互联网时代现代信息技术在基础教学中的应用

摘要:文章介绍了基于互联网现代信息技术的大学物理教学平台的创建。该平台以黑龙江省精品课程为依托,把现代化网络教学手段和研究型教学方法相结合,通过平台多内容模块的制作,为学生提供一个良好的网络学习环境,以提高目前大规模教学环境下的教学质量。

关键词:大学物理互联网教学平台模块

中图分类号:G642文献标识码:A文章编号:1673-9795(2011)02(a)-0184-02

全面提高大学生的综合素质,培养适应世界科技快速发展和适应市场经济体制下经济建设、文化建设需要的高素质创新人才,是当前高等教育人才培养的热点问题。目前,我国高等教育已步入以提高课程教学质量为核心,加快从高等教育大国向高等教育强国迈进步伐的重要阶段。随着“质量工程”在全国高校的推行与实施,教学方法的改革与创新已日益成为广大高校关注的热点与焦点。而如何培养学生的创新精神、创新意识和创新能力,已成为教学改革的关键和核心。现代信息技术,尤其是进入互联网时代后网络的广泛应用,会对传统教学方法、教学模式产生什么影响,如何更好地应用现代信息技术提高基础物理课程教学质量,更是当前高校物理教学中值得重点关注的问题。

为了满足时代发展的需要,打破受传统教育观念的束缚,加强学生思想方法和创新能力的培养,全国各工科院校在基础物理的教学内容、教学方法和教学手段等方面都在进行改革探索和尝试,而把网络技术引入传统教学模式中也成为了近年来国内外课程教学改革的热点。随着网络技术的提高和使用网络的普及,利用网络辅助教学已成为教学改革的有效手段之一,能够普遍的被学生所接受和喜爱。为了进一步深入探讨在基础物理教学中如何更好地发挥现代信息技术的优势,借鉴欧美和国内相关高校使用互联网辅助教学的经验,研究互联网对传统教学方法、教学内容、教学手段的影响,促使高校基础物理课程教学质量的提高。我们以黑龙江省“大学物理”精品课程为依托,创建大学物理网络教学平台,把课堂与网络、课内与课外、理论与实验演示等有机结合,提供个性化的研究型教学(学习)环境,以提高对学生创新素质的培养。

1 网络教学平台的构建

基于互联网现代信息技术的大学物理网络教学平台是以大学物理精品课网站为基础,统一实行框架化模块设计。平台设立:课程动态,电子教案,物理学史,物理探索,网络辅导,答疑系统,实验演示等模块。在内容上,选取与教材同步的基本理论知识,力求物理概念清晰,内容简洁明快,思路准确严谨。同时通过介绍物理发展前沿与高技术及其他学科的交叉融合,扩大学生知识面,激发学生探讨思考的兴趣。在结构上,操作简便,易于学生学习。

1.1 物理学史与物理探索模块

物理学史是科学发展史,科学是人类发展的核心部分,通过对物理学的知识、理论和方法的发生与发展规律的研究,可以帮助我们了解过去,认识现在,展望未来。 “对书本的某些原理、定律、公式,我们在学习的时候,不仅应该记住它的结论,懂得它的道理,而且还应该设想一下,人家是怎样想出来的,经过多少曲折,攻破多少难关,才得出这个结论。”(华罗庚语)爱因斯坦也指出:“科学结论几乎总是以完成的形式出现在读者面前。读者体会不到探索和发现的喜悦,感觉不到思想形成的生动过程,也很难达到清楚地理解全部情况。”因此,学习物理学史可以培养学生的科学思维,使他们的知识立体化。学习物理学史也可以使学生思想活跃,开阔眼界。所以我们在网络教学平台中开辟了物理学史窗口,购置了高等教育出版社出版的网络版《简明物理学史》课件,使学生在学习物理理论知识的同时,能够了解它的过去、历史,以加深对所学知识的理解与掌握。

物理学的进展及它作为各门自然学科、工程技术发展的基础学科,深刻地影响着人类的自然观和社会生活。在《物理探索》板块中我们介绍了新材料、新能源、磁悬浮列车原理等多方面专题,并提供相关方面的资料链接和论文。大学物理课程与大部分理工科专业都有着十分密切的联系,结合大学物理教学适当地介绍物理与专业的联系或将专业中的物理问题作为实例进行分析和讨论,有利于增强应用物理知识解决专业问题的意识和能力,有助于学生了解高新科学技术的发展及应用,以培养和增强他们的创新能力,促进知识能力的综合提高。

1.2 网络辅导与答疑互动模块

大学物理作为理学、工学等学科本科生的重要基础课程之一,对于拓展学生基础知识面、训练学生定量、定性分析能力等都有着重要的作用。在物理学教学过程中,很多学生对物理的最新进展、最新成就感兴趣,但也有部分学生对所学物理知识的理解不够。因此,在大学物理的教学过程中学生与教师之间的互动交流就显得尤为重要。由于课堂教学时间毕竟有限,所以我们在教学平台中构建了“网络辅导与答疑互动模块”。该模块主要包括两部分:一是网络辅导系统。该系统是由高等教育出版社出版的《工科大学物理学习辅导系统(多媒体网络版)》教学软件,它是“九五”国家科技攻关96-750项目,是由12所国内著名高校联合研制开发的,其内容覆盖了工科大学物理的主要篇章,选题兼顾了不同层次的教学要求,主要包含了演示讲解、例题分析、自我测试和资料检索等教学功能。它可以辅助学生在课堂之外进行预习、复习、自我检测相应课堂内容掌握程度,从而加强了对课堂教学内容的理解。二是网络答疑互动系统。在以往的教学中,教师通过随堂解答、课后答疑等可以解决学生学习过程中出现的问题。然而,近年来随着普通高等院校招生规模不断扩大,普通高等学校的应届学生是几年前的两倍乃至更多。作为公共基础课之一的大学物理课程,每个教学班的学生人数越来越多,很多教学班的人数都在近200名左右。因此,在当今的大学物理教学过程中,在课堂上老师没有时间或很少让同学就某个大家均有疑惑的问题进行讨论,无法经常实现师生间的教学互动。在课堂外,由于学生人数的庞大,教师也不可能与学生实现一对一的交流,如何利用有限的课时使学生了解更多的物理知识是每一位大学物理教师都面临的现实问题。现在随着网络技术的迅猛发展,互联网为我们提供了一个快捷、方便、时时的互动交流平台。通过我们基于大学物理精品课所建立的网络答疑互动系统,使教师可以将与课堂教学有关的有价值的内容上传到互动平台上,并可时时或定时的通过网上互动平台讨论或解答学生提出的疑难问题,实现了研究型讨论教学的互动,拓展了学生的学习、答疑空间。

1.3 理论多媒体教学与实验演示模块

课堂理论教学我们采用传统教学方法与多媒体技术相结合的教学模式,同时由多位教学经验丰富的教师共同开发了《大学物理多媒体教学软件系统》,该系统严格体现了教学大纲所要求的完整教学内容,同时结合每部分内容添加了大量的动画演示、视频演示、精美的插图及教学名师的课堂教学录像等。在网络平台上以该软件系统为基础构建了“理论多媒体教学模块”。该模块即体现了大学物理课程的完整教学体系,又体现了名师的教学风范和内容讲授的个性化风格,使学生在有限的课堂教学之外充分享受到了优质的教学资源,拓展了他们的学习空间。

演示实验在物理教学中是不可缺少的重要辅助教学手段,在理论讲授中穿插相应的演示实验来观察物理现象、验证物理定律,可将实际中表现得较为复杂的物理现象更直观、集中地通过实验演示表现出来,使理论教学变得更为生动、形象和更易理解。但是由于受到各种条件的限制,往往很难将大量的演示实验搬到课堂进行演示,即使我校建有200余米的演示实验室,但也是有时段限制地对学生开放,而不能时时结合授课内容进行演示,往往出现课堂讲授内容与实验演示内容不同步的矛盾。为了解决这一问题,我们在网络教学平台上构建了“物理演示实验模块”,该模块结合课堂教学内容给出了大量的物理现象演示的视频文件,学生可根据学到的内容选择相关的演示实验视频进行观看,以达到增加感性认识、理解与消化课堂理论教学内容的目的。同时在模块中,我们也引入了结合生活生产案例来对物理原理进行解释的演示实验,使学生既学到了物理的理论知识,又看到了物理原理的实用性,能逐渐学会通过建立物理模型、运用物理原理和规律分析求解实际问题。例如我们在磁学部分讲解涡旋电流内容时,即给出了实际应用中的“工件淬火”、“磁悬浮列车”的视频演示案例,使学生体会到了涡旋电流释放出大量的焦耳热等在工程实际中的应用,变课堂枯燥的理论教学为对生活中常见物理现象和规律的探讨与理解,培养和提高了学生分析、思考、认识和解决实际问题的能力。

2 结语

总之,为了满足时代发展的需要,缓解高等学校学生人数增加与师资力量相对不足的矛盾,保证学生掌握必备的经典及现代物理内容及物理原理在工程中的应用,同时加强对学生创新能力的培养,我们以哈尔滨工程大学省级精品课程“大学物理”为依托,把互联网教学和传统的教学模式相结合,以网络技术为基础构建了适应信息时代教育特征的大学物理网络教学平台,它紧密结合本校教材及教学实际,教学容量大、图文并茂,使教学具有交互性和规范性,实现了资源的合理配置及优质资源的共享,提高了教师的教学效率。同时,此教学平台把课堂与网络相结合,变被动为主动,提供研究型学习环境,充分调动了学生学习的积极性、激励了学生的创新思维、提高了学生的创新素质,最终将达到提高教学质量、增强学生综合素质的目的。大学物理网络教学平台为全校学生提供了一个具有科学性、先进性、易操作的“全天候”物理学习环境。

参考文献

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