胡紀(jì)平，吉 萍，姜 峰，王彥霞

（北京信息科技大學(xué) 理學(xué)院，北京 100192）

運(yùn)用實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)管理

胡紀(jì)平，吉 萍，姜 峰，王彥霞

（北京信息科技大學(xué) 理學(xué)院，北京 100192）

面對傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理存在的問題，適應(yīng)開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的發(fā)展趨勢，運(yùn)用實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)管理有著明顯的優(yōu)勢.

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；開放性教學(xué)；選課系統(tǒng)

1 引言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是高等學(xué)校對學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的一門獨(dú)立的必修課程，通常也是學(xué)生接受高等教育系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端.課程目的是為了讓學(xué)生得到嚴(yán)格的和系統(tǒng)的基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，以培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力.對于理工科專業(yè)一般只開設(shè)一個(gè)學(xué)年，共計(jì)五十五學(xué)時(shí)左右.傳統(tǒng)排課方式是以班級(jí)為單位，以固定的時(shí)間、指定的教材和實(shí)驗(yàn)內(nèi)容分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué).隨著學(xué)校招生規(guī)模不斷擴(kuò)大造成學(xué)校實(shí)驗(yàn)用房、儀器設(shè)備套數(shù)、實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師總量等教育資源緊張的局面，有必要采用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng).通過改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)管理，可以緩解上面的招生規(guī)模和教學(xué)資源的不平衡的關(guān)系.

2 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放教學(xué)

長期以來，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教師往往處于教學(xué)中心的地位，是實(shí)驗(yàn)知識(shí)的灌輸者，而學(xué)生的任務(wù)就是要理解教師講授的內(nèi)容，按照教師的講解或?qū)嶒?yàn)指導(dǎo)書按部就班地做實(shí)驗(yàn)，學(xué)生是被動(dòng)接受者，成為知識(shí)與經(jīng)驗(yàn)的灌輸對象.為了改變大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室開放程度低，學(xué)生主動(dòng)參與機(jī)會(huì)不多，不能鍛煉學(xué)生認(rèn)識(shí)過程的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性的狀況，國內(nèi)高校都在探索和研究大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放教學(xué)，最早的上海交通大學(xué)、北方交通大學(xué)、清華大學(xué)、北京科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、中南工業(yè)大學(xué)都按照本校特點(diǎn)進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放性教學(xué)的實(shí)踐.

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放性教學(xué)在貫徹建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論的思想下普遍有以下特點(diǎn)：在教學(xué)內(nèi)容上把實(shí)驗(yàn)劃分為基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)、綜合性物理實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)、探究性物理實(shí)驗(yàn)；在教學(xué)方法和手段上實(shí)行教學(xué)有法、教無定法，改變注入式、教師全部包辦的教學(xué)方法，采用引導(dǎo)，討論，答辯等新型的教學(xué)方法，教學(xué)中使用投影儀、錄像、計(jì)算機(jī)、網(wǎng)絡(luò)等現(xiàn)代化的教學(xué)手段；在教學(xué)管理上學(xué)生擁有很大的自主性，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和實(shí)驗(yàn)時(shí)間的確定都由學(xué)生自己決定，打亂學(xué)生所在班級(jí).利用計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)在教學(xué)和管理中迅速普及，建立“開放式物理實(shí)驗(yàn)選課系統(tǒng)”，讓學(xué)生任何時(shí)間和地點(diǎn)都可以預(yù)約實(shí)驗(yàn)，查詢己選擇的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、時(shí)間、地點(diǎn)，有變動(dòng)后還可以進(jìn)行預(yù)約后的調(diào)課補(bǔ)課.同時(shí)教師也能在家或者學(xué)校的計(jì)算機(jī)上進(jìn)行教學(xué)管理，有效地提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的效率和水平；在教學(xué)評(píng)價(jià)上不能只重視實(shí)驗(yàn)的結(jié)果，也要重視實(shí)驗(yàn)的過程，特別是實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生所表現(xiàn)的動(dòng)手能力、分析問題能力、解決問題能力、創(chuàng)造能力、設(shè)計(jì)能力、查閱資料的能力等，總之，成績評(píng)定的方式要多樣化.

3 基于網(wǎng)絡(luò)的開放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開放性教學(xué)擺脫了傳統(tǒng)封閉式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的束縛，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)充滿靈活,但是開放式實(shí)驗(yàn)教學(xué)的特點(diǎn)決定了在教學(xué)管理方面要面對的是教學(xué)對象、內(nèi)容、時(shí)間等因素的不確定性，使得教學(xué)管理難度變大.利用基于網(wǎng)絡(luò)的開放性實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)可以很好地解決，同時(shí)也克服了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)式教學(xué)管理的缺點(diǎn).以我們學(xué)校為例，物理實(shí)驗(yàn)傳統(tǒng)式教學(xué)管理有下面三個(gè)方面的缺點(diǎn)：

（1）每學(xué)年大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心要面對全校理工科約四十個(gè)班級(jí)學(xué)生，每次上課的學(xué)時(shí)數(shù)為三學(xué)時(shí)，這樣上午三、四節(jié)課有其他理論課的班級(jí)就不能安排在上午一、二節(jié)課，同時(shí)周二、周三晚上全校有公共選修課，不能安排實(shí)驗(yàn)課，學(xué)校運(yùn)動(dòng)會(huì)、法定節(jié)假日、實(shí)習(xí)周都不能安排實(shí)驗(yàn)課，這樣教務(wù)處安排物理實(shí)驗(yàn)課的難度很大，經(jīng)常安排到周六周日上課，學(xué)生們周六周日也有自己的時(shí)間安排，從而造成了周末上課教學(xué)管理上的一些困難.

（2）在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)上課過程中，經(jīng)常會(huì)碰到學(xué)生們生病，參加各項(xiàng)學(xué)科比賽，參加學(xué)生會(huì)活動(dòng)，參加各種體育比賽等原因不能按時(shí)來到實(shí)驗(yàn)室上課，每次都需要重新安排到其他時(shí)間段來補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)，因此給負(fù)責(zé)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)管理的老師也增加不少負(fù)擔(dān).

（3）實(shí)驗(yàn)課老師的上課強(qiáng)度也很不平衡，一周里面有時(shí)一天都不上課或者只上一次，有時(shí)一天需要上課三到四次（每次三學(xué)時(shí)），這種忽忙忽閑的上課節(jié)奏對于年輕的老師還可以承受，但是對于年紀(jì)大的或者身體較弱的老師就比較困難.

4 開放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的應(yīng)用

選擇基于網(wǎng)絡(luò)的開放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)要重點(diǎn)考慮系統(tǒng)的穩(wěn)定性、可靠性、實(shí)用性、靈活性以及安全性.功能上教師、學(xué)生、系統(tǒng)管理員都是在客戶端進(jìn)行操作，用www瀏覽的方式實(shí)現(xiàn)交互功能，達(dá)到信息共享、文件傳輸和遠(yuǎn)程管理.為此我們選擇使用的是合肥市中科大奧銳科技有限公司的產(chǎn)品《實(shí)驗(yàn)選課及教學(xué)管理系統(tǒng)V3.0》，這個(gè)系統(tǒng)總結(jié)了全國很多所高校實(shí)驗(yàn)中心的實(shí)際需要，在功能上不斷改進(jìn)，集實(shí)驗(yàn)教學(xué)排課、學(xué)生自主選課、師生交互、遞交批改實(shí)驗(yàn)報(bào)告、成績管理、智能統(tǒng)計(jì)等，系統(tǒng)充分體現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的開放性和交互性，體現(xiàn)以學(xué)生為主體、教師為主導(dǎo)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式.

《實(shí)驗(yàn)選課及教學(xué)管理系統(tǒng)V3.0》中分別有系統(tǒng)管理員、課程管理員、教務(wù)管理員、教師、學(xué)生五種身份，系統(tǒng)管理員是操作本系統(tǒng)的最先入口，為一切操作準(zhǔn)備基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，包括學(xué)期設(shè)置，實(shí)驗(yàn)室設(shè)置，院系班級(jí)設(shè)置，節(jié)假日設(shè)置，學(xué)生類別設(shè)置，教師及學(xué)生信息，課程信息等輸入；課程管理員進(jìn)行課程屬性設(shè)置，任課教師設(shè)置，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及分組，設(shè)置實(shí)驗(yàn)開課時(shí)間，排課表，實(shí)驗(yàn)課表一覽，學(xué)生選課設(shè)置及查詢，成績管理及發(fā)布教學(xué)公告等功能；教務(wù)管理員可查看課程各項(xiàng)基本信息，發(fā)布教學(xué)通知公告，以圖形或表格等形式對教師工作量、各學(xué)期學(xué)生成績等進(jìn)行自動(dòng)統(tǒng)計(jì)和分析；教師可以查看及打印自己的課表，錄入及查詢學(xué)生成績和考勤情況，以及自己的工作量；學(xué)生可以進(jìn)行選課、查看課表、查詢成績.

我們針對部分班級(jí)和部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行了具體地實(shí)踐.實(shí)踐班級(jí)選擇上特別包含了教學(xué)情況比較特殊的理學(xué)院數(shù)理實(shí)驗(yàn)班，數(shù)理實(shí)驗(yàn)班的學(xué)生大一、大二是學(xué)習(xí)公共基礎(chǔ)課階段，大三、大四就根據(jù)自己的興趣特長選擇學(xué)校任何一個(gè)學(xué)院的專業(yè)方向繼續(xù)學(xué)習(xí)，但是大一、大二的課程也包含了他們已經(jīng)選擇的學(xué)院專業(yè)方向的一些專業(yè)基礎(chǔ)課程，因?yàn)榇蠹壹扔屑w共同修的課程，也有各自選擇的專業(yè)方向的課程，所以教務(wù)處在安排他們上實(shí)驗(yàn)課時(shí)間困難比較大.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目也選擇選做的近代綜合磁學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行，這些綜合性物理實(shí)驗(yàn)只對使用這個(gè)教學(xué)管理系統(tǒng)的班級(jí)開放.

經(jīng)過一學(xué)期的嘗試，系統(tǒng)充分發(fā)揮了網(wǎng)絡(luò)化校園的優(yōu)勢，基本達(dá)到預(yù)期的開放性的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的目的，在老師和學(xué)生中得到了肯定.在脫離教務(wù)處的課表下，學(xué)生們物理實(shí)驗(yàn)上課的時(shí)間安排更加科學(xué)合理，特別對于數(shù)理實(shí)驗(yàn)班的同學(xué)能夠抽出更多時(shí)間去學(xué)習(xí)自己選擇專業(yè)方向的一些專業(yè)基礎(chǔ)課，而且對于臨時(shí)調(diào)課的同學(xué)，也不至于總往實(shí)驗(yàn)室跑，可以在網(wǎng)上直接取消和修改自己的上課時(shí)間，同時(shí)教師自己的時(shí)間安排也比較靈活，使得每一天的工作量和工作強(qiáng)度都不至于太大，初步克服了前面提到的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理的三個(gè)缺點(diǎn)，系統(tǒng)讓教師和學(xué)生們雙方都受益.

5 結(jié)論

隨著培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力越來越得到重視，開放式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是大勢所趨，計(jì)算機(jī)以及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展和普及使得開放式的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理得以不斷地完善和優(yōu)化，從而為開放式的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式最大限度地打好了基礎(chǔ).

〔1〕陶淑芬,等.物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)和預(yù)約管理系統(tǒng)的教學(xué)應(yīng)用.科技信息,2012(5).

〔2〕黃柳賓,等.物理實(shí)驗(yàn)開放式教學(xué)改革及實(shí)驗(yàn)室建設(shè).實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2003（20）:4.

〔3〕陸世杰.探討開放式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì).信息通信,2013(5).

〔4〕李幼真.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的分階段開放教學(xué)管理和實(shí)踐.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2012(10).

〔5〕譚曉玲,等.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式的探索.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2009(6).

G642.4

A

1673-260X（2014）03-0179-02

北京信息科技大學(xué)2009年度教學(xué)改革立項(xiàng)資助（2009JG45）