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大学物理实验与信息技术整合路径分析

作者:未知

  摘 要:随着信息技术在教育教学领域深入渗透,大学物理实验课程如何有效实现与信息技术的整合,充分利用信息技术和手段,更好地实现实验课程教学目标。文章通过建立数字化课程、数字化实验室与课程管理体系、信息技术教学模式创新和数字化实验数据处理手段等方面,阐述其整合的路径、必要性和可行性。
  关键词:大学物理实验;信息技术;整合路径
  一、  背景
  随着信息技术及与之匹配的计算机技术的快速发展,使得信息技术在教育教学中得到广泛的应用。引发教学手段、教学模式、教学技术翻天覆地的变化。大学物理作为高校理工科基础类实验类课程,在信息技术高速发展的今天,如何实现与信息技术有效整合,提高物理实验的教学有效性和实验技术的跨越式发展,是值得研究和探索的课题。
  二、 整合路径
  (一) 数字化实验课程
  信息技术的一个重要应用在于为课程设置提供很好的技术平台。传统的物理实验仅靠一本教材教到底,这样的课程载体模式已经不适应社会高度信息化和数字化的时代要求。课程载体的文本化和以视频与动画为载体的多媒体化,成为课程数字化重要趋势。而网络课程及资源建设成为数字化课程建设的重要一环。通过数字化网络课程建设,有效实现学校课程资源的开放和共享。将实验资源整合到网络平台,尤其将仿真实验整合到网络平台,实现实验手段、过程、评价等全流程数字化。
  (二) 数字化实验室和课程管理
  实验课程与理论课程不同在于实验课程有大量的与课程匹配的实验室与实验仪器。仪器的管理和实验室学生的管理成为实验管理的难点。面对每天不同学生、不同专业开设不同的实验,如何有效调配仪器,如何满足学生不同的选课要求,成为实验教师头疼的问题。依靠信息技术建立数字化实验管理系统,包括学生的选课系统和仪器管理系统。蒋芸为了满足仿真实验全流程数字化,将学生的预习、教師上课的演示、教室的门禁管理等都整合在一个网络平台上,实现了教学与管理的数字化大整合。
  (三) 基于信息技术教学模式
  教学模式是实现教学目标的重要教学手段。物理实验教学目标主要包含实现物理知识巩固和升华、学生实践和动手能力提高以及创新思维与能力提升。如何有效实现这些教学目标,关键在于如何在学生已有的认知基础和认知规律情况下,调动学生学习的积极性和能动性。信息技术的手段的多样化和丰富性为教学模式的创新提供很好的技术手段。运用信息技术手段,在实验教学中设计“融合学习模型”,其最大的特点在于,将在线预习、课堂教学、课程设计、学习支持、课程评价运用信息技术手段整合在一起,将其建立内在联系、有机整合的教学流程设计。侧重运用信息技术实现教学过程和手段创新;运用大规模在线课程开展慕课教学,教师在网络环境下,实现与学生的教学和交互;其优点在于可以大范围开展,覆盖面广,学生先通过网络课程学习,针对自己存在的问题可以与教师通过网络即时通讯交流。但其缺点也很明显,这种非面对面的交流很难深入解决学生问题,由于学生人数众多,很难监控每位学生学习情况,由于课程开放性,能全部到达课程学习目标的学生少之又少。另一种教学模式为“微课”,它主要针对的是教学中,针对某一个知识点展开的视频或多媒体教学;这种教学模式有明确的教学目标,针对性强,而且时间短,一般限制在15分钟以内;该教学模式对学生学习自主性和教师运用信息技术能力提出一点要求,只能作为课堂教学一种补充。
  (四) 数据处理数字化
  实验过程不仅要了解实验目的、掌握实验原理、运用实验仪器测量实验数据,还包括实验数据的处理和分析。由于大学物理实验涉及的数据量多,而且需要运用数学工具处理复杂多过程数据问题,如果运用简单的计算器显得力不从心。如何在有限的课堂时间内,处理复杂的数据处理问题,运行信息技术的多线程处理能力,是解决这一问题最有效的途径。李颖在实验教学实践中,运用教师或学生自主编辑软件,或运用excel实现简单的数值计算,而对于复杂的数值计算、矩阵运算、符号运算、图形显示等方面则采用matlab软件实现。
  三、 结论
  信息技术无论在改变传统单一的教学模式,还是实现课程呈现的多元化和多媒体化等方面都有突出的表现。在科学技术迅猛发展的今天,只有拥抱信息技术所带来的技术革命和教育教学革命,才能在新一轮改革大潮中不掉队。
  参考文献:
  [1]李颖.大学物理实验数字化教学改革的探索[J].大学物理实验,2016,29(4):104-108.
  [2]蒋芸,王亚芳,董爱国,周惟公,邓雁希.基于信息技术的实验物理开放式教学的探索与实践[J].中国地质教育,2013,22(1):90-92.
  [3]曾令伟,何仲,黄槐仁,王冬.基于信息技术的大学物理实验教学模型设计[J].电脑编程技巧与维护,2013(22):128-129+137.
  [4]杨璐璐.“互联网+”时代职业院校大学物理实验教学改革探析[J].课程教育研究,2016(21):37-38.
  作者简介:梅山孩,浙江省杭州市,浙江树人大学。
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