信息技术与大学物理实验研究

信息技术与大学物理实验研究

【摘要】现如今我国的经济和科技都进入了飞速发展阶段,对人才的需求也越来越大,不仅需求数量,也需要人才质量。因此,对人才的培养也有了越来越高的要求。本文主要就信息技术与大学物理实验相互融合的教学模式进行了分析和探讨,对大学物理课的现状和问题、信息技术在教学中的优势和大学物理与信息技术相互融合的教学模式建立方法进行了举例讨论。

【关键词】信息技术;大学物理实验;融合;教学模式

1引言

教育一直备受我国的重视,自新中国成立以来,我国就一直注重对新一代年轻人的培养。随着经济发展进入新常态,我国正处在转型的关键时期,国企的兼并改革,制造等产业的升级,文化和环境建设的不断推进,特别是总理提出的“大众创业,万众创新”发展战略,都对我们的社会提出了全新的人才要求,使得高校教育结构性矛盾更加突出——一方面国家转型急需的人才缺乏,另一方面许多毕业生就业难,就业质量低。针对这一问题,国家教育部,发改委,财政部了《关于引导部分地方普通本科高校向应用型转变的指导意见》,可见创新应用型技术技能人才将是人才培养的一个重要目标,现代信息技术将是教学改革的一个重要手段,而多方合作资源共享可以大大提高高校转型的速度。在物联网、云计算、大数据、移动计算等新技术逐步广泛应用的今天,信息技术对教育的革命性影响日趋明显,信息化已成为国家战略。《教育信息化“十三五”规划》指出,教育信息化工作要坚持促进信息技术与教育教学深度融合的核心理念,要以“构建网络化、数字化、个性化、终身化的教育体系,建设“人人皆学、处处能学、时时可学”的学习型社会,“培养大批创新人才”为发展方向,充分发挥教育信息化对现代教育的支撑和引领作用[1,2]。大学物理实验课程知识覆盖面广,所涉及的实验思想、方法和手段十分丰富,是培养学生科学实验能力、创新实践能力以及提高科学素养的一门重要基础课程,对于应用型人才的培养起着十分重要的作用。但如今我国大学物理实验课的教学仍需完善,信息技术的应用还不够普遍,很多学校的大学物理实验教学模式和手段仍然很落后。信息技术与大学物理实验课相互结合,可以让学生的课程学习更为便利,有利于学生以后的就业发展。而对于信息技术辅助结合物理实验课的方法目前仍需各个高校配合国家指导继续进行探索,在提升物理实验课的教学效果基础上,使学生的课堂感受也得到有效提升,从而有效提升学习效率。

2大学物理实验课的问题

2.1课时较少,内容较多

大学的物理实验课课时相对来说较少,但是物理实验课需要掌握的知识量却较多,并且涉及内容较为广泛,为学生在大学物理实验这门课程中的学习造成了一定的困难,增加了学生学习的难度。并且,课堂上教师由于需要在规定时间内完成教学目标,与学生之间的互动也会大大减少,从而造成学生不能及时理解掌握。

2.2教学方案无法对应每一位学生

我国是一个多省份国家,而我国的万千所大学对于每个省份的录取资格都有所差异,每个专业的录取要求也有所不同,因此就造成了大学物理实验课课堂上的同一个班的同学在物理学习能力上有着较大的差异。而面对班上学生们的物理能力差异,课程方案必然无法对应每个学生的物理能力进行教学,再加上现在有许多民办高校,招生多良莠不齐,同样的授课内容,基础好的同学会觉得枯燥,而基础差的同学会觉得太难。学生学习能力的差异一直是大学物理实验课上的难题。

2.3课后问题难以及时得到解答

由于如今的大学课程安排中课时较少,讲师在上课过程中都在尽量加快速度讲解课程,对重点问题着重说明后,基本没有多余时间对学生的课后疑问进行逐一解答。因此,当学生在课后做题或者复习的时候产生的一些问题总是不能得到讲师的及时讲解,从而只能与同学交流答案。但同学之间的交流难免产生错误,影响知识理解。

3应用信息技术的好处

3.1信息技术可以使课程更加有吸引力

自我国教育改革以来,了解到兴趣可以带动学生的学习能力,越来越注重调动学生的学习兴趣。而信息技术与大学物理实验课的融合,可以使课程变得更加生动有趣。将实验制作成短视频在课堂展示或利用虚拟仿真实验可以让学生简单快速的了解实验步骤,提前看到实验现象,还可以自主思考设计实验,充分调动学生的学习兴趣,提升学生的学习效率。

3.2信息技术方便学生的课后学习

现代大学大部分都很考验学生的自主学习能力,通过信息技术与物理实验课的融合,可以让学生在课下的学习时间也可以尽量达到课上学习的效果,从而使物理实验课上的内容理解和实验操作更加顺利熟练。讲师可以在网络平台为学生提供物理实验课程的实验目的、实验方法和实验过程,方便学生在物理实验课前进行预习,从而可以在上课期间提升学习效率,更好的理解讲师讲解的重点内容;也方便学生在课后进行自主复习,对课堂上的重点难点进行二次消化理解[3]。

4信息技术与大学物理实验教学的深度融合研究

将现代信息技术与大学物理实验课程相互融合,可以通过信息技术使得大学物理实验课程教学得到更好的教学效果,开辟一种新的教学方式。而目前来看,信息技术与大学物理实验课程的合理融合方法和融合效果是应当不断探索研究的。

4.1灵活运用各类软件、制作微课

如今我国已经是一个信息技术多样化的国家,大学物理实验课可以有多种选择来与信息技术深度融合,达成提高教学效果和效率的目的。现在有很多软件可以配合物理实验一起使用,有助于实验结果的精确保证,也使得测量工作变得更加轻松,节约了许多课堂时间。并且现在的网络社交软件也应用广泛,讲师可以通过在社交软件平台分享课程大纲,知识内容等学习资料,方便学生对实验的理解。同时,讲师还可以将每个实验的操作步骤拍摄成短视频,制作成微课。微课对于现在的学生生活有着十分高的匹配度,由于微课简明扼要,可以使学生生活中的碎片时间被充分利用起来,也能达到提高学生的学习效率的效果。通过各类软件的利用以及微课的制作,可以十分有效的满足信息技术和大学物理实验课的融合。

4.2通过信息技术共享学习资源

现代信息技术所带来的极大的便利之一就是网络资源共享,这在大学物理实验课中可以很好的应用起来。首先,在互联网上有很多的名校名师的课程内容讲解,可以为学生提供许多的课程选择。由于课堂时间是有限的,而教授也不一定有时间可以第一时间解答学生的课后疑问,所以通过信息技术来让学生从网上参考其他讲师的课程以做补充,不仅可以提升学生的学习效率,还可以丰富物理实验课的课程资源。其次,讲师可以直接选择将实验的重点难点录制出教学视频,分享到学校的教学资源平台,方便学生在课前对重点难点的预习以及课后对重点难点的复习。

4.3应用信息技术提升教师素质

大学的物理实验所涉及的知识领域也十分广泛复杂,为了使学生能够更好地了解实验内容和实验结果,教师就需要有更加全面的备课方案,从而提升课堂效率和学生的学习效率。而信息技术的发展,为教师的备课带来了十分巨大的便利,同时也带来了挑战。这就意味着教师需要改变之前传统的教学方法和模式,不断学习新技术、新方法。教师只有通过不断地学习提升,拓宽自己的知识领域,才能扮演好“引导者和促进者”的角色,将现代信息技术更加合理地融入到教学中。而通过互联网的资源共享,可以吸取其他名校讲师的授课经验,总结出更加适合自己及学生的授课方式,巧妙设计教学重点,合理安排课上时间。这些都可以为大学物理实验课程带来更高的效益,也可以使信息技术与物理实验课更好的融合。

4.4通过信息技术进行知识的补充拓展

在大学物理实验课程中所包含的必须要理解掌握的实验数量较多,但是大学课时往往更多分给了理论课,导致大学物理实验课课时分配不足,而需要掌握的内容又多。通过信息技术的应用,对实验课课程内容进行补充分析,可以方便学生在课后仍有选择物理实验学习的权利,使学生的学习更加方便,效果更加显著。

4.5通过信息技术及时调整教学

随着互联网、大数据等技术的广泛应用,教师可以通过信息技术平台调取学生在课程上的学习情况。通过对数据进行分析,可以及时准确地了解各种信息,如答题的正确率、答题的速度、出勤的人数、各部分知识的掌握程度、不同专业学生的表现等等,还可以找出表现优秀的学生和“预警”学生,从而使得教师能够及时并有针对性地调整教学,提高教学质量。

5依托信息化平台,进行分层次、多元化的教学实践

5.1构建信息化资源平台

信息化教学以信息手段为支撑,教学平台的设计和平台资源的质量是非常重要的内容。大学物理实验的教学平台可分为教学管理和课程资源两大部分。教学管理系统可以为学生提供选课、预约及查询功能,学生可根据个人时间、兴趣、专业需求、学习计划、未来规划等选择实验内容,再通过教师提前出的物理实验重点内容进行针对性学习。网络课程资源建设根据不同专业、不同层次的学生设计制作微课式的教学视频,分成不同的模块,如实验相关的历史背景、实验原理、仪器操作、实验改进、创新设计、趣味小实验等。学生可以课下有选择的自主学习,教师也可以将这些教学视频穿插到课堂教学中,积极引导学生思考,提高实验教学效果。

5.2多元化的教学形式

信息技术与大学物理实验的融合必然使得教学形式具有多元化。教师可以根据不同实验的特点和教学的目标,灵活选用翻转课堂、线上与线下等多种教学模式,利用PPT、教学视频、示教仪、实物演示、移动互动平台等多种教学方法和手段,使教学形式多样化。以问题和讨论启发学生对实验设计思想、实验方法、操作技术、数据处理可靠性及与工程实际结合点的思考,以激发学生主动思维,解决课堂沉闷、无趣的问题。

5.3分层次、与时俱进的教学内容

实验教学是学生理解理论知识,锻炼动手实践能力,培养创新意识和合作精神,形成自学能力,提升综合素质的重要手段。要使信息技术与大学物理实验很好的融合,达到人才培养的教学目标,必须优化大学物理实验的教学内容与体系。按照循序渐进的认知规律和实验项目的难易程度,将大学物理实验的教学内容分成“基础性实验、综合性实验、设计性实验、创新性实验”4个层次,并根据信息化教学的特点,针对每个层次和每一个实验项目进行优化,建立适应行业需求、社会需要的物理实验教学体系[4]。大学物理实验项目的设置要体现时代性和先进性,要将物理学领域新成果、新技术及时引入实验教学,不断更新实验项目,同时改造传统的实验教学内容和实验方法,体现创新意识。开设与工程技术测量相关的实验项目,增强课程实用性,提高学生实际应用能力。寻求现代实验与传统实验在实验基本原理、物理思想、方法、操作技术和创新意识培养等方面的结合点,使传统实验体现现代气息,使现代实验体现基本方法和技能。

6结语

我国的教育文化已经传承了前年,随着时代的更迭,我国的教育模式和技巧也在不断优化、进步。随着新时代的到来,我国的教育模式受到了巨大冲击——教育模式应顺应时代的发展及时改善,才能不被时代所抛弃。信息技术的发展为我国的大学物理实验教育带来了发展的机会。改善和优化是可以随着时间推进而不断积累的,但机会一直是可遇不可求的。我国大学应当抓紧将信息技术与物理实验课程相结合,这也是在顺应时代的发展,满足国家的需求。信息技术结合课程内容进行教学,可以使课堂更加生动,知识的传授也会更加直白简单,并且有利于调动学生的学习兴趣,促进学生提高学习能力。总之,信息技术与大学物理实验的深度融还需要广泛普及,深入研究。

【参考文献】

[1]马秀芳,刘绮君.走向智慧教育——“互联网+”时代下高校的变革与创新[J].教育信息技术,2016(11):3-7.

[2].2018年教育信息化和网络安全工作要点(上)[J].中国信息技术教育,2018(05):2-3.

[3]王涛,吴庆州.“互联网+”背景下物理实验信息化教学的探索与实践[J].物理实验,2018,38(09):48-50+54.

[4]王世燕,袁顺东,张亚萍.大学物理实验分层次教学模式的探索与实践[J].物理与工程,2017,27(02):47-50+55.

作者:宁珍珍 单位:湖北文理学院理工学院