導(dǎo)語：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在線教學(xué)思考一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

［摘要］大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程。在疫情期間，因?qū)W生無法按時(shí)返校，在制訂的在線教學(xué)新方案中將原計(jì)劃的19個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分為3個(gè)模塊，產(chǎn)生了線上線下相結(jié)合的教學(xué)模式。

［關(guān)鍵詞］大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；在線教學(xué)；教學(xué)改革

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在線教學(xué)方案

（一）實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的模塊劃分。根據(jù)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和對(duì)各個(gè)實(shí)驗(yàn)要求的具體情況，將原教學(xué)計(jì)劃（大綱）中的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分為A、B、C三個(gè)模塊。模塊A為“居家線上實(shí)驗(yàn)?zāi)K”，是通過教學(xué)視頻和虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件（平臺(tái)）完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；模塊B為“居家線下實(shí)驗(yàn)?zāi)K”，是學(xué)生在家自己完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；模塊C為“到校線下實(shí)驗(yàn)?zāi)K”，是學(xué)生返校后到物理實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行操作完成的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。以我校56學(xué)時(shí)的《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)Ⅰ》為例，我們將原教學(xué)計(jì)劃（大綱）中的19個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分為3個(gè)模塊，如下表所示。三個(gè)模塊的學(xué)時(shí)數(shù)分別占總學(xué)時(shí)數(shù)的43%、25%和32%。模塊A（居家線上實(shí)驗(yàn)?zāi)K）占56學(xué)時(shí)中的24學(xué)時(shí)，包含緒論和7個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，主要是線上資源較成熟可靠的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，采用教學(xué)視頻和前期購置的科大奧瑞虛擬實(shí)驗(yàn)仿真軟件（平臺(tái)）相結(jié)合的方式進(jìn)行。其中，緒論采用前期錄制、已放在校園網(wǎng)上的4學(xué)時(shí)的教學(xué)視頻，學(xué)生上網(wǎng)觀看，了解大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的意義、地位和任務(wù)，掌握測(cè)量誤差、測(cè)量不確定度、有效數(shù)字和數(shù)據(jù)處理方法等，學(xué)習(xí)其他有關(guān)的實(shí)驗(yàn)預(yù)備知識(shí)；其他各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的教學(xué)視頻主要是實(shí)驗(yàn)原理部分，也放在校園網(wǎng)上，要求學(xué)生進(jìn)行每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目時(shí)，先觀看完該實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的視頻，掌握該實(shí)驗(yàn)的原理后，再上網(wǎng)進(jìn)入虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。模塊B（居家線下實(shí)驗(yàn)?zāi)K），占56學(xué)時(shí)中的14學(xué)時(shí)，包含5個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，由學(xué)生在家進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇的是實(shí)驗(yàn)器材容易得到、或?qū)W生可以自制、學(xué)生完全可以居家自己搭建的那些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。依據(jù)這一原則，將原教學(xué)計(jì)劃中的“三棱鏡折射率的測(cè)量”和“液體黏度系數(shù)的測(cè)量”實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，分別調(diào)整為“顯微鏡和放大鏡的設(shè)計(jì)與制作”和“液體表面張力系數(shù)的測(cè)量”。模塊C（到校線下實(shí)驗(yàn)?zāi)K），占56學(xué)時(shí)中的18學(xué)時(shí)，包含6個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，是對(duì)實(shí)驗(yàn)的操作要求相對(duì)較高、必須現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)、不宜用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)代替、或現(xiàn)有仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不夠成熟的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。（二）實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求。由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目劃分成3個(gè)不同的模塊，因此對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告的要求，也有所不同。模塊A是居家線上實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)報(bào)告采用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件（平臺(tái)）提供的在線實(shí)驗(yàn)報(bào)告功能，教師在線安排實(shí)驗(yàn)報(bào)告并提出具體的要求，學(xué)生實(shí)驗(yàn)后在線提交報(bào)告，數(shù)據(jù)處理部分系統(tǒng)自動(dòng)評(píng)閱，實(shí)驗(yàn)分析討論部分教師手動(dòng)評(píng)閱。模塊B是居家線下實(shí)驗(yàn)，要求學(xué)生手寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，拍照提供給指導(dǎo)教師。由于這部分的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，是學(xué)生居家自己搭建并進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的器材也是學(xué)生自己購買或自制的，與原來實(shí)驗(yàn)室有現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器相比，對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新能力和主觀能動(dòng)性，都有更新和更高的要求。模塊C是按原教學(xué)大綱的要求提供實(shí)驗(yàn)報(bào)告。（三）實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定。原教學(xué)計(jì)劃（大綱）的實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定是按20%的平時(shí)成績(jī)（含實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、考勤、遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則等）和80%的期末成績(jī)（以所有應(yīng)交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告得分算出：包含實(shí)驗(yàn)報(bào)告、操作考核、課堂表現(xiàn)等），由于現(xiàn)在教學(xué)方式有所改變，因此，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定也作相應(yīng)的變化。新的實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)定，根據(jù)劃分的3個(gè)實(shí)驗(yàn)?zāi)K，分別評(píng)定實(shí)驗(yàn)成績(jī)，最后3個(gè)模塊的成績(jī)加權(quán)相加，得出每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)總成績(jī)。3個(gè)模塊的成績(jī)分?jǐn)?shù)分別占總成績(jī)分?jǐn)?shù)的30%、30%和40%。模塊A（居家線上實(shí)驗(yàn)?zāi)K）的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)為總學(xué)時(shí)數(shù)的43%，但該模塊內(nèi)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，是通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在線上進(jìn)行，實(shí)驗(yàn)的難度相對(duì)較小，所以盡管該模塊是實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)最多，但成績(jī)的權(quán)重不宜取得過大。模塊B（居家線下實(shí)驗(yàn)?zāi)K）的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)為總學(xué)時(shí)數(shù)的25%，是3個(gè)模塊中學(xué)時(shí)數(shù)最少的，但由于該模塊內(nèi)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中的實(shí)驗(yàn)器具，絕大多數(shù)需要學(xué)生自己選擇或自制，實(shí)驗(yàn)的步驟需要學(xué)生在教師的指導(dǎo)下自己設(shè)計(jì)，對(duì)學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)新能力有更高的要求，在強(qiáng)調(diào)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的形勢(shì)下，這部分的成績(jī)的權(quán)重應(yīng)該較大。模塊C（到校線下實(shí)驗(yàn)?zāi)K）的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)數(shù)為總學(xué)時(shí)數(shù)的32%，實(shí)驗(yàn)成績(jī)的權(quán)重為40%。由于模塊A和模塊B的實(shí)驗(yàn)，都是學(xué)生在家進(jìn)行的，客觀上指導(dǎo)教師無法現(xiàn)場(chǎng)觀察和考核學(xué)生操作動(dòng)手的能力，所以在模塊C的實(shí)驗(yàn)成績(jī)的評(píng)定中，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)學(xué)生操作能力的考核，提高實(shí)驗(yàn)操作得分在實(shí)驗(yàn)成績(jī)中的權(quán)重。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程在線教學(xué)思考

1.線上進(jìn)行的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，是學(xué)生通過電腦、手機(jī)等終端設(shè)備，上網(wǎng)進(jìn)入相關(guān)網(wǎng)站，通過虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)。目前這方面的資源主要有三方面來源，一是部分學(xué)校自己開發(fā)或建設(shè)的一些大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)上資源，其次是國家正在全力建設(shè)的國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，三是一些商業(yè)科技公司開發(fā)的虛擬仿真軟件。經(jīng)過統(tǒng)計(jì)，大多數(shù)學(xué)校自己開發(fā)的這些資源，基本上都是通過精品課建設(shè)的形式，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的部分內(nèi)容（如課程緒論、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、數(shù)據(jù)處理方法等）通過小視頻、PPT等方式放在網(wǎng)上，供學(xué)生使用，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目缺乏完整的、交互式的內(nèi)容，大多只能滿足實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)。國家級(jí)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，目前上線的物理類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有53項(xiàng)，但該平臺(tái)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是本著“能實(shí)不虛”的策略建設(shè)的，所以其中的大部分項(xiàng)目?jī)?nèi)容，并不涵蓋大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。商業(yè)科技公司開發(fā)的大學(xué)物理虛擬仿真實(shí)驗(yàn)軟件（平臺(tái)），基本涵蓋了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程所要求的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，每個(gè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)?nèi)容，從實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)操作、數(shù)據(jù)處理、思考題、實(shí)驗(yàn)報(bào)告等，都有較完整的流程，所以目前來說，這是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程能夠選擇的最好的線上教學(xué)資源。2.居家線下實(shí)驗(yàn)實(shí)際上是一種線上線下相結(jié)合的新的教學(xué)模式，對(duì)一個(gè)具體是實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目來說，實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)背景等知識(shí)，可以通過線上教學(xué)實(shí)現(xiàn)，但具體的實(shí)驗(yàn)器具的選擇、制作、實(shí)驗(yàn)的操作等需要學(xué)生自己完成，雖然這對(duì)學(xué)生能力的培養(yǎng)有極大的作用，但由于實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的具體內(nèi)容和學(xué)生居家的不同條件，同一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，很難達(dá)到每一個(gè)學(xué)生都可以實(shí)現(xiàn)。3.線下到實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程傳統(tǒng)的教學(xué)模式，這種模式能夠讓教師與學(xué)生在教與學(xué)的過程中密切互動(dòng)。實(shí)驗(yàn)是一個(gè)過程，學(xué)生通過操作真實(shí)的儀器設(shè)備，進(jìn)行實(shí)際的測(cè)量，得到結(jié)果，最后完成實(shí)驗(yàn)。不同的實(shí)驗(yàn)會(huì)遇到不同的問題，同一個(gè)實(shí)驗(yàn)，不同的實(shí)驗(yàn)者也會(huì)遇到不同的問題，線下實(shí)驗(yàn)，教師可以及時(shí)指導(dǎo)學(xué)生，引導(dǎo)幫助學(xué)生分析問題、解決問題，這些都是線上實(shí)驗(yàn)不可替代的。

三、結(jié)語

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，是對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程，是訓(xùn)練學(xué)生系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的開端。課程的教學(xué)目的，是讓學(xué)生掌握物理實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)與獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力，培養(yǎng)學(xué)生分析與研究的能力和設(shè)計(jì)與創(chuàng)新的能力。

參考文獻(xiàn)

［1］實(shí)驗(yàn)中心(物理系類).國家虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)共享平臺(tái)［Z］.2019.

［2］代錦輝,楊培林,田榮剛.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)［M］.北京:科學(xué)出版社,2016.

［3］東北師范大學(xué).大學(xué)物理實(shí)驗(yàn).MOOC中國大學(xué)［Z］.2020.

［4］倪燕茹.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)在線開放課程教學(xué)模式探索［J］.物理實(shí)驗(yàn),2018(38):38-40.

作者:代錦輝 王華軍 單位:成都理工大學(xué)地球物理學(xué)院