大学物理教学和信息技术的融合

摘要：信息技术的发展导致了教育思想、教学理念的重大变革，对学科教学产生了重大影响。本文结合我校大学物理教学过程，立足于学员的自学能力、实践能力和创新能力以及综合素质的培养，将信息技术多方位引入大学物理教学，并在实践过程中不断融合、创新。

关键词：大学物理；信息技术；融合；创新

任何一项技术的诞生都会给人类文明带来巨大的变革，信息技术也不例外。在教学领域，信息技术的飞速发展不断冲击着高等教育教学，不仅使教育教学的内容大量增加，而且使教学理念、教学手段、教学方法更加先进。事实上，信息技术正在从各个层面不断倒逼着传统教学，不断促进传统教学理念、教学内容、教学方法等的全面改革，此时，在教学过程中，将传统教学和信息技术相互融合是工科物理教学的不二选择。

1传统教学和信息技术相互融合的教学优势和科学定位

信息技术是教育教学现代化的重要标志，有助于改善传统课堂教学中教员讲、学员听的单一模式，使得教学活动不受时空和方式的限制，变成了立体式的多维活动。教学过程变得丰富多彩的同时，信息技术的采用也有利于探究性教学的开展和学员能力素质的全面培养。物理学是自然科学中的基础学科，物理现象及过程的教学再现对视听的依赖程度非常高[1]，因此，在信息技术倒逼传统教学不断改革的今天，在有些学校工科物理教学无专业支撑、无法大面积实施大规模开放在线课程即慕课、翻转课堂等热门教学模式的情况下，退而求其次，将工科物理教学在信息技术环境下恰当延伸则不失为一种现实的选择，同时也为今后慕课教学模式以及翻转课堂教学铺平了道路。

2传统教学和信息技术在大学物理教学中的融合

立足于学员的自学能力、实践能力、创新能力以及科学素质培养，本文结合我校大学物理教学，从教学内容、教学方法手段、考核方式等方面将信息技术多方位融入教学过程。

2.1教学内容方面

教材是教学的重要依托，信息技术与教学内容的融合首先体现于教材的编写，本文参与了部级十一五规划教材“大学物理学”（第二版）的编写。该教材加强了经典与现代内容的融合，关注学科前沿，同时将数字化资源作为纸质教材的延伸，提高了教学内容之间、理论和应用之间的衔接，丰富了教学内容，拓展了相关内容及其呈现形式。将有关案例或课件素材以标注形式嵌入正文，在教材中简明介绍有关案例的相关背景，利用信息技术将详细内容存入随书光盘；光盘内容分为“科学研究方法”、“军事应用”、“工程技术应用”、“物理学进展”、“生活中的物理”等五类，通过信息技术突出了物理原理的实践应用。

2.2教学方法、手段方面

2.2.1建立了具有专业特点的数字化资源

按照国家精品资源共享课的技术规范，结合我校各专业特点，在教学过程中大量收集、创作各种信息技术教学资源，在教学内容中有机结合并建立了重点难点指导、电子教案、演示程序、动画、授课录像、演示实验录像、素材库、大学物理教学案例库、物理与军事高新技术案例库，把教学相关的文本、图像、视频和同步课件等数字化资源通过网络呈现给学员，支持学员通过网络学习。

2.2.2进行了在线专题讨论、在线练习、在线作业和在线自测

在信息技术环境下，充分发挥网络的作用，在教员引导下完成班级集体对于某一专题的讨论，要求每位学员都要积极参与，是在教员引导下的学习沙龙[2]；建立在线练习题题库，完成基本理论的巩固和练习；建立在线自动判解的作业系统及作业题库，对于不同的错误答案分别给出不同的提示和学习建议；建立在线自测题库，使得学员可以自行利用网络进行在线诊断学习缺陷。

2.2.3实现了在线答疑

在线答疑是“点对面”和“点对点”的教学辅导，既可以实现教员对某一教学难点的集体辅导，也可以实现对某些困难学员的个别化辅导，真正实现了因材施教；同时，学员在提出问题之前可以按关键词对以往辅导过的相似内容进行搜索，从后台将以往相似问题的解答调出作为学习参考，学员通过对以往相似问题解答的学习，可以自己找到提出问题的答案，提高了辅导答疑的效率。

2.2.4拓展了大学物理演示实验的呈现形式

演示实验对于大学物理课堂教学必不可少，课堂教学的实验演示主要分为实物演示和多媒体演示，我们根据教学内容的不同特点，实现了传统实物演示和信息技术环境下多种演示方式的融合。（1）将数码摄像、投影仪和计算机一体的传感技术引入大学物理课堂教学。在大学物理演示实验中，有很多实验受到各种条件限制而不适合进行课堂演示[3]，则在课堂上播放提前录制好的、教员自己亲手操作的实物演示实验录像，可以使这类实验的演示成为现实而且效果较好，比用计算机直接模拟的方法更直观和真实，也体现了物理学科的实验科学本质。（2）利用信息技术实现了演示实验方式向近代和军事领域的倾斜。在兼顾实物演示方式的基础上，利用信息技术进行经典教学内容演示的同时，注重近代物理教学内容和军事应用的实验演示。相对于经典教学内容，近代物理以及军事应用的教学内容课堂演示难度更大，本文充分发挥信息技术的优势，积极将多媒体技术、网络技术、计算机辅助和模拟、仿真等信息技术引入近代物理和军事应用课堂教学，实现了包括宇观、宏观、微观和高速领域以及军事应用在内的立体化演示呈现方式。

2.3考核方式方面

在实施综合型、全过程大学物理考核方式的同时，建立全过程能力素质考核机制，实现了教考分离，体现了课程考核结果对于人才质量评价的科学性。要实现这一目标，传统考核方式显然力不从心。利用网络系统等信息化手段，设置大作业，进行分组讨论，开展课后练习、章节测验等，并将此计入形成性评估成绩，个体评价结果依赖于形成性评估和终结性评估，这样，不但拓展了课程考核的时间和空间，而且使得考核方式突出了综合素质和应用能力的考查，注重了学习过程的考查和学习积极性的调动。

3传统教学和信息技术相互融合的创新之处

教学内容方面，紧跟学科前沿，充分融入军事高科技知识，注重大学物理教学内容的方法价值、人文价值和军事应用价值，附带光盘实现了将数字化资源作为纸质教材的延伸；教学呈现方式方面，大学物理教学与信息技术的融合拓展了传统教学以黑板、粉笔、课本为主的教学呈现方式，丰富了学员感官的刺激和留下的记忆量[4]；教员教学方式方面，大学物理教学与信息技术的融合，使得物理教员的备课，不仅仅是备教材、备学员，还需要备课堂教学与信息技术的结合，这种结合能够激发学员的学习热情，能够提高课堂教学的效率，能够激发教员的工作以及通过信息技术获取新知的热情，也能够提高教员的专业水平，有效促进教员的教学和科研；学员学习方式方面，大学物理教学与信息技术的融合，可以使更多的学员能够自主学习，体现了因材施教的原则，给学员提供了更多的学习时间和更大的学习空间，有效地丰富了学员的学习方式；师生互动方式方面，大学物理教学与信息技术的融合，为实现师生互动提供了桥梁和纽带，为师生互动提供了新的交流方式，使得大学物理课堂上教员的“教”和学员的“学”不是传统意义上的教学，而是学员在自主学习、不断交流中，通过教员的引导达到更深层次的学习目标；考核方式方面，课程考核成绩既有传统的期末成绩，也有平时通过网络进行探究、讨论和答辩的部分，通过信息技术实现了学与考的多层次融合，考核评价贯穿于整个教学过程，通过考核的导向作用，不仅能促使学员更注重发散思维、分析和解决问题能力等综合素质的养成，也能促使教员以多种组织方式和教学方法去开展素质教育。

4结语

大学物理教学与信息技术的多方位融合顺应了教育教学改革与创新的潮流，立足于学员的自学能力、实践能力、创新能力以及科学素质培养，结合我校大学物理教学过程，实现了教学内容的创新、教学呈现方式的创新、教员教学方式的创新、学员学习方式的创新、师生互动方式的创新和考核方式的创新，营造了有益于提高大学物理教学质量和人才培养质量的校园数字化环境，为大学物理教育转型和教学改革提供了重要支撑。

参考文献

[1]邵泽义.信息技术与学科教学的整合[J].中国电化教育,2001(11).

[2]苗劲松,张胜海.严格定位基础学科努力提高科学素质[J].国际物理教育通讯,2005(36).

[3]宋冬灵,廖天河.网络助学效益研究[J].经济研究导刊,2015(9).

[4]王永瑛,张宏菊.多媒体技术与物理课堂教学[J].国际物理教育通讯,2009(44).

作者:苗劲松 杨华 王秀泽 单位:信息工程大学理学院