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

1、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(jiǎn)單探討了在平臺(tái)搭建以及運(yùn)用方面會(huì)出現(xiàn)的問(wèn)題，以及解決這些問(wèn)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)與應(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(shù)立五大發(fā)展理念中創(chuàng)新理念的重要基礎(chǔ)。近年來(lái)由于互聯(lián)網(wǎng)的飛速發(fā)展，各種微課、網(wǎng)絡(luò)公開(kāi)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

2、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(guò)網(wǎng)絡(luò)大學(xué)生可以高效快捷的了解國(guó)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(guò)視頻圖片等新形式產(chǎn)生興趣，擺脫枯燥無(wú)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(shì)。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(jiǎn)單介紹，大學(xué)生目前也還沒(méi)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

3、，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(guó)家級(jí)規(guī)劃教材，無(wú)論從內(nèi)容上到結(jié)構(gòu)上都是非常科學(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(méi)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(shì)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(guò)與校外網(wǎng)絡(luò)公司合作，經(jīng)過(guò)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

4、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(kù)，可以自行對(duì)所學(xué)內(nèi)容進(jìn)行隨時(shí)檢測(cè)，教師還可以在題庫(kù)中自動(dòng)形成試卷和隨堂作業(yè)，并且實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)上發(fā)布和批閱作業(yè)功能?？偟膩?lái)說(shuō)，網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)確實(shí)帶來(lái)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(wèn)題。 三、存在的問(wèn)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(kù)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(yíng)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

5、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(lái)說(shuō)，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(guò)程，office文檔中的公式方程輸入主要依靠公式編輯器來(lái)實(shí)現(xiàn)，但編輯起來(lái)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(lái)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(wèn)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(shuō)公式方程的編輯還算能用office自帶的公式編輯功

6、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(guò)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(guò)程的研究。從力學(xué)開(kāi)始的受力分析、碰撞類問(wèn)題，到電磁學(xué)的求特定區(qū)域的電場(chǎng)磁場(chǎng)，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(lái)，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(guò)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(lái)，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

7、目無(wú)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(kāi)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(lái)看，學(xué)生在平臺(tái)應(yīng)用方面也存在著很多問(wèn)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(kù)數(shù)量，這本應(yīng)是信息化的優(yōu)勢(shì)，但學(xué)生在面對(duì)這么豐富的資源時(shí)往往覺(jué)得負(fù)擔(dān)很重。一方面他們覺(jué)得要學(xué)習(xí)的內(nèi)容太多太復(fù)雜，從一開(kāi)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(lái)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(guò)于豐富的教學(xué)資源往往顯得無(wú)從下手，他們沒(méi)有對(duì)大學(xué)物理

8、課程系統(tǒng)的把握，無(wú)法辨別哪種教學(xué)內(nèi)容更適合自己，無(wú)法對(duì)資源進(jìn)行選擇和取舍，學(xué)習(xí)起來(lái)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(kāi)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(wèn)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(méi)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)都能發(fā)布批閱作業(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，

9、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。基于上述存在的問(wèn)題，首先要解決的是技術(shù)方面的問(wèn)題，這類問(wèn)題涉及到軟件開(kāi)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(wèn)題，有針對(duì)性的上傳教學(xué)資源。加入階段性檢測(cè)“闖關(guān)”模式，通過(guò)檢測(cè)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

10、度或通過(guò)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(kāi)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(wèn)題都涉及到微積分的計(jì)算，所以學(xué)生在理解起來(lái)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(jiǎn)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

11、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(cè)機(jī)制，如階段性的問(wèn)答題，課程中設(shè)置“檢測(cè)節(jié)點(diǎn)”，通過(guò)檢測(cè)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(wú)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(guò)作業(yè)、測(cè)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

12、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，在上課前一晚發(fā)布一個(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(lái)分析，使學(xué)生能將當(dāng)堂課所學(xué)內(nèi)容運(yùn)用起來(lái)，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(shì)，但它與傳統(tǒng)大學(xué)物理教