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摘要：闡述大學物理實驗是一門實踐性課程，對于提高學生的科學素養、科學思維方法以及科學研究能力具有重要意義。根據大學物理實驗教學改革目標，分析大學物理實驗教學與線上學習的融合方式。

關鍵詞：線上學習，實驗教學，大學物理，科學思維。

0引言

作為一門實踐性課程，大學物理實驗教學以培養大學生科學實驗素養和創新思維方法為核心，對學生的基礎性科學研究能力開展有目的、有計劃的訓練，承擔著重要的教學功能，具有重要意義。通過大學物理實驗課程的學習，一方面讓學生逐漸養成觀察實驗現象、分析實驗結果及合理設計實驗的能力，在查閱實驗相關資料、理解儀器使用說明書的過程中，自主學習的能力、科學素養得到有效提升；另一方面使學生深刻領悟物理學規律的精髓、感受物理學科的強大魅力，引導學生熱愛物理，繼而擁有刻苦鉆研、嚴謹求實的精神風貌，為從事工科工作奠定堅實的專業素養。

1研究背景

目前，大學物理實驗面臨的困境主要有：實驗經費短缺、教學課時太少、重視程度不夠、師資力量薄弱等；學生課前預習不夠充分、課堂時間難以調和、課后復習條件不足；學生做的實驗數量與質量不成正比關系，無法真正培養學生動手能力和創新能力。目前大學物理實驗教學過程中，由于教學時間緊張以及教學模式單一，大多數情況是，學生僅僅被動的根據老師演示進行操作步驟的簡單模仿，實驗數據的機械記錄，不愿意深入思考實驗原理。由于無法激發學生的主觀能動性，在大學實驗課程中學生的自主學習興趣和自主創新能力相對匱乏。而目前，信息化浪潮正在以前所未有的方式深刻的影響世界的每個角落，教育行業也不例外，信息的傳遞、資源的獲取沒有任何時代比今天更容易。在信息化時代背景下，將線上線下混合教學模式應用到我國高等院校教學改革中成了必然的發展趨勢[1]。考慮到傳統的大學物理實驗教學存在手段單一、教育理念相對落后、評價方式不合理、無法調動學生積極性[2]等問題，如何在物理實驗教學中加入新的教學模式，引導學生帶著問題積極主動的思考和交流，為物理教學注入新的活力，成為現代教學重要的改革目標之一。

2大學物理實驗教學的新模式

物理實驗結合虛擬仿真的新模式。物理實驗不僅需要測量，更需要科學的記錄數據，科學評價結果。將虛擬實驗靈活地運用于傳統實驗教學中，對豐富實驗教學手段，促進實驗教學改革與發展具有重要作用。虛擬實驗自身具有一系列優點，例如具有在時間和空間上的靈活性、在實驗結果和實驗操作上的精確性，非常有利于開展一些前沿的創新型實驗項目與共享協作型實驗項目，以培養學生的創新思維和合作思維。網絡虛擬實驗室的開發為學生提供了逼真的實驗器件及可視化交互環境，可隨時查看實驗室中各種儀器設備的工作原理、實驗步驟、操作流程、實驗現象，同時實驗結果和數據處理也可以無紙化處理。如果將虛擬實驗項目運用于大學生實驗教學，可以突破真實物理實驗對教學時間要求和物理空間要求的限制，打破傳統的大學物理實驗課程教學模式，這在全球新冠疫情突發的背景下具有重要的現實意義。虛擬仿真為學生提供形象的實驗場景，可以細致觀察每件實驗器材的真實結構，并反復觀看實驗現象，及時反饋問題。學生只需通過鼠標點擊虛擬元件便可以搭建自己設計的實驗方案，通過最終虛擬平臺展示的實驗現象或結果，來驗證自己設計的實驗方案的可行性，從而真正提高學生的參與感，激發廣大學生的創造性思維。不過虛擬仿真實驗的感知程度差，降低學生對真實實驗的操作，不利于培養學生的動手能力。課上的物理實驗操作恰好彌補了這部分不足，教學的中心不再是單純地教會學生如何去做實驗，而是通過開放式的教學研討，引導學生對實驗過程中遇到的實驗現象及數據處理問題進行分析探討。物理實驗結合微課的新模式。何為微課，微課程即事先精心拍攝的一些短小精悍的教學視頻。類似當今學生群里中非常流行的快手短視頻，可以利用碎片化的時間在手機或電腦端進行觀看，在不過多占用學生課余時間的前提下，使學生在課前能夠了解基本的儀器操作以及實驗的重難點。學生根據實際情況自由地選擇學習時間及地點，以針對學習過程中遇到的困難反復觀看教學內容，并且通過網絡將問題反饋給教師，教師則通過網絡或課堂對于學生開展精確指導，或典型實驗操作示范。將微課程融入大學物理實驗，構成開放性的實驗教學環境，微課教學手段的新穎性更能吸引學生的學習熱情和探索興趣，使學生的自學能力、實踐能力、創新思維大大提高[3]。物理實驗結合在線課程的新模式。將在線課程融入大學物理實驗中，學生通過在線開放課程對實驗內容進行預習，在課堂上則主要進行實驗系統的搭建、實驗現象的觀測以及實驗結果的討論。這種上課模式不僅豐富了教學內容，而且激發了學生對物理實驗的熱情，充分鍛煉了廣大學生的自主學習能力。由于學生利用在線課程已經完成了預習工作，所以課上老師只需講解重難點，從而將大量時間留給學生實驗操作，這對于提高學生分析與解決實驗科學問題能力具有重要的價值。將學生填鴨式學習狀態引導為積極自主學習，能夠提高學生的學習熱情，通過引導式教學或反轉課堂的方式[4]，真正意義上實現了以學生為教學中心的教學目標。線上和線下上課相結合的模式，彌補傳統大學物理實驗教學中存在的不足，極大地豐富和完善了大學物理實驗的教學內容，并充分了解每一位學生的學習狀況，以學生為中心，提供精準的學習指導，實現信息化技術手段與傳統教學方法的深度融合。物理實驗結合課程思政元素的新模式。任何課程的學習不單是科學知識的簡單傳遞，更是基本價值觀的傳遞，因此大學物理實驗教學也應該緊跟國家三全育人發展要求，牢牢把握立德樹人的核心，將社會主義核心價值觀有機融合到日常教學當中。大學物理實驗課程學習過程中需要學生領會實驗設計思路、熟練各種儀器的操作方法、具備扎實的物理基礎與實驗創新設計能力，這種全方位的學習是培養創新性人才的必由之路，而這種學習必然是一個吃苦的過程，許多學生都會出現厭學情緒。因此樹立學生正確的吃苦觀，培養學生愛崗敬業精神以及為社會主義做貢獻的價值觀，對于學生學習積極性、努力程度的提高都具有積極意義，這都與思政教育密不可分。

3結語

將線上開放課程與傳統物理實驗相結合，通過靈活運用虛擬仿真、微課、在線課程等豐富的教學手段[5-10]，構建三全育人格局，對于開展大學物理實驗教學改革，更好地完成教育教學目標具有重要意義。因此，大學教師應該有意識地利用網絡上的優秀資源豐富和完善自己的實驗教學內容，主動適應教師角色的轉變，變成學生學習的引導者、幫助者，培養學生的實驗技能、科學素養、創造思維和合作精神，使大學物理實驗的教學呈現出一種蓬勃發展的新趨勢。

作者:楊亞鈴 單位:安徽理工大學力學與光電物理學院