识的理解和记忆能力，与此同时还能加强学生们的实践操作能力，在实验过程中激发学生们的钻研兴趣，养成良好的思考习惯和创新思维模式。要想真正达到期望的教学水平，教师们就必须在已有的理论知识和熟悉的思考习惯的基础上尽可能地吸引学生们的学习兴趣，调动他们的学习积极性，使其愿意投入更多的时间和精力来探索和研究物理课程。当前的信息技术水平仍然处于不断的发展之中，为教育事业提供了更多的设备和手段，使教师和学生都深刻体验到了教学方式多样化带来的便捷之处。恰当地将信息技术融入物理实验教学之中，可以更好地完善教学设计和教学方法，更值得称赞的是巧妙运用信息技术可以有效整合课前预习、课中讲解、教学评价等多个环节，形成整体性和关联性较强的一体系化教学流程。使得信息技术在课程教学和思维创新方面起到更加明显的优势作用，同时无形中也加强了信息技术在课程实验中的应用，教师们还可以与学生们在网络上进行实时沟通和互动，比传统的教学方式都更加便捷，教育范围也得到了更大的拓展，并且提高了学生们的学习效率。学生们发现自己的问题时可以及时与老师进行沟通交流，快速解决疑惑，节省时间和精力。但网络上的沟通交流与面对面交流相比仍然存在一些弊端，比如沟通程度不够深入，描述不清，教师们还是难以掌握学生们真正的学习状况，另外物理实验课程具有很强的开放性和灵活性，使得一些学生总结不到有效的学习方法，影响学习进程。除此之外，微课也是教师们现在经常使用的信息化教学手段。针对性的对课程教学中的一些环节和内容进行视频或是其他形式的展示，这样呈现出来的教学过程更具有针对性和目的性，内容精进简练，消耗的时间也较少，可以对实际教学应用起到一定的辅导和推进作用，弊端就是对教师的信息技术应用能力有较高的要求，所以为了更好地发挥微课教学的作用，教师们应当提高自己对信息技术的应用能力，帮助同学们更好地理解与应用[1]。

2 高校物理实验中存在的问题

在高等教育改革浪潮的发展中，大学物理实验课的教学水平与以往相比得到了显著的提升，但是在大学物理实验教学中仍然存在着诸多未解决的问题。首先，对于物理实验来说，其真正目的是提高学生的实践操作能力，可是在实际的教学过程中，总体还是沿用了以往的传统教学模式，仍然以讲解书面知识和教师示范为主，教师作为主体，对课本内容和实验内容进行讲解，并对操作流程和要求进行示范，学生们只充当客体并未真正进行操作实验。这样的教学方式不仅容易遗忘，学生也不一定能够全部吸收和理解操作步骤，能够达到的教学效率普遍是较低的。其次，大学物理课程中的实验课安排的课时相对来说是较少的，没有充足的时间做基础，教师很难在有限的时间里同时完成实验内容及重点注意事项的讲解，还要对学生们的实践操作挨个进行观察和指导，学生们也无法在操作完成后留有时间去反思和提问，相对来说是非常紧迫、安排不合理的，会使同学们逐渐失去学习的兴趣，从而降低学习效率。最后，大学物理实验课程需要相应的设施设备，但是通常情况下实验室不会对学生任意开放，学生自主学习的兴趣便会降低，达不到最终的教学目标[2]。

3 信息技术在物理实验中需要注意的问题

信息技术的加入可以使得物理实验拥有更加多模式和开放性教学，学生可以使用在网络上选课、与老师交流、课程预约和实验设计等多项内容，为物理实验课程做好充足的准备，更好的实施因材施教的教学理念，给老师和同学带来便捷的同时为教学模式提供多样化和多选择。但是在信息技术应用于大学物理实验课程时，仍然存在一些需要注意的问题。首先现代信息技术的应用通常来说只是充当了一种工具和手段，不能将希望和热情全部寄托于信息技术之中，更不可夸大其作用，避免为进行物理实验带来不可预估的风险。不论是在当前的形势下还是在未来的发展之中，信息技术中的仿真实验都不能完全取代现实中的物理实验。课堂上的实践操作课程可以真实的培养和提升学生们的实践操作能力和认知能力，根据学生们在实践操作过程中出现的问题还可以观察其随机应变的能力和处理问题的能力，这也是培养学生创新思维和能力的重要方式之一。只有通过学生们在课堂上真正动手参与实践的过程，才能使得同学们真正意识到物理实验研究态度的严谨性，增强学生们的实验熟练程度，培养学生们的综合实践能力。要准确认识到信息技术和大学物理实验课程之间的关系，处理并利用好信息技术这一辅助工具，与现实中的实验教学方法有效结合，相互作用又相互配合，才能够最好地发挥信息技术的作用。其次，当前网络上的课件虽然较多，但是高质量的却是越发稀缺，其研发和制作人必须要对物理实验拥有一定的了解程度，熟悉部分专业知识，这对信息技术的应用显然是不利的，而信息技术在大学物理实践教学中的应用逐渐对教师工作者提出了更高的要求。课程教师一定要对课本知识和实验内容进行完整的熟读和研究，不断补充新的知识和技术，尽可能多地拓展自己的专业知识内容，提升自己对信息技术应用的了解使用程度，这样一来便可以更加充分地利用现有的技术，为高校培养全面发展的人才贡献力量[3]。

4 信息技术助力物理实验教学发展

信息技术的快速发展使得大数据、云平台、物联网等众多新的技术和应用不断涌现出来。随着这些技术和应用的不断成熟和完善，信息技术在助力物理实验教学发展方面将拥有更广阔的发展空间。物理实验课程也将更好地融合信息技术，为教育事业发展增添活力。

4.1 物联网体系下的综合物理实验教学

相关平台通过开发智能化的仪器设备接口，有效利用物联网技术将物理实验教学设备相关联，这样可以在学生预习实验时能够远程感知到真实的物理实验设备，从而真正达到预习的目的，获得良好的学习效果，同样也能够使得设备技术人员和教师在网络上同步了解到仪器设备的优缺点和学生整个的实践操作过程。技术人员应当结合智能分析技术，准备分析存在的问题，尽可能地避免错误操作带来的危险可能，仪器设备能够在学生实验错误时主动给予提示和正确的操作指导，感知到危险时可以对仪器起到一定的保护作用，以此来减少设备故障，提高设备仪器的使用寿命和使用效率，为有效推进教学工作提供保障。物联网技术的投入应用，可以实现物理实验教学中的远程操作，同时也给学生们带来了更便捷的选课体验，实现了教学资源共享这一环节。

4.2 物理实验课程教学MOOC

MOOC是一种新研发的在线课程模式，现如今众多国内外大学都已经展示了带有学校自身特色的课程，值得一提的是这种课程模式受到很多用户的喜爱。在大学物理实验教学这一方面中，应当加强MOOC课程的应用，并结合优秀的教学案例，综合建立一套高标准高质量的MOOC实验课程模式，引导学生喜欢并积极利用这一课程模式，提高自己的学习效果，同时也可以加强宣传推广程度，可以面向社会服务，增加物理实验在社会中的影响力[4]。

4.3 大力发展虚拟仿真实验

虚拟仿真实验是技术应用中的一项热门研究内容，诸多高等学校有效地利用了这一技术应用，取得了不错的成绩，在将来的大学物理实验教学中更应当大力发展虚拟仿真实验的应用，更加有效地加强理论模型研究。

4.4 基于大数据分析下的物理实验教学

在如今的信息技术产业发展中，大数据分析俨然成为热点领域，因此在大学物理实验教学中应当合理利用这一智能技术，建立一套基于大数据分析下的物理实验教学平台。通过数据分析的功能，更好地在教学过程中实现学生技术分析、教师教学水平分析以及实验报告分析等众多功能应用，切实提高大学物理实验教学质量。

5 结语

信息技术与大学物理实验课程的结合应当紧跟教育改革发展的步伐，充分利用现代信息技术的优势，改变以往传统的教学理念，合理设立实验教学目标，帮助学生提高实践操作能力，吸引学生对物理实验课程的兴趣，切实有效的提高教学质量，为高校培养更多的创新型和实践型人才。教师应当不断完善和精进自己的教学模式和教学水平，学生应当积极主动的培养自己的动手操作能力和对物理实验课程的兴趣，高校应该更好地引进先进的信息技术设备，从多个方面、多个角度共同提高教育教学水平，为物理实验教学的持续发展做出贡献。