物理教学网站的开发与应用

物理教学网站的开发与应用
摘要：我们经过多年的尝试、比较和实践，提出了“物理教学网站”的设计理念。

本文介绍了我校在该理念下开发研制的“同济大学物理教学网站”模式、功能和使用情况。

关键词：信息技术；创新人才；资源建设；资源共享
计算机科学、多媒体技术和网络技术的不断进步，使社会各个领域都得到了史无前例的飞速发展。

在教育领域，计算机技术的应用已渗透到了各个方面，电子教室、教学网络、远程教育等都是计算机科学等科学技术迅猛发展下的产物。

从1996年开始，我们利用JA V A技术开发大型的网络课件，尝试建立了物理教学网站；在该网站建立、应用的13年间，我们不断思索其教学功能，结合应用实际多次改版，努力创造条件运用信息技术为教育教学改革服务。

一、“物理教学网站”的设计思想和目标
网络的出现是20世纪科技发展和应用的成果之一，今天的学生，除了从教师的课堂教学和纸质教材中获取知识外，更多地需要直接从网络上广泛获取和交换信息。

然而，网络技术的发展，并不能影响网上传播信息的内容和质量。

对使用者来说，重要的是其内容是否正确，其质量是否满足学习者的需要。

因此，”物理教学网站”的建立，在内容设计上应该注意以下几点：
1.将信息技术应用于课程的全过程
物理教学网站的建立应该考虑学习者的心理因素、学习基础与学习能力，要体现以学生为主体的教学思想。

从表现形式来看，可以通过使用问题引导、任务驱动、重点强调、模块组织等方式强化信息传递，引导学生逐步深入理解物理规律。

通过各种教学环节帮助不同基础的学生自主地获取必要的物理基础知识，培养学生基本的物理建模能力、科学分析能力、联系实际的能力和创新能力等。

另一方面，“大学物理”课程由于学时少、内容多，使得部分学生跟不上课堂上教师授课的速度。

因此，网站上的教学内容要尽可能全面，资源要丰富，教学功能要全；既要有完整、独立的课程系统，又要能通过多渠道集学习探究、查询检索、师生交互等功能于一体，加强对学生的课外学习辅导，体现互动学习的特点。

2.进行信息技术的应用设计
在教学改革中，网上教学系统逐步成为一些学校学生改善学习的一个工具，成为学生与学生、教师与学生协作交流时自然而然使用的一种途径。

可利用计算机接口技术、多媒体技术、超级链接技术与网络数据库技术，使学生在网上的作为能够得到同学或老师的评价，并使其各种作为与评价按一定的标准与权重量化，从而使教师较为方便地对学生进行了解与评价。

在资源库建设中，可以将资源分类管理，并具有上传、下载、检索和浏览等功能。

学生和老师在网上的教学活动中可以产生许多有价值的教学资源，比如答疑、学习日志、讨论等。

这些信息可以作为资源管理起来，供检索利用。

有些内容为了更好地生成数字化资源并分门别类入库，系统提供系列工具自动生成一定标准的共享资源。

3.使信息技术服务于人才培养目标
作为物理教学网站，在建设中需要创设数字化物理学科探索环境，其内容的表现要注意对学生探究行为的激励与引导，如设立问题讨论栏目，用多媒体手段模拟实际问题，引导同学思考、并给予必要的说明。

设立“计算物理”园地，教学生利用计算机编程语言建立实际物理问题的模型，研究其运动规律；在技术上开发出使用方便的学习平台，使用时就像打开WORD文档一样打开演示模型。

网上论坛为同学创建协作探究的场所：网上的学生园地尝试由学生管理，交流学生自己的作品。

网络环境由认知工具进一步转化为主动学习环境，使“以培养学生的创新精神和实践能力为重点”的教育目标得以实现。

二、“物理教学网站”的开发与应用
基于现代人才培养的需求，十几年来，我们在教学实践中不断改进网络教学平台的设计，用网络技术整合各种优质教学资源，构建了辅导系统、教学资源、网上教室、学生作品、教学论坛等栏目，“物理教学网站”建设理念先进、内容丰富、功能强大，年点击超过15万次。

1.在线读书系统的“仿真”设计
学习者外出不一定携带课本，但是只要能上网，就可以随时随地在我们的“在线读书系统”中进行学习。

看到重点之处、精彩之处还可以做上标记，即功能上的“仿真”设计。

在这个“仿真”设计中，WORD文档的书籍可通过网络系统提供的工具直接导入读书系统。

导入的课本，自动按照一定篇幅，在自然分段处插入[重点]、[书签]、[写读书笔记]等小图标。

教师也可借此功能引导同学们对某段内容特别关注或深入思考。

2.在线测试系统和学习监控功能
我们根据新的课程基本要求，研制了一套适合现代学生特点、适应教改需要、且满足各类测验要求的大学物理题目库及相应的计算机支持系统。

题库课程考核更客观、标准、高效，能准确体现学生的学习效果。

学生网上测试并提交答卷后，系统进行评卷，给出测试的成绩及其统计。

通过网上测试，可达到对物理基本概念、定理定律的巩固学习，同时督促学生课后定期复习。

强大的网上测试系统，除具有题库管理、随机组卷、自动评分、成绩统计等功能外，还可与学习计划(编辑教材目录时就设置好)、学习跟踪(用不同图标标记任务完成情况)、操作跟踪相关联(全程记录师生在系统中的活动情况和每次的学习时间等)，便于教师及时掌控学生的学习信息，强化网络教学管理。

3.在线讨论系统的几种设计
在线讨论是教学网站常用的板块，多年的实践发现其利用率不是很高，关键是技术问题。

由于物理等理工科类学习需要输入公式或计算式，以文本为主的撰写方式限制了该栏目的使用，为此我们开发了多媒体的撰写板，尤其是公式编写器的导入，实现了在线交流的目的，在教学中发挥了很好的作用。

与此同时，如何从讨论内容和形式上激发学生的讨论兴趣也需要考虑。

在线辩论是比较受学生欢迎的形式，符合青年学生争强好胜的性格特点。

在系统中，教师和学生都可以是“新建辩论”的出题人，也可以是支持正方或反方观点的辩手；而中立观点的加入也颇似总揽全局的智者。

“物理博客”，学生在这个栏目的参与程度之高是我们没有预料到的，打开学生的博客，常常能读到很好的科技文章，更多的是在博客中学生会提出自己的见解，还有学习中的经验和体会也会在博客中供大家参考。

4.在线作业批改中的信息反馈
利用OLE(Object Linking and Embedding，对象连接与嵌入)技术，平台的在线作业批改系统提供在线OFFICE文档编辑功能。

学生在线提交作业后，如果文件格式为OFFICE文档：Word文档、PowerPoint文档和Excel文档，则教师可在线打开，在线批阅学生提交的作业、论文等，并使用OFFICE标记修订功能将显示修订状态的文档发布在网上，供学习者查阅思考。

5.师生交流形式多样
交流模式可选，其交流栏目分两大类，一类是信息发布、提供下载式，是单向的；另一类是交互式，双向或多向。

实时消息为教师和学生一对一的私密性交流。

表达方式可选，研究及交流的平台可以编辑文本、编写公式和插入多媒体；也有画板功能，可以用鼠标当笔进行写画，并实时传输。

6.用户个性设计易于推广
网络学习系统已成为现代学校教学必不可少的教学媒介，其操作方便与否直接影响到推广应用。

本系统页面上各栏目的全部文字、图片、目录均可由教师在线制定。

甚至包括首页出现的滚动图，都可由教师一张一张在线管理。

教师可以通过管理系统的对话框，十分便捷地建立任何一门课程的教学网站。

事实证明，高速发展的信息技术被引入物理教学后，教学手段变得更加丰富、生动和多样化。

物理教学手段的多样化，不仅带动物理教学组织形式、教学方法的多样化，而且可以促进物理教学过程信息交流的多元化，认知方式的多元化，最终实现物理教学目标的多样化。

“物理教学网站”是我们在教学实践中根据自己的网络教学经验和教训，并听取教师和学生的意见，不断改进的结果。

为了更好地做到教学平台中教师之间、学生之间，以及教师和学生之间的各种类型和各种范围的交流，更好地实现各类测试、查询、评价、调查、资源管理、平台管理和多媒体编辑等人机交互的功能，我们研究最新的计算机技术，根据需要让这些技术为我们的教育服务。