论文《大学物理实验居家教学可行性调查分析》-仁创编译转载

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　　摘要：2020年突如其来的疫情，给我们留下深刻的教训、感动的回忆，当然也有思考。居家教学并不是疫情期间学习的代名词，在日常的教学生活中也存在。实验课程特别是注重于动手操作和实验器材的大学物理实验，能不能进行居家教学，如何进行居家教学成为教师的思考重点。本文从独立院校的实际情况着手，联系实验教学平台，并对本学期开设《大学物理实验》课程的学生，进行了物理实验网络教学可行性问卷调查，加以分析，力求对物理实验居家教学可行性做一些探讨和实践。

　　关键词：独立院校，实验教学，居家教学，调查分析

　　一、背景

　　2020年初新冠肺炎突袭中国，全国上下众志成城，共同抗疫。随着防疫工作的顺利进行，并取得了辉煌成绩，全国逐步恢复正常秩序。为减少新型肺炎疫情对高校正常教学的影响，保证教育教学质量和学生顺利完成学业，教育部决定推迟春季开学时间，并提出“停课不停教，停课不停学”的教学目标。本校根据文件精神，推迟2020的春季学期开学时间，对因疫情防控推迟开学期间的教学工作制定了相关实施方案，理论教学原则上实行自学与线上教学相结合的方式进行，暂停一切团体或个人的实践教学活动，不组织、不参加人员密集的各类活动。疫情把居家网络教学变成热门话题，但不容忽视的是，居家网络教学并不是新的教学方式，学生因自身的、外界的各种因素不得不居家学习的现象一直存在。在这种情况下，学校和教师的关注重心往往放在大部分学生身上，而忽略了这一小部分居家学习的学生。所以当有学生不得不居家学习时，学校和家长并没有给予相应的关注，居家学习就变成了居家，没有学习。如2019年某班级出现了肺结核感染事件，因为发现及时，只有个别同学存在肺结核轻症。由于肺结核是传染性疾病，他们不得不居家学习。在居家学习期间，理论课根据课本和上课老师发的PPT进行自学，实验课只能回校后补上。而且每个同学的症状不一样，返校时间也不一致，返校时间早的同学，有充裕的时间去补实验课程，实验教学效果还不错;返校时间晚的同学，需要补的实验课程多，又临近期末，补课就变成了完成任务，根本达不到教学目标。所以居家网络教学，并不是只在疫情中学习方式的代名词，在日常的教学活动中，我们也有可能会遇到。为了提高教学水平和突发事件应对能力，实验课程能不能进行网络教学，以及如何进行实验课程的网络教学工作成为教师的思考重点。基于疫情中理论教学工作的网络教学经验和实验教学工作在整个教学工作中的重要性，本校在第九周开始，仅使用软件的实验实践课也进行网络教学，如计算机、软件专业的相关课程。而且蓝桥杯全国软件和信息技术专业人才大赛为了帮助各高校在疫情期间做好计算机实验教学工作，蓝桥杯大赛组委会和承办方免费为高校搭建在线实验教学平台，并免费提供部分实验项目资源，该系统集“线上教学”与“线上实验”为一体，提供真实高效的在线实验环境，保障了计算机实验教学工作。由此可见，依赖于软件的实验课程可以网络教学，而且效果不错，那依赖于实验器材和动手能力的实验，如《大学物理实验》，能不能进行居家教学，如何进行居家教学，值得深思。为了能够更好地解决这个问题，基于本次疫情的教学现状，本文从实验教学平台和本校学生两面入手，进行了《大学物理实验》居家教学可行性调查分析，力求对物理实验居家教学可行性做一些探讨和实践。

　　二、可行性调查

　　虚拟仿真实验教学平台系统是一种创新型的仿真软件，通过VR技术实现3D仿真教学，使教学内容不再是平面的、动画的，同时给学习者第一人称沉浸式的直观体验，带来身临其境的感觉和强烈的实操代入感。虚拟仿真实验教学平台可以提高居家教学的效率，本校作为独立院校没有虚拟仿真教学实验平台，只能依托于其他实验平台。通过多方联系，光驰教育虚拟仿真云平台在2020年9月1号前全面开放并免费提供给学校使用。该实验平台的“VR虚拟实验室”，作为虚拟仿真教育行业的超越者，包含基础物理实验系列、光学系列、诺贝尔奖系列等，实验项目齐全，不仅能够满足本校的大学物理实验教学要求，也解决了现阶段的经费紧张问题。学生是教学活动的主体，居家教学更离不开学生，我们对本学期应该开设《大学物理实验》的学生进行了问卷调查。问卷以QQ软件中的收集表的形式发给学生，整理收集信息后可以看出：(1)除了部分同学居住山区，网络信号不稳定，大部分同学具有良好的网络学习硬件设施。(2)虽然课程安排较满，大部分同学同意课表中新增《大学物理实验》，认为大学物理实验可以进行居家教学。(3)根据其他的实验课程学习，同学们对物理实验居家网络教学有不同看法：有的同学认为其他实验可以通过电脑直接操作，物理实验是要结合实验仪器进行动手操作从而得到实验数据，物理实验居家网络教学实施起来比较困难;有的同学认为大学物理实验居家教学跟其他理论课一样区别不大，实验原理讲解详细有趣，实验工具和软件操作方便，老师耐心指导，是可以进行居家网络教学的。

　　三、可行性分析

　　从实验教学平台来看，本校作为独立院校，能力有限，目前开设的大学物理实验有：长度和固体密度的测量、杨氏弹性模量的测定、刚体转动惯量的测定、用分光计测定棱镜玻璃的折射率、用透射光栅测光波波长及角色散率、伏安法测二极管特性、电磁学实验基础训练、非平衡电桥研究、用电位差计测量电池的电动势和内阻、电表的改装与校准，共计10个实验项目。通过调查可以看出，“VR虚拟实验室”能够满足本校的教学要求和解决经费紧张问题，但是大学物理实验更注重动手操作能力的培养，只有视频是不能达到教学效果的。要实现教学目标，必须将“VR虚拟实验室”和实验器材联合使用。但本校目前所开设的实验项目中，除了长度和固体密度的测量实验可以居家完成，剩下的力学和电学实验必须依靠实验仪器来完成，只依靠实验平台是不能达到教学效果的。但是为了保质保量地完成居家教学任务，我们可以依靠实验平台适当地调整实验项目，把完全依靠于实验器材的实验更改成贴近生活、脱离实验器材的实验，如当地重力加速度的测定、用智能手机测物体长度等居家自主设计实验。通过居家实验教学，锻炼学生思考问题的逻辑分析能力和解决问题的动手操作能力。但是在实验教学中更改实验项目，不仅需要学校的支持，也需要及时更改人才培养方案、教学大纲等相应教学材料。众所周知，更改人才培养方案和教学大纲等，不是一件简单地事情，需要大量的人力物力。本校是一个独立院校，目前物理教学人员只有2名，在承担大学物理理论教学任务的同时，很难在短期内完成此项任务。所以实验平台虽好，但是目前从本校的实际情况出发，实施起来存在困难。从学生的调查问卷来看，虽然前期课程排的比较满，大部分同学同意进行大学物理实验居家网络教学，但从意见反馈中发现，同意的同学并没有认识到大学物理实验与其他实验的区别。他们认为大学物理实验讲讲理论，看看实验平台上的视频，写写实验报告就可以了，这明显是错误。而且有的同学在填写调查问卷时，不好意思拒绝，虽同意物理实验居家网络教学，但在留言中建议开学后再开设实验课。之所以会出现这种现实，是因为独立院校的学生物理基础薄弱，对大学物理实验认识不够。所以从学生层面来看，物理实验网络教学，实施起来也有一定的难度。综合以上分析，从本校实际情况出发，目前阶段进行大学物理实验居家网络教学存在困难。在此次大学物理实验网络教学可行性调查中，我们认识到了自己的不足：(1)学校对大学物理实验课程的关注不够，不能及时给予人力、物力支持，致使大学物理实验室发展缓慢;(2)自身知识水平和突发事件应对能力不够，在面对突发事件时，缺乏开拓创新和深入实践的能力，不能更好担当起学生全面发展的指导者和引路人;(3)学生对物理基础薄弱，对物理和物理实验的认识不够，甚至部分同学对物理相关课程存在抵触心理。为了提高学校的教学水平和突发事件的应对能力，本文将从以下三个方面分析来改善目前的教学能力，超前识变，积极应变，把教育质量实实在在提起来，更好地培养德智体美劳全面发展的社会主义建设者和接班人。1.学校对物理和物理实验教学给予更多的关注。大学物理和大学物理实验教学作为公共基础课程，也要与时俱进，提高教学水平，更好地完成教学任务。VR虚拟仿真实验室可以通过虚拟环境技术，实现合作实验、远程实验、协同研究，从而成为实验室发展的中坚力量。目前国内外各大高校为了提高物理实验教学能力，积极建设虚拟仿真教学实验教学示范中心。本校目前没有建设实验中心的能力，我们可以依托其他VR虚拟仿真实验平台，更好地完成实验预习任务，提高实验教学水平。这就需要学校给予关注，及时提供人力物力支持，提高大学物理实验室的利用率。2.教师准备居家自主设计实验相关资料。突发事件是不可预见的，为了更好地完成教学工作，特殊情况需特别对待。在学生无法去实验室完成实验项目时，可以通过VR虚拟仿真实验平台和居家自主设计实验，来完成教学任务，从而培养学生分析问题的逻辑思考能力和解决问题的动手能力。这就需要教师超前识变，提前做好突发事件应对策略，满足学生的求学需求。3.提高学生对大学物理和大学物理实验的关注。学生是教学的主体，要更好地完成教学任务，需要学生的积极参与。本校作为独立院校，学生的物理基础薄弱，对物理的关注度低。通过举办物理讲座和相关实践活动，提高学生对大学物理和物理实验的认知，打消学生对物理实验的抵触，从而更好地参与到物理和物理实验的教学工作中来，提高学生的创新精神和实践能力。

　　参考文献：

　　[1]高职生参与自主教、学活动问卷调查报告及分析[J].李卫超.科技风.2020(4)

　　[2]新冠肺炎疫情防控期间《组织学与胚胎学》课程网络教学研究[J].杨蓓.中国医学教育技术.2020(4)

　　作者：陈艳荣

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