王 婧

(通化師范學院物理學院，通化 134002)

2014年教育部發(fā)布《關(guān)于做好2015年全國普通高等學校畢業(yè)生就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作的通知》，2015年國務院辦公廳發(fā)布《國務院辦公廳關(guān)于發(fā)展眾創(chuàng)空間推進大眾創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的指導意見》《國務院關(guān)于進一步做好新形勢下就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作的意見》《國務院辦公廳關(guān)于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》《國務院關(guān)于大力推進大眾創(chuàng)業(yè)萬眾創(chuàng)新若干政策措施的意見》《國務院辦公廳關(guān)于印發(fā)進一步做好新形勢下就業(yè)創(chuàng)業(yè)工作重點任務分工方案的通知》等鼓勵創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)政策的文件表明我國對大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育越來越重視[1]。各高校也都積極采取措施，多渠道開展創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育，但同時也發(fā)現(xiàn)課程教學過程設(shè)計的不合理是制約創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育發(fā)展的因素之一[2-3]。本文以大學物理實驗課程中的“邁克爾遜干涉儀實驗”一課為例，在課程教學過程中引入微課，希望改變傳統(tǒng)教學模式，培養(yǎng)出不同類型的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)型人才。

大學物理實驗課是一門基礎(chǔ)必修課程，課程開設(shè)的對象為本科院校非物理專業(yè)理工類學生。其內(nèi)容豐富、知識面廣，包括力學、熱學、電磁學、光學和近代物理等內(nèi)容。開設(shè)大學物理實驗課的目的：第一是加深對物理原理的理解，同時豐富課堂趣味，讓學生近距離感受到物理原理的神奇；第二是精彩紛呈的物理實驗能訓練學生的實驗技能，激發(fā)學生的創(chuàng)造力，繼而為后續(xù)專業(yè)實驗課程的學習打下基礎(chǔ)。在創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)成為時代潮流的大背景下，大學物理實驗教學質(zhì)量影響著學校人才培養(yǎng)成效[4-7]。因此要更新教育理念，嘗試把微課教學模式應用到大學物理實驗課教學中，探索構(gòu)建全程化、全方位、全員參與的適合本校特色的實驗教學改革之路，確保為社會培養(yǎng)和輸送具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的人才。

1 大學物理實驗教學中存在的問題

1.1 不重視課前預習

預習是要讓學生知道實驗的目的、原理、儀器、步驟、注意事項等。通常情況下學生的實驗預習效果不理想。從學生的角度來說，學生厭學大學物理實驗課程，認為實驗步驟繁多，一不小心做錯要重頭再來，而且感覺對就業(yè)也沒有幫助。部分院校大學物理實驗課程由實驗課加上理論課組成，實驗課只占30%的比重，導致很多學生對大學物理實驗課程學習敷衍了事，一些學生把實驗教材相應內(nèi)容一字不落地抄到預習報告上就算“完成”預習任務；一些學生邊做實驗邊抄寫別人的預習報告。從實驗條件的角度來說，大學物理實驗教學一定要在固定場所、固定儀器設(shè)備上，有的實驗儀器老化使得實驗數(shù)據(jù)的精度下降，學校沒有及時更換新的實驗儀器，有的紙質(zhì)講義上內(nèi)容和實驗內(nèi)容不一致，實驗儀器圖片模糊。從教師的角度來說，大部分主講教師自己決定大學物理實驗課程中所開設(shè)的實驗，如果教師沒有及時更新實驗內(nèi)容，就存在實驗內(nèi)容陳舊、無新意等問題。有的院校是同步開設(shè)大學物理實驗課程和理論課程，但不同的教師主講，就有可能導致有些實驗的相關(guān)物理理論知識學生還沒有學到就開始做實驗了。這些因素都導致學生沒有達到實驗預習目的。

1.2 課堂時間分配不合理

近年來，受本科院?；A(chǔ)課程學時壓縮的影響，大學物理實驗學時也被嚴重縮減，實驗課時很難滿足實際教學要求。以通化師范學院的大學物理實驗課時為例，一學期36學時，一次實驗課是2學時(100分鐘)，總計22個實驗。教師對大學物理實驗的講解包括實驗目的、原理、內(nèi)容與步驟，演示儀器操作，這些至少需要30分鐘。教師總是擔心學生原理不懂，儀器不會用，總想將實驗的每個細節(jié)都給學生講清楚。一部分學生領(lǐng)悟能力強，動手能力也強，這些學生希望親自動手操作的時間長些，教師講解的時間少些；一部分學生剛剛理解了實驗過程，準備開始操作時卻發(fā)現(xiàn)沒有時間能夠完成實驗了；還有一少部分學生直到下課時間也未能完成實驗數(shù)據(jù)的測量?？傊?，教師課堂講授時間與學生實驗時間沖突，教師不管是對原理還是儀器講得多或者少都無法滿足每個學生的需求，也違背了開設(shè)大學物理實驗課程的最初目的。

1.3 課后數(shù)據(jù)處理將錯就錯

實驗結(jié)束后，學生要根據(jù)數(shù)據(jù)分析處理得出實驗結(jié)論，數(shù)據(jù)處理時大部分學生習慣采用傳統(tǒng)的計數(shù)器計算，但大學階段通常采用如列表法、作圖法、逐差法、最小二乘法(線性回歸)等方法來處理實驗數(shù)據(jù)。然而部分學生利用大學階段實驗處理的方法來處理大學物理實驗數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)理論數(shù)值和實驗數(shù)據(jù)相矛盾時，不是去分析出現(xiàn)矛盾的原因，而是直接否定大學階段實驗處理方法[8]。受上課時長的限制，學生不得不把實驗數(shù)據(jù)帶回去處理，即使遇到問題也無法實現(xiàn)隨時隨地和老師交流，加上之前的預習環(huán)節(jié)和課上操作環(huán)節(jié)效果都不好，因此學生在實驗數(shù)據(jù)處理時將錯就錯。

如何提高大學物理實驗課的教學質(zhì)量已成為一個迫切需要解決的問題。移動通訊技術(shù)、智能移動終端和社交視頻平臺的廣泛應用，使得微課教學模式應用到大學物理實驗課程教學中成為可能。

2 微課簡介

微課的全稱是微型視頻課程，起源于1993年美國北愛荷華大學教授Le Roy A. Mc Grew 所提出的60秒課程和英國的T.P.Kee提出的分鐘演講。2011年關(guān)中客對國內(nèi)外微課概念進行過闡述；2012年李玉平用小視頻來展現(xiàn)“課堂小現(xiàn)象、小策略和小故事”,后來被稱為“微課程”[9]；胡鐵生指出微課的概念、組成、特點及分類[10]。微課時間短小，大多數(shù)在5～10分鐘左右，但具有較高的獨立性、完整性以及示范性。

3 基于微課模式的大學物理實驗課改革措施

本文以“邁克爾遜干涉儀實驗”內(nèi)容為例，展開介紹微課教學模式在大學物理實驗教學中的應用[11-13]。

3.1 課前實驗預習環(huán)節(jié)的微課——為實驗做好準備

把看實驗微課視頻納入實驗預習環(huán)節(jié)。教師將“邁克爾遜干涉儀實驗”預習階段的微課視頻及配套習題上傳至大學物理實驗教學網(wǎng)站，學生課前通過手機或者電腦用學號和姓名登錄網(wǎng)絡(luò)課程中心訪問。預習階段的微課視頻包括：(1)“邁克爾遜干涉儀實驗”的實驗原理。如光的干涉知識框架等，這樣方便不熟悉實驗原理的學生到相應的章節(jié)進行學習。(2)“邁克爾遜干涉儀實驗”的實驗儀器，如邁克爾遜干涉儀、He-Ne激光器、擴束鏡、觀察屏、小孔光闌等。傳統(tǒng)實驗教學中，學生只能通過黑白圖片看到這些儀器，但具體的用法卻不清楚，而通過采用微課教學則可以改變這一現(xiàn)狀，通過觀看儀器的演示操作，加強了學生對儀器內(nèi)部構(gòu)造的了解，使學生更好地了解儀器的使用原理。(3)教師要詳細講解可能出現(xiàn)的情況，需要注意的各類問題?？紤]到在預習過程中存在學生學習主動性不足的問題，教師可以采用“網(wǎng)上預習測試”的方法來檢驗學生實驗預習情況。對預留問題回答合格的學生才可進行實驗，否則警告，嚴重者延后實驗?？傊?，學生在課前利用微課預習能為上新課做好準備工作。

3.2 課上實驗操作環(huán)節(jié)的微課——實施互動教學，提高創(chuàng)新能力

微課不僅要在課前預習中發(fā)揮作用，更要在課堂教學過程中發(fā)揮優(yōu)勢。實驗階段微課的引入主要包括實驗步驟、示范操作。微課導入時間一般不超過整個微課時長的10%。導入新課的方式有多種，教師可以選擇比較有代表性的問題、經(jīng)典的故事或者是生活中常常出現(xiàn)的物理現(xiàn)象，也可以是對上節(jié)課內(nèi)容的承接，亦或可以直接采用開門見山的方式。例如教師一開始就講：“邁克爾遜干涉儀是美國科學家A.A.Michelson在1881年為研究光速問題而設(shè)計的”，這樣就成功導入了微課內(nèi)容，同時節(jié)省教學時間。示范操作部分的視頻要完整，保證每個步驟都清晰明了，加深學生對實驗的理解，使得學生對儀器操作更熟練，提升學生的動手能力和思維能力。微課視頻中還要包括操作規(guī)范，“邁克爾遜干涉儀”實驗中，教師要強調(diào)學生嚴禁用手觸摸光學表面，且要防止唾液濺到光學表面上。一定要輕、慢，決不能強扭硬扳螺釘和轉(zhuǎn)動手輪等。

在整個實驗課教學過程中，教師一方面要把握好整個實驗的進度，另一方面也要跟學生進行互動溝通，協(xié)助分析實驗結(jié)果，指出問題，由學生自己修改。通過微課，改變了教師一言堂的傳統(tǒng)教學模式，使得課堂教學真正做到以學生為主體。教師只負責記錄學生對待實驗的態(tài)度和動手能力，進而給出合理的實驗操作成績。

3.3 課后實驗數(shù)據(jù)處理和復習環(huán)節(jié)的微課 ——鞏固知新

每個實驗的數(shù)據(jù)處理都不盡相同，因而實驗結(jié)果分析階段的微課教學視頻中要包括講解數(shù)據(jù)處理的要求和原理，如“如何用逐差法處理邁克爾遜干涉儀的數(shù)據(jù)”。這樣學生才能掌握科學處理實驗數(shù)據(jù)的方法，即使個別同學不能完成實驗數(shù)據(jù)處理的全過程，也可以向其他學生咨詢，杜絕學生“將錯就錯”的事情發(fā)生。教師制作課后復習環(huán)節(jié)的微課供學生延伸和拓展學習。課后復習環(huán)節(jié)的微課包括給學生布置課外作業(yè)，同時也要錄制作業(yè)的解題思路。

課后用同一套試卷來查看試驗班和對照班的同學對“邁克爾遜干涉儀”的學習情況，測試題一共五道題，滿分100分，從測試成績可以看出試驗班分數(shù)要明顯高于對照班。這說明微課是大學物理實驗課程教學的有效手段。