论互联网背景下高校物理实验教学模式改革问题

2022-09-11

在现代信息技术高速发达的时代里, 互联网为我们带来了很多的优势, 同时对于高校教育造成了一定的冲击和挑战, 但是互联网所带来的机遇同样也不可忽视。第八次教育改革提倡让自主、合作、探究性学习, 主张为学生减负减压, 注重学生的全面发展, 批判应试教育, 因此, 学生的学习时间有所减少, 公共大学物理课程也随之减少, 而物理实验操作课更是首当其冲, 学生物理操作实验课大量减少, 本就不多的课程, 现在更是很少。这种情况下, 学生也无法通过足够的实验课来培养自身的动手能力, 掌握物理知识。因此, 高校引入“互联网+”的创新型教育模式, 在很大程度上, 弥补了物理实验操作课程减少所带来的缺陷和不足, 同时, 也能有效的提高学生的学习兴趣、改善教学效果。

一、当前高校物理实验面临的新问题

在高校物理实验操作课程面对的众多问题中, 有以下几点是特别值得注意的:

(一) 仪器的集成化和智能化程度越来越高

现代科学技术的不断进步带使得实验室仪器的科技程度越来越高, 仪器设备也更加先进, 智能化、自动化水平更是有了很大的提升。实验仪器的进步虽然能够使得实验数据更加精细化和具有更高的准确性, 但是这种变化也使得操作变得更加简单, 需要学生自己操作的部分大量减少, 由此, 实验的效果大打折扣, 学生在实验中并不能学到很多有用的知识与技能。实验操作的简单化、减量化使得学生和老师更加不注重实验课程的教学, 如此使得大学物理实验操作课程每况愈下。

(二) 大学物理实验课因改革推进而为专业课让位, 课时数量极大地减少

教育课程改革不仅包括小学、中学课程改革, 大学课程改革同样也是教育课程改革的重要部分, 近几年来, 各项课程改革不断深入, 课时数量也有所减少, 大学物理实验课作为一门公共基础课程则需要为专业必修课腾出时间, 从而物理实验课的课时量受到了很大的影响。面对这样的改革形势, 教师想要在有限的时间内向学生讲述所有的知识, 这是非常有难度的, 就算教师能够上完所有的课程, 而学生在如此短的时间内接受知识从而掌握知识, 这几乎是不可能的。再加上, 物理知识不是一般的理论知识, 它需要大量的操作实验来辅助教学和验证猜想, 学生只有通过足够的实验操作才能更好地掌握知识、领会知识, 从而运用知识去解决具体的实际问题。多种因素之下, 物理实验课程渐渐成为一种形式课程。

(三) 学生数量众多, 学生的素质大幅滑坡

现代社会中人们的生活质量不断提高, 生育观念和教育现实也有所改变, 生养子女不再是很多人的负担, 再加上我国的人口基数本来就大, 多种因素之下, 导致我国的学生数量在近几年都有所上升。如此, 这就导致了学生的素质有所下降, 整体情况呈现下坡迹象。学生素质的降低, 就严重影响了他们自身的学生能力和学习态度, 很多学生现在课前不预习、课后不复习, 上课玩手机、睡觉等现象屡见不鲜, 严重影响了教学效果。

二、互联网下高校物理实验教学模式改革

(一) 开发实验教学网络管理和应用平台

随着改革的不断深入, 大部分高校的物理实验室都有了很大的改观, 硬件设施不断完善, 在相关体系和结构的建设上都有很大程度的改善, 大多高校都已形成了多种模式并行的具有开放性、包容性的实验教学体系。物理教师也根据新课改教育模式主动与互联网技术和多媒体技术实现融合, 建立物理实验室网站, 并将这些网站进行分类, 使之具有不同的功能, 更加具有可行性和可操作性, 开展物理实验变得更加方便和有效。

实验室综合教学组织和管理模块是建立网上实验室中必不可少的组成部分, 学生可以根据自己的学习情况在网上自主选择合适自己的操作课程, 教师再通过网络显示的课程情况进行系统的分类教学, 最大程度的节约课程数量。同时, 学生可以在网上查询课程的相关信息, 比如上课老师、时间地点以及课前应该准备的实验材料、需要自备的资料等, 做好这些工作同样有利于提高物理教学实验的效果和效率。教师也可以通过这类网站查询相关的课程信息和物理资料, 观察学生的基本情况从而选择更加适合学生的教学实验和教学方法, 最大限度的节约时间与物力。在网站上, 我们可以发布一些最新的物理消息, 一些著名的物理实验的或者实验的进度和准备情况。最后, 我们还可以将老师上课做实验的视频, 发布到网站上, 学生可以随时查阅, 如果有不会的地方还能课后补救, 请假未能上课的学生也能通过视频继续学习。这样的教学实验网站使得物理教学处于一个开放、信息多源的格局, 对于提高教学质量、改善物理实验是非常有意义的。

(二) 实现自主开放的研究型实验教学模式

大学校园是多元、自主、开放的, 每个学生都是独立的、独特的个体, 他们在学习生活以及性格上, 都是个性化的, 因此我们需要为学生提供一个人性化、多元化、开放性的实验平台, 最大程度的包容每一个学生, 尊重学生个体之间的差异。开放就要努力做到时间、空间的开放, 还要包括实验设备、实验内容的开放, 学生可以通过上述网站根据自己的时间进行课程预约。教师再根据学生的预约课程情况进行合理的安排, 最大的节约学生的时间。同时, 科学合理的安排好课程也能节约实验材料、人力、物力等, 因为, 按照以往的教学方法, 课程的安排是事先就安排好的, 如果学生有急事不能参加实验, 那么他几乎也没机会可以再次参加实验了, 由此造成了该学生实验材料的浪费, 学生也会遗漏课程, 影响对之后课程的理解。如此, 就更加显示出了建立一个开放、多元、自主的实验网站和研究型实验教学模式的重要性。

(三) 将物理实验以多媒体的方式呈现出来

现代教育应该在有能力的情况之下将多媒体技术大力引进融入课堂, 充分运用多媒体课件带来的优势, 如果有的大型实验受到条件的限制而不能进行或者实验太过简单而无需亲自动手操作的, 则将实验过程制作成动画和视频呈现到大学生的眼前或者发布在物理实验网站上, 那么学生就能够通过这些视频更加直观的接受实验, 而不是面对空洞的理论知识和文字描述, 间接实验在一定程度上也能够节约时间和课程以及实验材料。

此外, 尽管现在的物理实验室的科学化、自动化程度已经有了明显的提升和改善, 但是对于某些物理实验来说, 例如电子自旋共振等与原子有关的物理实验, 依然还不够精确或者仅是通过人为操作而无法得出结论。再加上, 有的物理实验的持续周期较长, 短时间内无法得出结论, 这时借助多媒体课件和网络技术就可以加速实验进度, 或者在网上可以更快得出结论, 将具体的操作完成之后, 我们就不用继续等着, 可以在网上直接得知最后的结果, 节约了很多的时间、省去了很多流程。上课时, 我们可以通过多媒体技术将一些物理实验的内部结构用动画或者视频的形式展示出来, 学生可以直观的观测到结构的变化, 比传统的讲解更加生动, 学生也更容易接受。

(四) 网络使物理实验改变传统的实验预习方式、加强师生交流

物理实验教学模式具有开放式的特点, 是现代网络技术和教育的完美结合, 也是物理实验教学将来教学模式的主要类型。这种教育模式对原有的教育模式进行了较大的改变, 同时也吸收了原有的教学模式中的精华部分, 如传统教师的讲授法依然有其存在的空间, 但同时也特别强调学生的主体意识。网络改变了学生学学习物理实验的方式, 也改变了学生的预习方式, 传统的预习方式多是参照书上的知识对实验有一个大致的熟悉, 但是现在的预习方式则会依靠网络来进行, 学生可以在网上通过多媒体软件了解实验、准备材料、搜索材料, 也可以观看之前的实验视频以及他人做的此类实验视频。网络实验实现了预习形式的多样化, 也使得预习的内容变得多样化、趣味化。

(五) 远程维修、维护实验仪器

网络的物理实验教学为物理教学提供了一种全新的教学模式, 改善了教学质量, 提高了实验室的效率、优化了实验体系和结构, 同时还改变了实验时仪器维修的方式。现在, 我们可以通过网络进行操作, 对存在问题的实验仪器进行远程控制和修护, 避免了维修人员在路上的奔波和节约了来回的时间, 可以非常快速的修复好仪器, 遇到突发情况也能进行有效的控制, 大大节约了高校的成本。如果维修人员无法维修, 那么也可以及时通过网络联系厂家, 进行求助, 而厂家同样是通过远程操作来对仪器进行维修, 一般来说, 常见的仪器问题都能通过这样的方法进行解决, 如果遇到不能解决的也可以向其他人进行求助。不管怎样, 都比传统的维修方法更加便捷和高效。

“互联网+”已经融入到我们的生活和生产中来, 在不久的将来它也将更具有社会竞争力, 与社会各行各业都联系紧密, 高校教学与互联网模式相结合已是大势所趋, 面对这种变化, 我们应该与时俱进, 不断学习互联网知识、提高自身的综合素质, 而不落后于时代与潮流, 充分利用网络优势的同时科学处理网络带来的弊端, 趋利避害, 扬长避短, 更好的服务于物理教学和实验教学, 提升物理教学质量, 培养综合发展的学生, 实现更好的进步与发展。

摘要：大学物理实验是高等理工院校中非常基础的一门课程, 这类课程对于培养学生的动手实践能力、思维分析能力、对于基本仪器的使用能力、团结写作精神都具有非常重要的意义。本文将结合互联网背景来探讨高校物理实验教学模式的改革。

关键词：互联网,高校大学物理,实验教学,改革