大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用

時(shí)間:2022-06-27 10:41:50

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大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的建設(shè)與應(yīng)用

【摘要】本文從大學(xué)物理課程入手,從教師和學(xué)生兩個(gè)不同的角度出發(fā),簡單探討了在平臺(tái)搭建以及運(yùn)用方面會(huì)出現(xiàn)的問題,以及解決這些問題的可行辦法。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理;網(wǎng)絡(luò)平臺(tái);建設(shè)應(yīng)用

一、引言

大學(xué)物理作為高等院校理工科專業(yè)的必修基礎(chǔ)課,不僅在專業(yè)上要求大學(xué)生能掌握物理學(xué)中力、熱、聲、光、電等方面的基本理論知識(shí),更在思維意識(shí)上培養(yǎng)大學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)造思維、動(dòng)手能力等科學(xué)素養(yǎng),是樹立五大發(fā)展理念中創(chuàng)新理念的重要基礎(chǔ)。近年來由于互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展,各種微課、網(wǎng)絡(luò)公開課、MOOC等形式紛紛興起,大學(xué)物理教學(xué)形式的改革也一直都是各大高校探討的對(duì)象。一方面,大學(xué)物理的內(nèi)容涵蓋面廣,從牛頓經(jīng)典力學(xué)到當(dāng)前世界前沿的量子物理學(xué),通過網(wǎng)絡(luò)大學(xué)生可以高效快捷的了解國內(nèi)外研究現(xiàn)狀,可以在虛擬空間進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn),可以通過視頻圖片等新形式產(chǎn)生興趣,擺脫枯燥無味的公式定理,因此大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)能很好的發(fā)揮它信息化的優(yōu)勢。另一方面,大學(xué)物理作為一門傳統(tǒng)課程,其內(nèi)容雖廣但需要學(xué)生掌握的內(nèi)容也僅僅是經(jīng)典物理方面,對(duì)前沿的物理學(xué)內(nèi)容僅僅是進(jìn)行簡單介紹,大學(xué)生目前也還沒有達(dá)到能探究量子物理的基礎(chǔ)和水平。而經(jīng)典物理例如牛頓力學(xué)早在幾百年前就已經(jīng)形成完整的體系,其中的公式定理更是早已固定不變,因此物理學(xué)教學(xué)內(nèi)容也多年未變,已逐漸形成固定的順序和模式。以我校為例,我校一直沿用的大學(xué)物理教材是馬文蔚主編,高等教育出版社出版的《物理學(xué)》。目前已經(jīng)更新到第六版。該書被評(píng)為“十二五”國家級(jí)規(guī)劃教材,無論從內(nèi)容上到結(jié)構(gòu)上都是非??茖W(xué)合理的。但對(duì)比該書的第五版和第四版,在內(nèi)容上幾乎沒有添加的章節(jié),版本之間的區(qū)別也僅僅在于有些章節(jié)位置調(diào)換和例題或課后習(xí)題變更上。綜上,大學(xué)物理課程與網(wǎng)絡(luò)信息化的碰撞還需一段時(shí)間磨合,探索一種既能保持大學(xué)物理成熟體系,又能發(fā)揮信息化網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢的教學(xué)模式。

二、網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)建設(shè)現(xiàn)狀

網(wǎng)絡(luò)課程平臺(tái)的模式大同小異,以我校為例,我校網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)起步雖然較晚,但院領(lǐng)導(dǎo)和老師們高度重視。通過與校外網(wǎng)絡(luò)公司合作,經(jīng)過一年多的全員建設(shè),已初步實(shí)現(xiàn)128門課程的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)搭建完畢。每門課程都有自己的教學(xué)大綱、教學(xué)進(jìn)度和考查內(nèi)容,每個(gè)章節(jié)都有文字講義、PPT演示稿、教學(xué)視頻或音頻,課后還有相關(guān)拓展知識(shí)點(diǎn)的介紹和文獻(xiàn)資料的鏈接。在教學(xué)資源板塊里,有精心錄入的海量題庫,可以自行對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行隨時(shí)檢測,教師還可以在題庫中自動(dòng)形成試卷和隨堂作業(yè),并且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上和批閱作業(yè)功能。總的來說,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)確實(shí)帶來了很多便捷,但由于課程特點(diǎn)、教師特點(diǎn)、學(xué)生特點(diǎn)和平臺(tái)技術(shù)等原因,還是存在著不少問題。

三、存在的問題

1.教師角度。新平臺(tái)的最先使用者既建設(shè)者是老師,編輯講義、上傳資料、錄制視頻、錄入題庫等等前期工作占用了老師大量的時(shí)間和精力。一方面,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的運(yùn)營公司技術(shù)水平不高,教師在前期平臺(tái)搭建的工作上就遇到不少阻礙。以我所負(fù)責(zé)建設(shè)的大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)課來說,眾所周知,理工科課程尤其是物理數(shù)學(xué)的公式方程特別多,課件中往往都是大篇幅的公式推導(dǎo)和計(jì)算過程,office文檔中的公式方程輸入主要依靠公式編輯器來實(shí)現(xiàn),但編輯起來還是非常復(fù)雜。而幾乎所有的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)公司所用的文檔編輯都是將office整合進(jìn)來或者直接上傳顯示office文件,這就使大學(xué)物理課程講義中大部分工作變得十分繁瑣。而且很多物理符號(hào)在最終顯示的時(shí)候容易出現(xiàn)問題,比如向量符號(hào)“→”很容易在文檔中顯示為亂碼。我不得不一個(gè)個(gè)將公式方程編輯好再錄進(jìn)去,既花費(fèi)了大量的時(shí)間,又容易出現(xiàn)錯(cuò)誤。另一方面,如果說公式方程的編輯還算能用office自帶的公式編輯功能解決,那圖形的編輯就要求老師們熟練掌握另一種軟件了。了解過大學(xué)物理課程的都知道,所有題目幾乎都是對(duì)一個(gè)物理過程的研究。從力學(xué)開始的受力分析、碰撞類問題,到電磁學(xué)的求特定區(qū)域的電場磁場,再到光學(xué)的干涉衍射裝置等等,都需要把物理模型畫出來,并在圖中標(biāo)記各種物理量。在文檔中畫圖功能非常難實(shí)現(xiàn),目前的做法幾乎都是在其他專業(yè)的畫圖軟件中把圖畫好,然后通過截圖或插入圖片等方式將畫好的圖導(dǎo)入文檔。這種方法比公式方程的編輯更為復(fù)雜,且所形成的圖像不方便進(jìn)行標(biāo)記和再編輯。而且由于技術(shù)或者網(wǎng)絡(luò)等原因,有些圖片甚至不能正常的在平臺(tái)上加載顯示出來,由于圖中往往包含著很多題目的信息和數(shù)據(jù),圖片一旦不能顯示將直接導(dǎo)致題目無法解答。2.學(xué)生角度。在網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)搭建完成后,即開放給學(xué)生使用,但從我校大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)課近一學(xué)年的使用情況來看,學(xué)生在平臺(tái)應(yīng)用方面也存在著很多問題。首先,網(wǎng)絡(luò)課程中有豐富的資源,往往同一個(gè)課時(shí)的內(nèi)容上傳有很多版本的教學(xué)視頻和文檔講義,還有相關(guān)的知識(shí)拓展和參考文獻(xiàn)資料,再加上龐大的題庫數(shù)量,這本應(yīng)是信息化的優(yōu)勢,但學(xué)生在面對(duì)這么豐富的資源時(shí)往往覺得負(fù)擔(dān)很重。一方面他們覺得要學(xué)習(xí)的內(nèi)容太多太復(fù)雜,從一開始就產(chǎn)生了消極和抵觸的心理。就算有同學(xué)能真正坐下來在平臺(tái)上進(jìn)行自主學(xué)習(xí),學(xué)生對(duì)于電子產(chǎn)品往往缺乏自制力,很容易被其他內(nèi)容吸引。其次,學(xué)生面對(duì)過于豐富的教學(xué)資源往往顯得無從下手,他們沒有對(duì)大學(xué)物理課程系統(tǒng)的把握,無法辨別哪種教學(xué)內(nèi)容更適合自己,無法對(duì)資源進(jìn)行選擇和取舍,學(xué)習(xí)起來未免有些盲目,學(xué)習(xí)效果也缺乏效率。而且大學(xué)物理的內(nèi)容具有連貫性,即所學(xué)內(nèi)容的難度逐步加深,前面所學(xué)內(nèi)容是后面深層次內(nèi)容的基礎(chǔ)。以力學(xué)為例,最開始位移、速度、加速度等幾個(gè)基本的物理量是后面一切運(yùn)動(dòng)問題都要用到的,還有矢量的引入是大學(xué)物理區(qū)別于中學(xué)物理的重要內(nèi)容。這些知識(shí)點(diǎn)的內(nèi)容雖少,但重要性卻非常高,學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)學(xué)習(xí)時(shí)往往不能準(zhǔn)確辨別重難點(diǎn),導(dǎo)致基礎(chǔ)沒打牢,進(jìn)而影響后面知識(shí)的學(xué)習(xí)效果。最后,網(wǎng)絡(luò)雖然方便快捷,學(xué)生隨時(shí)都能學(xué)習(xí),老師隨時(shí)都能批閱作業(yè),但這也導(dǎo)致了師生交流的弱化。在教室中,師生能面對(duì)面的進(jìn)行溝通,學(xué)生反饋更加及時(shí),教學(xué)進(jìn)度和方式能依據(jù)不同情況靈活調(diào)整,老師也能發(fā)揮自身的個(gè)人魅力和熟練的教學(xué)技巧充分調(diào)動(dòng)和引導(dǎo)學(xué)生學(xué)習(xí)。但在網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,教師的作用大為弱化。四、解決辦法1.技術(shù)層面?;谏鲜龃嬖诘膯栴},首先要解決的是技術(shù)方面的問題,這類問題涉及到軟件開發(fā)制作,平臺(tái)模塊化等內(nèi)容,目的是使與文科相比特點(diǎn)鮮明的理工科課程更方便的使用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)。在平臺(tái)功能方面應(yīng)適當(dāng)加入邏輯關(guān)系,以便學(xué)生能更加系統(tǒng)連貫的學(xué)習(xí)。加強(qiáng)后臺(tái)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)的收集和整理,并實(shí)施反饋,讓教師能更直觀的了解課程內(nèi)容方面的問題,有針對(duì)性的上傳教學(xué)資源。加入階段性檢測“闖關(guān)”模式,通過檢測才能進(jìn)行下一階段的學(xué)習(xí)。建立學(xué)習(xí)獎(jiǎng)勵(lì)機(jī)制,學(xué)習(xí)到一定程度或通過某些考查能獲取一些有吸引力的虛擬獎(jiǎng)勵(lì)。2.平臺(tái)建設(shè)層面。在建設(shè)層面,需要老師根據(jù)實(shí)際情況合理建設(shè)。不能照搬照抄其他大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)課程,要結(jié)合自己所帶學(xué)生的綜合能力和學(xué)習(xí)水平靈活調(diào)整。例如,我所帶的學(xué)生由于大學(xué)物理課與高等數(shù)學(xué)課是在同一個(gè)學(xué)期開設(shè),導(dǎo)致學(xué)生的高等數(shù)學(xué)微積分計(jì)算能力較差,而大學(xué)物理課程中有很多問題都涉及到微積分的計(jì)算,所以學(xué)生在理解起來表現(xiàn)的比較吃力,甚至完全不會(huì)微積分計(jì)算。對(duì)于這種實(shí)際情況,在課程建設(shè)時(shí)就要考慮進(jìn)去并提出相應(yīng)的解決辦法??梢試L試加入微積分基礎(chǔ)知識(shí)的講解回顧、加入簡單的微積分練習(xí)題、加入高等數(shù)學(xué)常用微積分公式以供查閱等等。使網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)資源內(nèi)容不僅僅局限在本課程范圍內(nèi),充分發(fā)揮信息化便捷性,有針對(duì)性上傳學(xué)習(xí)資料。為避免學(xué)生應(yīng)付式“掛機(jī)”學(xué)習(xí),可在課程中加入檢測機(jī)制,如階段性的問答題,課程中設(shè)置“檢測節(jié)點(diǎn)”,通過檢測節(jié)點(diǎn)一方面監(jiān)督學(xué)生按時(shí)按量學(xué)習(xí)必要內(nèi)容,另一方面引導(dǎo)學(xué)生按照教師所設(shè)置的合理順序和速度有計(jì)劃有階段的進(jìn)行學(xué)習(xí)。3.平臺(tái)運(yùn)用層面。當(dāng)平臺(tái)資源足夠豐富以后,更要注意發(fā)揮教師對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)的指導(dǎo)作用,以免讓學(xué)生漫無目的的學(xué)習(xí)??梢匀藶榈膹?qiáng)調(diào)重難點(diǎn)并反復(fù)通過作業(yè)、測試等方式加以練習(xí)。制定詳細(xì)的網(wǎng)絡(luò)課學(xué)習(xí)指南,讓學(xué)生能準(zhǔn)確把握自己的學(xué)習(xí)進(jìn)度和知識(shí)點(diǎn)的掌握情況。要實(shí)時(shí)監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的學(xué)習(xí)情況,關(guān)注平臺(tái)的反饋數(shù)據(jù),對(duì)學(xué)有余力的學(xué)生要及時(shí)發(fā)現(xiàn)并提出更高的要求,對(duì)消極懶惰的學(xué)生要及時(shí)制止并提出批評(píng),對(duì)學(xué)習(xí)能力不足、學(xué)習(xí)方法錯(cuò)誤的學(xué)生要及時(shí)給予幫助并耐心引導(dǎo)。網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和課堂教學(xué)應(yīng)當(dāng)相結(jié)合,而不是各自排斥的。教師可以充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的討論功能。例如,在上課前一晚一個(gè)與第二天課程內(nèi)容相關(guān)的討論題或是生活中的物理現(xiàn)象,讓學(xué)生先在網(wǎng)絡(luò)上瀏覽并探討。第二天上課時(shí)再講該內(nèi)容拿出來分析,使學(xué)生能將當(dāng)堂課所學(xué)內(nèi)容運(yùn)用起來,激發(fā)學(xué)生的獨(dú)立思考能力。課堂中使用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)并不會(huì)浪費(fèi)時(shí)間,相反,提前上傳好資源以后,讓學(xué)生在老師的指導(dǎo)下統(tǒng)一利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái),對(duì)學(xué)生既能起到監(jiān)督作用,又能起到引導(dǎo)作用,提高課堂教學(xué)的效率和網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的利用率。

總之,網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)作為新時(shí)代的先進(jìn)產(chǎn)物具有很多優(yōu)勢,但它與傳統(tǒng)大學(xué)物理教學(xué)的結(jié)合之路也有很多阻礙,要克服這些阻礙,必須在技術(shù)有突破、在模式上有創(chuàng)新、在建設(shè)時(shí)有針對(duì)、在運(yùn)用時(shí)有方法。我相信經(jīng)過一段時(shí)間的磨合,大學(xué)物理這門課程一定會(huì)借助網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)得到更好的發(fā)展。

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作者:孔德山 單位:湖北警官學(xué)院公共基礎(chǔ)課部數(shù)理化教研室