大学物理实验课程问卷调查及改革实践*

吕秀品 李 林 池凌飞 林舜辉 杨玮枫

(汕头大学物理系 广东 汕头 515063)

1 引言

深化实验教学改革、加强实践教学是国家实施“素质教育”和“质量工程”，全面提高教育质量的重要内容[1].近年来很多高校进行了大学物理实验课程的改革和探索，将虚拟仿真、微课、翻转课堂、MOOC等新的教学模式应用于课程教学，弥补了传统实验教学的不足，为传统实验教学注入了新活力，并取得很好的教学效果[2～6].

汕头大学物理实验教学示范中心(以下简称中心)一直以来沿用的是传统实验教学模式，2019年春季学期末，中心对400多名修读课程的学生进行了问卷调查，问卷调查内容覆盖实验预习、操作、指导、报告整个教学环节.中心收集学生的反馈意见后，对调查结果进行梳理分析，总结出以下问题：一是预习模式单一，学生预习满意度低；二是教师指导满堂灌，学生依赖讲解进行实验； 三是实验报告有疑问，学生不找教师靠百度.为此，中心组织教研组对以上问题进行了对策研究，并提出了将信息技术深度融合实验教学的改革方案：通过建设微信教学平台和虚拟仿真教学平台，打造多元化线上预习模式，提高预习质量； 建立合作学习模式，转变教师指导方式；建立在线即时交流工具，使教师辅导覆盖到预习、课堂和报告3个阶段.课程改革方案的实施，有效地解决了传统实验教学模式存在的问题，提高了大学物理课程的教学质量.

2 问卷调查的实施与分析

中心对修读课程的6个理工专业的学生进行了问卷调查.调查采用匿名方式，共发放调查问卷 425份，回收有效问卷410份，有效问卷比例为96.5 %.从问卷的有效性看，调查数据是可信的.

调查问卷共设置了19个题目，其中有18个带选项的题目和1个开放性题目.中心将回收的有效问卷逐题进行了统计，对学生反馈的意见进行了整理，并对问卷调查结果进行了分析和总结.

2.1 实验预习调查结果与分析

问卷1～10题对目前的传统预习模式以及基于微课、虚拟仿真实验新技术的预习模式进行了调查.

从调查数据看，在传统预习模式中，有一半左右的学生会认真预习实验，完成预习报告；一半左右的学生只是应付预习，甚至有少数人根本不预习.完成预习的学生，有92.98%的学生是通过阅读实验讲义进行预习，仅35.33%的学生会主动到网上查阅相关资料.对于传统预习模式，仅有23.06%的学生对预习效果满意.以上数据反映了学生对传统预习模式满意度低，预习的主动性不高，预习效果差的问题.这跟传统预习方式单一、预习要求不高有很大关系.由于只能结合讲义预习，看不到实物，仪器结构只能靠想象，实验原理难以理解，学生很难跨越实验室与教材之间的鸿沟.再加课时紧张，教师很少抽查提问，这在一定程度上助长了学生不认真预习现象的出现.对于利用信息化平台辅助实验预习的问题，大部分学生持欢迎态度，也愿意花时间进行仿真实验或网络教学视频的学习.

大学物理实验课程问卷调查结果如表1所示.

表1 大学物理实验课程问卷调查结果

续表1

2.2 实验教与学的调查结果与分析

问卷11～15题就学生的合作学习方式和教师的授课方式等问题进行了调查.

从调查结果看，学生比较认可合作学习方式，在遇到实验问题时，只有27.56%的学生会寻求教师的帮助.大部分学生会通过仔细阅读讲义或同伴讨论方式解决.大部分学生认为教师没必要对每个实验完整讲解，只需重点讲解一些共性的问题或操作要点，给学生以充分的时间去摸索实验.

2.3 实验报告撰写的调查结果与分析

问卷第16和17题调查了实验报告环节.

数据显示:一份实验报告平均完成时间约为2～3小时.对于实验报告中遇到的问题，寻求教师答疑的学生占比最少，上网百度和同学间交流是解决问题的主要途径.

由此可见，教师在课后辅导这一环节发挥的作用非常有限，有必要建立即时交流工具，方便教师线上指导、学生之间互助讨论.

3 实验教学改革实践

实验教学改革的必由之路是将信息化技术和实验教学深度融合，促进教与学的双重质量提升.实验中心以问卷调查结果为改革依据，提出了以微信公众平台和虚拟仿真教学平台为基础，辅助实验教学的改革方案.建立以学生为中心，以学生自主学习为主、教师指导为辅的教学模式，同时建QQ学习群，延伸教师课堂指导和学生合作学习.这些改革举措已应用于教学中，解决了传统实验教学各个环节出现的问题.去年秋季学期末，实验中心对修读课程的部分学生进行了访谈，通过访谈了解到，学生普遍对课程改革措施满意，达到了课程改革预期目标.

3.1 建立多元化预习方式 提高预习效果

打造多元化预习方式，建设信息化教学平台，辅助实验预习，提高预习效果.

一是建立微信公众教学平台，丰富教学资源，如图1所示.平台上放置了十几个实验的教学视频和课件，学生在手机端利用碎片化时间随时可以进行实验预习.

图1 微信教学平台

二是建设虚拟仿真教学平台，如图2所示，内置40多个虚拟实验，学生可以在平台上进行仿真预习，模拟实验操作.

图2 虚拟仿真教学平台

学生在进实验室前，系统使用随机试卷在线测试学生预习情况，保证预习质量，如图3所示.

图3 预习试卷

3.2 建立合作学习模式 转变教学指导方式

合作互助学习模式是一种以学生为中心的学习方式.学生做实验时，采用互助合作学习方式，有问题先小组内讨论解决.合作学习方式可以促进学生之间的学习和交流，增强实验的认知，提高实验技能.在教学时，教师只针对一些共性的问题或重点、难点问题进行讲解，这样教师有较多的时间对学生进行个别指导.在指导过程中，教师通过引导学生，学会观察实验现象，学会深入分析问题和解决问题，提高实验教学质量.

3.3 建立线上交流工具 延伸课堂指导

QQ具有即时通信的优势，可以延伸课堂交流时间和空间，方便师生之间、学生之间的交流.学生如果在预习、撰写实验报告中遇到问题，可以将问题发在交流群中，同学之间可以线上探讨，线上也有教师进行辅导和答疑.合作学习从实验室延伸到线上，教师的指导也由课内延伸到课外，合作学习和教学指导完整地覆盖了整个实验环节.

3.4 改革成效

实验中心通过访谈部分学生，综合他们的反馈，总结出改革成效主要反映在以下3个方面：

一是预习资源非常丰富，通过讲义结合在线预习，无需进实验室，就能对每个项目的实验原理、仪器结构、操作方法有清晰的认识.大部分学生反映,进实验室前不再是脑袋空白一片或懵懵懂懂，而是很有自信，不再依赖教师课前全程讲解.

二是合作完成实验，实验操作时间明显比以前缩短，实验效率很高.讨论时间多了，实验操作心中有数也没那么匆忙了.

三是建立QQ学习群后，师生交流非常方便，不像以前总是百度找答案，同学之间互助学习效果很好，也很少抄袭别人的报告了.

4 结束语

实验中心对大学物理实验课程进行了问卷调查，剖析了各个环节的问题，提出并实施了一系列有针对性的实验教学改革举措，将现代信息技术融合到实验教学中，很好地解决了传统实验教学模式中各个环节出现的问题.这不仅推动了大学物理实验课程的改革，也提高了我校大学物理实验教学水平.通过问卷调查和改革实践，教师和学生都有很大收获，拓展了教学思路，优化了教学模式，提高了学生的动手能力和综合素质.我们将继续深化大学物理实验课程的教学改革和建设，争取更好的改革成效.