互联网思维+下物理实验教学内容与体系建设初探

摘要：在互联网+的大背景下，大学物理实验教学应该适应新时代的发展。何为互联网思维？大多是从电子商务、共享经济的视角进行分析的。本文结合互联网思维与相关的实际应用，试图从教育与教学的视角，利用大数据结合互联网，提炼与归纳出互联网的思维模式与物理实验教学结合，优化物理实验教学内容，建设物理实验教学体系。

关键词：互联网+；物理实验；体系建设初探

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2019）14-0277-02

现如今，各行各业都要有互联网思维。可能你的工作不是和互联网相关，但你要从互联网的角度去思考问题，培养互联网思维，教育领域也认可了这种方式。物理教学大学物理实验是一门基础课程，也是一门理论和实验相结合，锻炼学生思维能力的重要课程。长久以来，我国的大学物理基础实验教学基本没有变化，处于一种相对封闭的状态，教学体系和教学内容多年没有更新，已经严重脱节于当今社会飞速发展的前沿科学新理论、新技术，陈旧落后的实验室器材，沿用多年的传统的教学模式、思维和手段更是难以跟随当今社会互联网技术进步的步伐。[1]

省内外高等院校大学物理实验主要以力学、热学、声学、光学、电学系统性、传统性的教学方式为主。尽管这种模式对学生系统化地掌握物理知识有很大的帮助，但是这种方式僵化，没有充分利用当下学生容易接受的互联网技术进行教学，从某种程度上抑制了学生的积极性和主动性，不利于培养学生的创新能力和跨学科、新时代的思维能力。因此，对传统的物理实验教学体系进行改革，建立新时代物理实验教学新体系是形势所迫，是我院大学物理实验教学改革的必然趋势。科学技术快速发展，互联网+思维已深入人心。物理实验也要推陈出新，与新知识新技术的发展、互联网+的思维相结合。大学物理实验应该根据不同的需要层次分为基本型、提高型和研究创新型三个级别，目前在很多高校，并没有将物理实验教学过程与互联网+整合起来。也没有根据不同的级别要求设置相应的教学方案。

一、融入互联网思维大学物理实验教学体系改革的思路

植入互联网思维，包括：互联网终端用户思维，终端操作具有简约性；云计算思维，适应大数据；跨界思维交叉学科，物理实验教学融入互联网新技术；线上互联网教学线下实物操作思维。[2]

按照教育部高等学校课程指导委员会大学物理实验课程教学基本要求，对武汉市内及周边地区同类高校的大学物理实验教学内容与体系建设情况进行调研，了解其他高校大学物理实验课程所开设的实验项目、课程设计体系等方面的落实情况。针对我院《大学物理实验》课程建设，落实教务处教育改革方案，有针对性地改革大学物理实验教学内容与体系。改革教学模式，增强线上、线下教学内容兼容互补性；促进学生积极性、主动性与自主钻研意识；培养学生跨学科（与计算机技术）学习的思维能力和创新能力。搭建大学物理实验室网络教学平台，提高实验室利用率，鼓励学生自主学习，从大一开始培养自学能力。完善大学物理实验精品课程教学网站，新增实验管理信息系统，方便学生预习实验、撰写预习报告、掌握仪器操作及注意事项；在网站上补充实验仪器介绍、教案、习题、授课录像、参考文献等内容，方便学生随时随地的学习。

二、构建互联网思维下“模块式”物理实验教学新体系

依照训练层次，将原有的实验重新组合，按照实验内容的基础性，与学生的专业对物理实验的不同要求分开执行教学。改革当前《大学物理实验》教学内容和体系建设布局，采取线上和线下教学模式，利用线上教学弥补线下教学内容的不足，提高物理实验教学及管理的水平，提高学生的积极性、主动性与自主钻研意识；培养学生跨学科（与计算机技术）学习的思维能力和创新能力。总体而言，应将物理实验划分为四个部分。

1.基础实验主要是学习测定物理量、学会使用相对复杂的实验仪器。基础实验的内容相对稳定，有着浓厚的物理思想和物理内容，让学生充分利用互联网精品课程资源在网上预习。学生在进行基本实验课之前，先讲理论基础，实验的基本程序，实验室基本守则，实验的基本知识（如数据处理方法），应该先开设一定数量的引导性实验，主要是一些原理较简单，伏安特性、薄透镜焦距的测量、速度及加速度的测量等实验项目。通过这些实验，使学生在进行基本实验教学时有同一起点，这样更有利于组织以后的实验教学，同时培养学生的自学能力和初步的操作动。

2.综合性实验旨在训练学生综合使用多种实验仪器的能力，培养学生在比较复杂的条件下，通过网上的仿真实验，预先观察现象、测试数据、处理数据、综合判断、解决问题的综合能力，其内容更贴近当代物理基础或工程技术研究前沿，往往涉及若干物理原理和多种实验研究方法。本实验项目利用互联网仿真实验，培养从事科学研究的作风和开展大型实验的能力，为今后走上工作岗位打下良好的基础。

3.设计性实验是介于基础教学实验和实际科学实验之间。指导教师协助学生自行设计电路、提出设计方案。可以利用互联网思维，在网上指导学生进行选题、开题、初研、模拟实验调试，以及实验项目的完成、总结答辩等训练。该类实验的目的是培养学生的综合实验素质和能力，特别是创新精神和创新能力。

4.近代物理实验是近现代物理前沿技术研究方面，在近现代物理发展过程中起过重大的作用的一些著名实验，包括核物理、原子物理、X射线、激光等。学生做这种实验，深切理会实验设计思想，同时享受实验过程。当然，这些物理实验器材，是比较贵重的，教学成本很高。我院在这一方面，做得非常到位，大力投入经费，添置近代物理实验实验器材，体现了“学生为本，学术为重，学科为先，学者为大”的教育思想，目的是提高学生的整体素质。

设立新型模式下的实验教学体系，采用线上、线下两种教学模式，这既能保证教育部课程指导委员会所规定的课时教学要求，又能适应学院新形势下的通识课程的教学改革。

三、利用新时代新思维改革和更新大学物理实验教学内容

物理实验内容的改革要以为课程体系服务为主，同时结合当前科学技术的发展，依照物理实验体系进行科学划分，对传统的物理實验进行解剖，物理实验内容应该尽量反映近代物理学的成就和基于物理学基本理论的高新技术应用，将传统的实验内容与现代的前沿科学技术结合起来。[3]基本做法是：

1.将计算机技术引入实验教学和实验数据采集、处理和控制中。在物理实验教学体系中，计算机的应用可以贯穿在实验教学的始终。

2.把计算机仿真实验引入物理实验教学中。积极建设大学物理实验多媒体实验室、仿真实验室。[4]

四、充分利用互联网思维，网络平台充实资源，同时加大实验教师的考核力度

不断完善大学物理实验精品课程教学网站，新增实验管理信息系统，方便学生预习实验、撰写预习报告、掌握仪器操作及注意事项。补充实验仪器介绍、教案、习题、授课录像等内容。利用网络投票，邮箱接收信件，了解学生对物理实验室管理水平、服务管理能力，重点是教学内容、教学形式、教学水平能力的评价、期望值。设立新型模式下的实验教学体系，采用线上线下两种教学模式。既能保证教育部课程指导委员会所规定的课时教学要求，又能适应学院新形势下的通识课程的教学改革。

总之，三本院校的物理实验室，要根据学生的实际特点，就本院校物理实验的实际情况，提出了物理实验体系建设的一系列举措，以形成适用于院校特点的大学物理实验课程体系，提高大学物理实验的教学效果。

参考文献：

[1]冯旭.基于互联网思维的大学物理教学改革探究[J].科教导刊（上旬刊），2015，（12）.

[2]邹开颜.互联网思维在大学物理教材出版中的应用实践和思考[J].科技与出版，2014，（12）.

[3]王殿元，江长双，刘志强.多方位改革大学物理实验教学培养高素质创新型应用人才[J].江西科学，2005，（05）.

[4]方路线.独立学院大学物理实验体系建设初探——以武汉工程大学邮电与信息工程学院为例[J].湖北成人教育学院学报，2012，（04）.