大学物理论文(12)

【来源：易教网 更新时间：2026-04-24】

摘要:

为提高大学物理实验的教学质量，建立了一个基于网络的实验预习检查系统。介绍了实验预习的改革措施、预习系统的功能及使用情况。最后提出了进一步的工作设想。

关键词:

大学物理实验;网上预习系统;创新能力培养

大学物理实验是理工类各专业学生的一门独立的必修基础课程，是学生进入大学后受到系统科学实验训练的开端，将为后继课程对学生进行科学实验训练打下较为扎实的基础。而实验预习是做好一个实验的保证，符合学生掌握科学知识的循序渐进原则，可以使学生对实验原理、仪器、注意事项等内容都有较好的理解。

有了这些充足的准备，学生在进入实验室时才能从容应对，顺利完成实验［1-3］。我们以往对学生实验预习的要求是让学生在课前完成一份预习报告，内容基本就是课本上提供的，比如实验目的、原理、实验内容和步骤等等。多年来的教学情况反馈表明这种预习方式效果并不理想。

大多数学生把书上的内容一字不落地抄了一遍，具体内容讲的是什么并不去理解。并且书上的实验仪器图片也很少，即使有学生看了之后对实验仪器也没有一个形象的认识。实验预习做不好，必然导致实验操作差，继而导致损坏仪器、实验课拖堂等后遗症，就难以达到实验的预期效果［4］。

因此，传统的预习报告并不能客观、公正地反映全部学生的预习情况。为此，许多同行提出了不少改进实验预习的方法，并取得了很好的效果［5-8］。我们将计算机技术应用于实验预习检查，搭建了“大学物理实验预习系统”。本文介绍了该预习系统的功能及使用效果。

1改革实验预习方式

干涉仪实验自己能调出干涉的条纹来吗?示波器真的能用来测量声速?测试出来误差会有多大呢?学生走进实验室之前如果带着这些问题，就给他们创造了一个独立思考的过程，使学生对实验的意义、实验误差出现的原因和实验方法的优劣都可以有一个正确的认识。

这样做完一次实验后学生的印象会非常深刻，从而真正掌握了该次实验的内容。另一方面，针对目前的实验学习情况我们做了一个问卷调查，下发了100份问卷，回收统计之后发现70%的学生都不喜欢现有的预习方式，觉得书写部分的工作量太大，且没有趣味性。

学生提出的意见中也有提到能否把预习变成类似看动画的形式，一个动画小人指引学生完成实验预习知识的学习。针对这一问题，从提高实验教学质量和培养学生独立思考、创新意识培养的角度出发，我们创建并试用了具有预习功能的软件系统，以满足实验教学的需求。

1．1强化预习环节，完善实验教学体系

传统的实验预习方式，学生按照自己的学习方式来进行。在20xx年的一次学生调查问卷中结果显示，30%的学生不会认真预习，而是应付老师。教师对预习的时间、方式、方法都不能进行指导。事实证明，没有充分的物理理论知识准备、实验技术方法设计、实验步骤规划等预习的部分，是不可能做好一个物理实验的。

所以我们必须强化实验预习意识，重视实验预习，加大预习的投入力度，注重预习效果，教师选择一个合适的.方式可介入学生的预习过程，从而提升实验课的效果。借助于网络平台，我们从网站框架搭建、实验内容编写、实验课件设计、仪器图片资料收集等方面开始，逐步搭建和完善网上实验预习系统。

通过教学视频、录像、PPT、仿真实验等形式充实实验课程资源。构建预习系统，就要从时间、空间、资料、制度等方面为学生提供比较好的实验预习环境和基本条件，在软件和硬件两方面都要形成稳定的支持，构成可靠安全的学习系统［2］。并且要考虑到学生个性化的因素，就是要照顾到学生的个性差异。

在实验预习内容上有一定的收缩性和扩展性，不能一刀切，而是要拉开档次，留有学生自己发挥的空间，允许每个人制定出适合自己的实验学习方案。我们构建的实验预习系统包含16个实验项目，每个实验项目由实验基本介绍、实验内容预习、实验仪器介绍、实验图片展示、思考题及提示、实验参考资料六个模块组成。

所有的实验项目都有对应的多媒体课件、微课视频。实验室的所有仪器仪表都有介绍其使用方法的课件，这些课件设计合理、制作精细、质量优良，实现了视、听、像结合，声、文、图并茂，把实验教学内容和仪器仪表使用方法生动、形象、真实地展现在学生面前。

学生在进实验室做实验之前，必须观看该次实验项目的课件，自我评测合格后方可进实验室做实验。学生可通过校园网在线预习实验内容。这些措施能方便学生及时了解和学习相关的实验内容。

1．2提出预习思考题

预习系统里每个实验在最后一个部分都提出了至少3个思考题，并要求学生在进入实验室前思考这些问题。比如“冲击电流计测电容实验”，预习思考题有“冲击电流计怎样来测电容，除了测量电容外，还可以测量哪些其它的物理量?”。学生就需要针对这一问题查阅相关的参考资料，从而加深了对冲击电流计的印象，拓宽了知识面。

上课时教师会先概况性地介绍该实验的物理思想、实验内容和注意事项。针对不同的实验，提出不同的侧重点并对学生进行提问，看看学生的预习情况，然后有针对性地进行教学，提高课堂效率。为了让学生对实验有更广泛的了解，还会向学生介绍该实验的其它不同的测试方法，与我们选用的有何不同，各自的优缺点。

比如“光杠杆测试金属线膨胀系数实验”中，预习思考题就要求学生查阅还有哪些其它测试线胀系数的方法。在学生进入实验室做完实验后，先做完的就可以到教室后面用劈尖干涉原理测量、用千分尺测量。

不仅扩大了学生的知识面，还让学生在对比不同实验方法的同时多思考，多发现问题，引导学生多动手动脑，从而培养了学生的创新能力，提高了实验素养。

2预习系统的搭建

预习系统结构主要分为测试和管理两个部分。

3预习系统的功能及使用情况

预习系统供学生、教师及管理员三类人使用。整个预习系统为层次化的管理结构，方便管理员维护和教师对学生进行统一管理。学生登录后系统会提示“待预习实验”，点击相应的实验标题后，学生即可进行该实验的预习，同时系统开始计时，提交后系统会统计该生预习所花时间。教师打预习分时科酌情参考学生预习所花时间。

学生完成该实验所有知识点的学习后，可进行自我检测，提交后系统会自动给出测试结果。学生还可查看本学期所有实验的安排、已做实验、待做实验等信息。预习时学生如果遇到任何问题，可以通过在线交流平台与教师或者是同学相互讨论遇到的问题，商量解决的策略，实验时如果出现该问题学生就可轻松应对。

教师登录后可以查询每位学生的预习情况，可以根据分组来查询，或者根据学生的学号来查询，并且可以把学生的预习得分导出，作为一次实验总评的一部分。教师可以通过实验管理上传视频资料和实验相关资料，维护测试题库内容。管理员登录后可以查询每个学期学生的数据，可以把这些数据导出进行比对分析，进行大数据的管理。

管理员登录后可以添加教师用户，系统自动建立所添加的教师用户档案并存入数据库中。管理员还负责把每学期的学生名单导入预习系统，这样学生才能进行登录学习。

学生调查问卷的统计结果显示，与传统的预习方式相比较，99%的学生都喜欢现在的这种预习方式，学生留言里写到通过预习系统对每个实验理解得更形象和深刻，做实验时胸有成竹。通过预习思考题满足了一些学有余力的学生的求知欲望，让他们可以阅读教师提供的参考资料。

预习系统目前已经投入使用将近两年，教师在教学中鼓励学生使用该预习系统，如果有学生上网不便时或者不喜欢用该系统的，我们仍然接受传统纸质的预习报告。至今已有4个学期的学生约6800余人使用过。

实践证明，预习系统为上好实验课打好了基础，学生有了丰富的实验知识垫底，教师上课时就可以提出较为深层次问题，来和学生进行交流讨论。比如期中的时候组织一次实验讨论课，对之前做的几个实验进行讨论，学生分为4人一组，每组必须提出1-2个问题，让其他小组来回答。

教师根据每组学生提出问题的质量以及问题回答是否正确给出讨论课的评分。好的讨论课气氛活跃，学生热情高涨，有时甚至会像辩论赛一样唇枪舌战，思维的火花不断迸发。

4进一步工作的设想

网上预习系统是需要教师不断维护完善的。目前我们的预习系统还有提高的空间，具体设想如下。

4．1学习形式多样化

大学物理实验主要是培养学生的动手操作能力，学生除了掌握实验原理之外，掌握实验仪器的基本操作更加重要。在今后的工作中，我们准备开发一个仿真操作模块，加入预习系统中，让学生点击鼠标就可以拖动仪器图像、连接导线、打开电源开关等，逼真形象地再现实验课堂。

在这样的虚拟实验课堂环境中，可以增加学生学习的趣味性，使得枯燥的文字讲解转换为更加生动形象的画面，加深了学生的印象。不同的实验还可以根据自身特点改革教学内容，提高效率。

比如弹簧振子的振动周期测量实验中，除了传统的用秒表测量之外，还可用通过力传感器来测试振子振动周期，或者通过超声波传感器来测试振子振动周期。预习时这些测试方法都可以告知学生，让学生有一个初步的了解。

在实验课堂上，可以在实验室的后面放置其他测试方法的仪器，让先做完实验的学生动手做一做，扩大学生的知识面。

4．2增加实验论坛

今后拟增加一个实验论坛，专门讨论与实验相关的内容。学生可以就实验的话题发表帖子，由于管理员限制了登录的学生和教师的范围，所以论坛的安全性较强。这里不仅可以讨论预习中的问题，还可以研究实验中遇到的难点，如何解决的;或者是课后的实验探索等等。

如果学生发表的帖子内容比较有新意，学生回帖讨论众多，教师可以对其进行加分。

4．3增加主观题

目前预习系统中的测试还都是客观题，学生进行选择即可。简单的几个选择题很难全面地判断一个学生的预习情况。因此系统里提交的测试分数也只能作为教师考察学生预习实验情况的一部分;另一部分我们是要求学生在上课时交一份纸质的预习思考题。

以后，我们会在预习测评系统里增加主观题目，学生回答填空题和简单的问答题，还可以在补充留言栏里提出任何自己的想法，这样可以全面地考察学生的预习情况。

5结束语

大学物理实验预习系统的使用，体现了“以学生为主，教师为辅”的教学模式，融入了开放式实验教学的特点，有效拓展了学生实验预习的时间和空间，为学生提供更为宽广的实验技能训练平台，从而进一步提高了实验的教学质量。

当然预习系统的日常维护也是非常重要的，系统还应不断拓展且日趋完善，不断更新内容以保证系统的先进性。

参考文献:

［1］曹强．强化预习环节，提高物理实验教学质量［J］．实验科学与技术，20xx(3):111-113．

［2］李喜贵，魏桂森，魏建宇．构建实验预习平台全面培养学生自主实验能力［J］．实验室科学，20xx(5):21-23．

［3］刘争早，羊波，龚萍等．力学实验预习辅助平台构建［J］．20xx(22):44-49．

［4］欧阳淑丽，符秀辉，李青云．远程实验预习辅导系统的建立与应用［J］．大学物理实验，20xx，25(1):93-94．

［5］时谦，李雪莲，李春兰，等．电机学课程实验教学预习系统的研究与实践［J］．实验室科学，20xx，17(6):100-104．

［6］张刚，徐建玲，王宁．基于Blackboard平台实验课网络辅助教学的实践与思考［J］．高等实验室工作研究，20xx(3):24-25．

［7］王蓓．谈网络环境下高职高专英语自主学习平台的创建［J］．长春教育学院学报，20xx(21):134-134．

［8］张颖，唐超，王月欣，等．基础化学实验预习检查系统的设计与使用［J］．化工高等教育，20xx，32(1):74-77．

［9］言秋莉，李丹，唐玉梅．标准化、网络化的大学物理实验预习系统的实现［J］．大学物理实验，20xx，24(5):105-107．