導語：物理實驗教學改革創(chuàng)新與實踐一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

摘要：本文以建筑類專業(yè)為例，探討了“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”的教學改革新模式，分析了建筑專業(yè)開展“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”的必要性。針對如何建設適合本校的線上學習資源，來彌補線下教學的不足，從而提升大學物理實驗的教學質量，文中以吉林建筑科技學院“物理實驗課程”為例，以2019級全院工科建筑類專業(yè)學生為研究對象，通過講解筆者建設的“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”模式，為同類院校提供了可借鑒的經(jīng)驗。實踐證明，通過“互聯(lián)網(wǎng)+教學”改革措施的實施，能更好地促進學科發(fā)展，并且提高學生創(chuàng)新和實踐能力。

關鍵詞：物理實驗；“互聯(lián)網(wǎng)+”；建筑類專業(yè)；教學改革

教育是面向未來的事業(yè)，寄托了個人、家庭和國家的希望和未來。大數(shù)據(jù)、人工智能和信息技術的發(fā)展為教育帶來了更多的可能性，碰撞出絢麗的火花。正如教育部科技司司長雷朝滋強調的，未來的教育是基于網(wǎng)絡的教育，必須深刻認識信息技術對教育的革命性影響?！盎ヂ?lián)網(wǎng)+”是互聯(lián)網(wǎng)思維的進一步實踐成果，推動經(jīng)濟形態(tài)不斷發(fā)生演變，從而帶動社會經(jīng)濟實體的生命力，為改革、發(fā)展、創(chuàng)新提供廣闊的網(wǎng)絡平臺，即利用信息和互聯(lián)網(wǎng)平臺，使得互聯(lián)網(wǎng)與傳統(tǒng)行業(yè)進行融合，利用互聯(lián)網(wǎng)具備的優(yōu)勢特點，創(chuàng)造新的發(fā)展機會。第十二屆全國人民代表大會的開幕會上也提出制定“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃，表明未來“互聯(lián)網(wǎng)+”的理念會廣泛應用于社會的各個領域，而互聯(lián)網(wǎng)在教育事業(yè)中的應用將變得更為重要。本文以本學院的《大學物理實驗》課程為例，探究“互聯(lián)網(wǎng)+教育”對教學改革的新優(yōu)勢。大學物理實驗室的功能不應僅僅限于做實驗、驗證理論知識，它還是培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W態(tài)度、創(chuàng)新能力，提高思考能力的重要基地。正因為其地位特殊，對大學物理實驗教學和實驗室的建設與管理，是實驗教學、建設與管理工作者面臨的重大課題?！按罅訌妼嵺`教學，切實提高大學生的實踐能力”由教育部在《關于進一步加強高等學校本科教學工作的若干意見》中提及[1]。吉林建筑科技學院作為一所應用型民辦高校，致力于培養(yǎng)面向城鄉(xiāng)建設、運行和管理領域的實用型人才，以強化學生實踐能力和職業(yè)素質為目標，因此物理實驗是其非常重要的一門必修基礎課。大學物理實驗課程是培養(yǎng)應用型人才的一個非常重要的窗口，針對課程現(xiàn)狀，結合人才培養(yǎng)目標要求，我校的大學物理實驗課程在內容組織上實行“分層次、分系列、模塊化”，即教學內容上分基礎性、提高性實驗，在不同大專業(yè)之間實行“模塊化”。對建筑類專業(yè)，除在基礎內容中注重物理基本的實驗方法教學外，在提高性實驗部分還側重于將物理實驗內容與專業(yè)知識相結合，如開設動態(tài)懸掛法測彈性模量、超聲探傷實驗、固體線脹系數(shù)的測定、用扭擺法測定物體的轉動慣量、應變式傳感器的研究等實驗。如何開發(fā)建設符合與建筑類專業(yè)緊密結合、符合特殊時期教學需要、滿足我校致力培養(yǎng)學生實踐能力、專業(yè)技能扎實、善于實踐創(chuàng)新的應用型人才培養(yǎng)目標要求的物理實驗課程教學，是本課題重點研究的方向。

1研究的必要性

大學物理實驗課是建筑類高校理工科專業(yè)的重要基礎課，一直以來受到傳統(tǒng)教學模式的束縛，影響了學生學習的積極性、主動性和創(chuàng)造性的發(fā)揮。由于本院建筑類專業(yè)的學生成績較其他專業(yè)分數(shù)低，學生對物理實驗重視不夠，認為是考查課，沒有必要認真對待，所以導致學生對每次實驗都是應付了事，遲到超過10分鐘，更有甚者出現(xiàn)有事不請假直接曠課的現(xiàn)象。從實驗報告的預習、實驗數(shù)據(jù)的測量及其處理，都存在抄襲數(shù)據(jù)或者數(shù)據(jù)處理與源數(shù)據(jù)不符的現(xiàn)象出現(xiàn)。中國教育學會物理教學專業(yè)委員會常務理事陶昌宏專家提出，興趣是組好的老師。作為教師要豐富教學方式，改變教學策略，提升教學質量。因此，構建在線開放課程教學的互動機制，是物理實驗課程線上教學的最優(yōu)方式，即根據(jù)學習主體的需要和數(shù)據(jù)預測課程建設的方向，結合互聯(lián)網(wǎng)技術，共筑課程目標，沖破學校圍墻的界限，實現(xiàn)課程互動與目標的完成，成為學生掌握知識、增加物理科普知識的一種平臺。在教學中引入“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”模式，堅持以學生為主體、教師為主導的新型教學關系[2]。這種新型的物理實驗教學模式，更容易使學生產(chǎn)生學習的興趣、參與的欲望[3]，從而能夠提升學生自主學習和實踐的興趣，也可以實現(xiàn)優(yōu)秀資源共享，學生可以將知識下載到手機，隨時學習，拓展教學空間和時間，提高學習效率，可以通過“線上學習”來彌補“線下教學”的不足，從而提升大學物理實驗的教學質量。在建筑類院校中，傳統(tǒng)的物理實驗教學重理論、輕實踐。學生在學習了教材中的相關知識點后不知有何用，這種教學方法已經(jīng)不能適應社會發(fā)展的需要。

2主要內容

2.1利用超星學習通建立一個掌上信息實驗室

網(wǎng)絡時代，依托學校的超星學習通APP建立大學物理實驗線上資源，因其不受時間、地點的限制，為學生個性化學習提供了較好的選擇[4]。此外本校建筑類專業(yè)的學生入學成績較其他專業(yè)學生的成績偏低，基礎較薄弱，但是頭腦很靈活、實際操作和動手能力強，且超星學習通已經(jīng)突破了技術的障礙，因此學生可以自主通過互聯(lián)網(wǎng)利用電腦、手機隨時隨地學習。學生有問題隨時溝通，也可以在互聯(lián)網(wǎng)上及時得到解答，而且學習中還可以實現(xiàn)直播、討論、點名、留作業(yè)、師生交流互動、紅包獎勵等功能。利用線上平臺學習和管理，不僅節(jié)省了實驗時間還能及時解決實驗中學生的問題。

2.2利用互聯(lián)網(wǎng)進行教實驗數(shù)據(jù)處理，提高學生的工程實踐能力

由于實驗課的時間很緊，所以教師和學生很難熟識并且交流有限，如何解決這一問題，最可行的就是利用互聯(lián)網(wǎng)對學生進行教學管理，例如建立QQ群、微博、微信群，可以隨時溝通解答學生的疑問，不僅節(jié)省了實驗時間還能解決實驗中學生的問題。建筑類專業(yè)的學生對計算機的應用較其他專業(yè)學生熟練、通透[5]，特別是將制圖繪圖等軟件應用的得心應手，因此，可以讓此專業(yè)的學生把互聯(lián)網(wǎng)技術應用在實驗數(shù)據(jù)的處理里面，例如，其可以使用計算機處理數(shù)據(jù)、繪制表格、利用軟件進行繪畫曲線，把先進的計算機技術融合到實驗數(shù)據(jù)中，既可以節(jié)省時間又可以提高精度。由此可見，“互聯(lián)網(wǎng)+教育”模式所體現(xiàn)的內涵不僅是為學生提供知識，更為重要的是給學生獲取知識提供了方法，培養(yǎng)了學生的工程實踐能力。

2.3創(chuàng)新教材編寫及授課方式

根據(jù)本校學生的特點和物理實驗儀器可操作性的特點，開展與本校的大學物理實驗教材相配套的物理實驗在線網(wǎng)絡資源建設以輔助教學。首先，進行全新的教材編寫，將實驗教師的課堂教學和實驗講授部分錄制成時長在5分鐘的微視頻，主講實驗原理和實驗內容及方法，重點講解好實驗儀器的使用和應用；其次，將微視頻鏈接制成二維碼放在每個實驗后面，學生可以在課下觀看預習或復習，也可以在課堂中遇到問題時隨時調取觀看?，F(xiàn)在人人手機不離手機，可以說24小時都能連接到高速互聯(lián)網(wǎng)，所以學校可以建立一個互聯(lián)網(wǎng)立體化的物理實驗教材，讓學生通過手機就可以預習和找到相關實驗的電子材料。教師提供大學物理的相關教學資源，學生通過實驗教材上標識的超鏈接或者二維碼等形式，訪問互聯(lián)網(wǎng)免費自行學習，使教師從知識的傳授者轉變?yōu)樾畔⒌念I導者和學習的促進者。

2.4搭建物理工作室，為學生提供課外活動場所

建筑類專業(yè)的學生成績較其他專業(yè)分數(shù)低，基礎較薄弱，但是頭腦很靈活、愛動手，再結合本學院的應用型人才培養(yǎng)的辦學特點，可以開展豐富多彩的第二課堂活動，構建實驗工作室，讓更多喜歡物理實驗但是卻因為專業(yè)需要而不學習物理實驗的同學來參加第二課堂?？梢灾谱饕恍┪锢硐嚓P的演示實驗和舉辦一些動手制作小競賽，拍攝自己動手制作的過程的小視頻，這作為提高物理實驗動手能力推廣也會取得不錯的效果。另外，也可以讓學生自主設計實驗和維修儀器，最后把學生的成果進行總結，最終發(fā)表論文或參加科技競賽等，提高其學習興趣，促進職業(yè)發(fā)展。

2.5“物理實驗”是培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)的過程

教師是課堂的第一責任人，能把思想政治工作貫穿到教育教學全過程，實現(xiàn)全員育人、全程育人、全方位育人。實驗教師要根據(jù)學院培養(yǎng)應用型人才的目標,以“輕原理、重操作，主方法，次計算”為實驗準則，對于實驗教材中不太適應職業(yè)教育特征的內容，較少考慮教學需要和學習者的實際情況,理論分析過多、實踐應用較少的內容要盡可能地刪除，且盡可能地減少繁瑣的公式推導而直接引用結論，以突出工程實用性。強調《物理實驗》課程與生產(chǎn)實踐的緊密聯(lián)系，突出應用型人才的特點和科學系統(tǒng)的習慣養(yǎng)成。“物理實驗”是物理學的奠基石，物理學是自然科學的基礎，在“大學物理實驗”課上要多擴充當前學科前沿有代表性的實驗，貼近生活，培養(yǎng)學生科學素養(yǎng)。例如，可以結合本校的實際情況，增加太陽能電池的特性研究和超聲探傷實驗，既具有前沿性又具有與專業(yè)實驗的橋梁作用，體現(xiàn)了“大學物理實驗”在培養(yǎng)學生基本實驗技能和工程實踐能力的重要作用。在第二課堂中，可以讓學生選擇儀器維修，或者把報廢儀器進行改造處理并應用在現(xiàn)有的教學儀器中，在節(jié)約成本的同時也避免浪費資源，并可以從生活中點滴滲入節(jié)儉保護環(huán)境的思想。本學院在實驗工作室組織學生改造1.5V的電池型檢流計：利用網(wǎng)上購買的4.5V的變壓器，把原來的電池型檢流計改裝成4.5V的直流檢流計，改裝后的檢流計也可以在惠斯通電橋、電表的改裝與校準、板式電位差計測量電動勢等電學實驗中應用。這樣不僅使學生收獲了知識，提高了學生的動手能力，還給學生灌輸勤儉節(jié)約精神。讓學生跟著教師進行科研訓練，不僅提升了其研究興趣，也有利于培養(yǎng)學生科研創(chuàng)新能力和團隊精神。特別是我國在疫情中建造的方艙醫(yī)院，既體現(xiàn)了中國速度，又及時有效地遏制了疫情的蔓延，這種民族驕傲，如果在實驗課堂中滲入這種精神，既有利于增強同學們的自信心和民族自豪感，也可以進一步激發(fā)學生們的學習興趣和偉大的愛國熱情。

3吉林建筑科技學院“物理實驗”在線開放課程建設示例

我校圓滿完成了國家的評估工作，完成了色彩鮮明和有重要影響的應用型本科院校的建設目標，且本院的大學物理實驗課成為吉林省精品課程。下面以吉林建筑科技學院-物理實驗課程為例，以2019級全院工科建筑類專業(yè)學生為研究對象來講述課程的建設?；A物理實驗教學中心是由物理實驗室和綜合物理演示實驗室組成，實驗中心建筑面積2260平方米，實驗室房間18個，開設的實物實驗題目數(shù)41個，涵蓋力、熱、光、電、近代物理實驗及應用性實驗內容，課題組9名成員每年承擔全院所有工科專業(yè)1200名左右學生的“物理實驗”課程教學任務，其中建筑類專業(yè)學生約占二分之一。圖1是我們改革教學模式時，提出的由傳統(tǒng)三中心轉變?yōu)樾聲r代“互聯(lián)網(wǎng)+”背景下的新三中心，即以資源建設、學生和環(huán)境搭建為中心。資源建設為中心主要是由教師建設、管理物理實驗中心獨立的二級網(wǎng)站和超星學習通形成符合本校的線上資源建設。學生為中心主要是通過“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”教學模式培養(yǎng)學生的自主學習能力，充分發(fā)揮學生的主動性和創(chuàng)新性，從而提高教學質量和培養(yǎng)出高質量的應用型人才。環(huán)境搭建為中心是改善和提高線下教學設施，在保證好正常教學情況下，進行實驗室開放管理，并搭建第二課堂工作室，提高實驗室利用率，豐富學生課余文化生活。我們開設了不分專業(yè)的選修課“生活中的物理”，一學期只有20學時，選修的學生非常多，其中不乏文科生，而且聽課很認真，這也相當于科普物理，宣傳生活中的一些物理常識。我們在改革內容的基礎上創(chuàng)新物理實驗課程考核機制，由于實驗課程的特點是除了學習知識和實驗方法外，更多的是注重培養(yǎng)學生的思維能力和動手能力。所以在學生成績評定上，提高平時實驗成績比重，使其占總成績的比例近90%，而操作考試占10%左右。目的是促進學生重視平時實驗成績的積累。只有認真做好每一個實驗，實驗總成績才能達到良好以上。具體做法：把預備性、基礎性和綜合性的每個實驗內容按10分計（預習2分，實驗操作4分，實驗習慣1分，實驗報告3分），權重1；實驗操作考試成績滿分10分，權重2；設計性實驗滿分10分，權重2，線上觀看視頻學習時長及其線上活躍度為20分。根據(jù)實驗滿分和學生得分，按百分制進行折算，分為不及格、及格、中等、良好、優(yōu)秀五個檔位給出每個學生的最后成績。為促進學生參與到實驗教學中來，在制度上規(guī)定，學生無故3次不上實驗課，期末成績按不及格計。期末對所實施的“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”模式進行反饋，發(fā)現(xiàn)建筑類專業(yè)學生的成績明顯上升，不及格率明顯下降，學生在學習中也產(chǎn)生了興趣，正所謂好學者不如樂學者，學生在學習過程中只有樂在其中[6]，才能在課堂上極其活躍，有的向老師要課件，向實驗做得快的同學詢問自己遇到的問題，有的同學通過學習通對照小視頻中的課程自己解決，實現(xiàn)了自主學習，探索出更合適的學習的途徑。學習通的后臺數(shù)據(jù)顯示，學生登錄的時長也在增加，互相競爭著學。在課程教學中，實施“互聯(lián)網(wǎng)+物理實驗”的模式，是切實可行的，而且我們將總結建筑類專業(yè)上的實施成果，準備在其他專業(yè)也要實施新模式，實現(xiàn)教學組織與制度約束并舉，讓學生不僅能夠掌握必要的實驗方法，還能進一步提升自主學習、合作學習的能力，培養(yǎng)學生良好的實驗習慣，形成核心素養(yǎng)，為更好地提高學生的動手能力和職業(yè)能力打基礎。

4結語

隨著互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展和5G的普及，其他課程的線上資源開發(fā)和網(wǎng)絡教學平臺發(fā)展迅速，而物理實驗課程屬于實踐課，需要同學們動手操作實驗來完成。針對本文的探索也為物理實驗課程中引入“互聯(lián)網(wǎng)+”帶來了新的契機和挑戰(zhàn)，利用快速的信息網(wǎng)絡，鼓勵建筑類專業(yè)的學生進行獨立思考、自主探索問題從而去解決問題，全面提高學生綜合素質。除研究教學內容的選題外，建設物理實驗線上教學資源，在正常情況下實行實驗教學內容線上與線下有機融合，促進學生自主學習，提高教學實效。尤其是對按新機制新模式成立的、面臨轉型的本科層次建筑類高校和學院，傳統(tǒng)物理實驗課程的改革研究是我們必須面對和研究的課題。

參考文獻

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作者：王杰 單位：吉林建筑科技學院