利用Jupyter-lab交互式平台进行大学物理在线教学的探索与思考

吴 涛，王世芳

(1.武汉工程大学 光电信息与能源工程学院，武汉 430205；2. 湖北第二师范学院 物理与机电工程学院，武汉 430205)

大学物理作为高等理工科学校重要的通识性课程，在大学生科学素质的培养中具有重要地位。作为具有显著工科背景的高等学校，在推进“新工科”和“双一流”建设的背景下，把科学计算语言深度融入大学物理理论与实践课程的教学，在培养学生工程技能和计算思维方面可以起到重要启蒙和推动作用。互联网与信息技术的发展已经极大的改变了传统的教学模式，产生了例如对分课堂[1]、翻转课堂[2]和混合式课堂[3]等多种教学模式，移动网络终端学习和在线教学成为当今大学生获取知识的常态。大学物理作为一门公共基础课程在这场新时代的教学模式变革中一直走在前列，积累了大量的在线教学资源，打造了一批从慕课到金课的在线示范课程。[4]-[7]现代物理学呈现出理论物理、实验物理、计算物理三足鼎立的格局，而计算机的普及和发展也大力促进了大学物理图形化、可视化教学手段的应用。在互联网时代计算机语言的重要性已经毋庸置疑，是每一个本科生的必备技能。如何利用好现有资源和现代教育技术，在层出不穷的现代科学计算语言中选择一门切合学生实际情况的语言与大学课程教学进行深度融合，在国家“新工科”教育形势下培养学生计算技能、工程思维和科学素养具有重要的实际意义。

1 基于Jupyter-lab和Python语言大学物理交互式在线教学的优势分析

在大学物理的学习中，学生普遍反映最大的障碍就是觉得物理概念抽象、难懂，理论推导和公式繁多，物理图像不清晰，不能学以致用。……