面對困難，立足教改

孔維姝 唐延林 胡 林

（貴州大學理學院 貴州光電子技術與應用重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

面對困難，立足教改

孔維姝 唐延林 胡 林

（貴州大學理學院 貴州光電子技術與應用重點實驗室，貴州 貴陽 550025）

面對困難，以《基本要求》為指南，從教學管理系統(tǒng)、教學內(nèi)容、教學過程以及考核方式等教學環(huán)節(jié)探討提高實驗教學質(zhì)量的途徑.建立了教學管理系統(tǒng)；重新設計了教學內(nèi)容和教學過程，提出了卡片加三四制教學方案；制定了操作過程評分細則.

大學物理實驗；基本要求；教學改革

2004年12月教育部物理基礎課程教學指導委員會制定了《非物理類理工科大學物理實驗課程教學基本要求》（以下簡稱《基本要求》），對大學物理實驗課程的任務、教學內(nèi)容、培養(yǎng)能力、分層次教學等提出了基本要求，并對相應的實施給出了具體的指導［1］.《基本要求》的主要特點是：（1）融知識、能力、素質(zhì)為一體；（2）推行開放實驗室，突出分層次教學；（3）重視教學過程；（4）重視教學保障硬件體系的作用［2，3］.其中明確規(guī)定實現(xiàn)基本要求的基本保證學時＞54，并且學校應保障應有的教學設備等硬件體系.

然而，我校農(nóng)林、生物類專業(yè)實施基本要求面臨如下困難：（1）學時數(shù)少.目前我們的總學時數(shù)為27，僅占基本要求底限的一半；（2）學生基礎差.我們的學生大多數(shù)是從大山里走出來的孩子，很多根本就沒有進過實驗室；（3）實驗室小、資金短缺、設備落后.雖然我校合并后成立了實驗中心，但就農(nóng)林生物類專業(yè)這塊的教學由于地理條件的限制，教室還是那幾間小教室；（4）教師少.現(xiàn)在面對我校農(nóng)林、生物類專業(yè)的實驗教師只有4名兼職教師.

面對這些困難，如何提高教學質(zhì)量，是我們每個教師應潛心研究的問題.雖然我們的條件差，不利于進行分層次教學；不能引進具有時代氣息的設備；不能一間教室配備一位指導老師，但是，我們同樣可以以《基本要求》為指南，在融知識、能力、素質(zhì)為一體，重視教學過程等方面探索提高教學質(zhì)量的途徑.

1 建立教學管理系統(tǒng)

《基本要求》中提出，各學校要積極創(chuàng)造條件營造多元化的教學模式并加強現(xiàn)代化教學信息管理，以豐富教學資源、拓展實驗教學的時間和空間、滿足個性化教育和培養(yǎng)創(chuàng)新人才的需要、提供學生自主學習和師生交流平臺.上學期，在我校理學院實驗中心的統(tǒng)一指導下，我們建立了大學物理實驗管理系統(tǒng)，試行了實驗管理系統(tǒng)下的教學，實現(xiàn)了學生在網(wǎng)上自主選課，開設了網(wǎng)上互動窗口，建立了教師和教師間，教師和學生間的交流平臺，為營造多元化教學模式和現(xiàn)代化教學信息管理邁出了堅實的一步.

2 重新設計教學內(nèi)容

同樣的實驗項目不同的內(nèi)容要求可以收到不同的效果.我們以“融知識、能力、素質(zhì)為一體”的基本要求［4］為原則重新設計實驗內(nèi)容，盡量將過去測量基本物理量的實驗改為具有設計性、研究性或與生物相關的實驗，將過去的傻瓜儀器改為自行組裝的儀器.表1是部分實驗內(nèi)容調(diào)整前后對比.調(diào)整后的內(nèi)容更有利于學生掌握儀器的性能和操作的技術；有利于學生學習基本的研究方法和創(chuàng)新思想；有利于培養(yǎng)學生的綜合能力及學習興趣.

表1 部分實驗教學方案調(diào)整前后對比

3 實行卡片加三四制教學方案

對于大學物理實驗教學，為了培養(yǎng)學生獨立操作的能力，《基本要求》明確規(guī)定每臺設備1～2人，這對于小實驗室來說，如果一位老師只面對一個小實驗室，顯然教師工作效率太低，不符合當今時代的節(jié)奏.雖然一位教師指導多個實驗，可以提高教師工作效率，但有些實驗室教師空缺又可能導致指導不周，教學效果下降.為了既提高教師的工作效率，又提高教學效果，我們提出了卡片加三四制實驗教學方案.

我們將每個工作臺上配以助教卡片.制作卡片從內(nèi)容、分類、格式等方面都提出了要求，卡片內(nèi)容主要包括注意事項以及有利于學生掌握實驗基本方法應注意的問題，卡片內(nèi)容的分類以及卡片的格式都以便于學生快速查閱進行設計.表2是用混合法測量金屬比熱實驗的卡片.

表2 用混合法測量金屬比熱實驗的卡片

三四制教學方案是指每位老師指導3類實驗，教學過程分4個循環(huán)完成.3類實驗分別為獨立性實驗、半指導性實驗和指導性實驗（每個實驗室布置1類實驗，1類實驗有8套相同設備，每名學生1臺設備），表3列出了3類實驗的項目，其中1～3類實驗的指導時間按1∶4∶8的比例分配.四個循環(huán)的方案設計如下：第一個循環(huán)，用時20分鐘左右，主要教學任務是：檢查學生預習情況，同時，注意指導學生如何有效地進行預習，以培養(yǎng)學生獨立分析和解決問題的能力.對第二輪指導，用時80分鐘左右，在這一輪循環(huán)中，主要任務是培養(yǎng)學生觀察、發(fā)現(xiàn)、提出、解決問題的能力及動手能力.具體操作是，在巡視學生的操作中，注意觀察發(fā)現(xiàn)學生操作中的典型問題.典型問題主要包括：（1）儀器使用方法問題；（2）影響測量精度問題.一旦發(fā)現(xiàn)典型問題，及時組織所有本實驗項目學生觀察，發(fā)現(xiàn)和解決這些問題，在這一環(huán)節(jié)中，特別注意培養(yǎng)學生用基本實驗方法，快速調(diào)節(jié)儀器、快速讀取數(shù)據(jù)以及提高測量精度等能力.表4列出了我們總結的快速調(diào)節(jié)、快速讀數(shù)及提高精度的部分方法.在這一環(huán)節(jié)中如果教師指導得好，不僅有利于學生掌握《基本要求》中的教學內(nèi)容，而且能夠使學生在老師的引導、啟發(fā)和鼓勵下，仔細操作、觀察；認真思考、分析；大膽提問、答疑；積極動手、動腦，使課堂氣氛既緊張，又活躍，改變學生過去那種應付差事的態(tài)度，真正體現(xiàn)學生為主體，教師為主導的教學方法，有利于達到《基本要求》中能力培養(yǎng)的要求.第三輪循環(huán)的主要任務是進行數(shù)據(jù)可靠性分析（用時25分鐘左右），在這一循環(huán)中，注意發(fā)現(xiàn)典型的數(shù)據(jù)不可靠的問題，并及時指導學生討論，找出數(shù)據(jù)不可靠的原因.對不可靠的數(shù)據(jù)，一律要求學生重做，使學生養(yǎng)成科學的實驗態(tài)度.在第四輪循環(huán)中（用時25分鐘左右），對基本工具性實驗及基本實驗方法訓練的實驗，檢查操作技能正確與否以及熟練程度.具體操作是，在老師統(tǒng)一指揮下，同時測量同一個量，并對同步操作的結果進行比較評價，這樣既省時又可提高學生的競爭意識；對組裝性實驗，檢查其是否能正常工作；對測量基本物理量的實驗進行小結，訓練學生歸納總結問題的能力.具體操作是，總結測量的難點、解決的方法及應解決的關鍵問題等.通過這樣一些具有研究性、創(chuàng)意性的問題小結，也有利于培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力.表5列出了部分實驗小結的主要內(nèi)容.

表3 1～3類實驗項目

表4 快速調(diào)節(jié)、快速讀數(shù)及提高精度的部分方法

表5 部分實驗小結的主要內(nèi)容

4 制定操作過程考核細則

《基本要求》中明確指出：考核是實驗教學中的重要環(huán)節(jié)，是教學方法和教學過程的重要組成部分.對實驗成績的評估，我們實行了預習報告、實驗過程和實驗報告3項成績綜合評估.為了強調(diào)《基本要求》中重視教學過程的特點，加大了操作過程成績的權重，3項成績分數(shù)的比例為2∶5∶3，預習報告的成績根據(jù)報告內(nèi)容（包括目的、儀器、原理、內(nèi)容及步驟）的概述、報告格式、報告的整潔度等進行評定.通過對實驗原理、內(nèi)容等的總結概括，一方面可提高學生的歸納總結能力，另一方面可有效避免學生盲目地走進實驗室，胡亂應付實驗的現(xiàn)象.操作成績往往是最難評價的，如果通過對學生一一提問進行評分，一方面會耗掉教師大量的時間，另一方面，單一的模式，也不利于調(diào)動學生學習的積極性.我們試行了操作的高分和低分在整個實驗過程中體現(xiàn)的評分機制，對于完成實驗任務的給一個基礎分（70分），在此基礎上，根據(jù)操作過程中得到的加分和扣分點升降分數(shù)，加分點主要包括：能夠發(fā)現(xiàn)、提出、解決以及積極回答問題；對于常見的實驗系統(tǒng)故障能進行分析、判斷和排除；實驗方法科學以及操作熟練.所加分數(shù)按得分點的多少以及是否有創(chuàng)新性決定，1個普通得分點加5分，一個有創(chuàng)新性的得分點加10～25分.所扣分數(shù)按扣分點的多少和損壞儀器的情況評估，1個普通扣分點扣5分，對于不愛護公共財產(chǎn)的嚴重不良行為扣除所有基礎分.由此評價的操作分數(shù)，可提高學生愛護公共財產(chǎn)的意識，較真實地反映了學生的能力，使學生能在相互比較中了解自身長處和不足，增加學生的競爭意識和創(chuàng)新意識，引領學生朝著有利于自身充分發(fā)展的方向努力，符合《基本要求》中強化對學生能力和實驗技能考核，重視教學過程的要求，受到學生的普遍認可.實驗報告的分數(shù)，主要決定于實驗數(shù)據(jù)的處理（包括實驗結果、不確定度分析）、實驗結果的討論以及思考題的解答，三者的分數(shù)比例為：80∶10∶10，著重于訓練學生實驗數(shù)據(jù)處理方法以及對實驗結果的分析，以提高學生分析問題、解決問題的能力.

我們知道我們與大多數(shù)重點大學的差距還很大，正因為如此，我們意識到必須立足教改.我們相信只要不斷地努力，以《基本要求》為指南，再通過網(wǎng)絡的交流平臺以及走出去參加相關會議，向兄弟院校學習，我們一定能夠不斷地提高教學質(zhì)量.

［1］ 李相銀，王志興，崔驥，裴曉.落實《大學物理實驗課程教學基本要求》，加強大學生物理實驗能力和實驗創(chuàng)新意識的培養(yǎng)、訓練［J］.物理與工程，2007，17（2）：3～5

［2］ 霍劍青.大學物理實驗課程教學基本要求的指導思想和內(nèi)容解讀［J］.物理與工程，2007，17（1）：5～9

［3］ 唐海燕，陶純匡.認真學習《非物理類理工科大學物理實驗課程教學基本要求》全面提高大學物理實驗課程教學質(zhì)量［J］.物理與工程，2007，17（3）：12～13

［4］ 韓忠，陶純匡.深刻領會《非物理類理工科大學物理實驗課程教學基本要求》的精神，深化改革，建設精品課程［J］.物理與工程，2007，17（2）：21～22

［5］ 孔維姝，唐延林，胡林.楊氏模量實驗儀器調(diào)節(jié)的一種優(yōu)化方法及實施方案［J］.大學物理 已錄用

［6］ 黃英群，李寶河，耿愛叢.分光計調(diào)整實驗中望遠鏡光軸的一種極限調(diào)節(jié)法［J］.大學物理實驗，2008，21（4）：36～41

2011－03－11）

教育部高等學校物理基礎課程教學指導分委員會項目（2009），貴州省基金（20062003）（由孔維姝主持）.教育部高等學校物理基礎課程教學指導分委員會項目（2008.）（由唐延林主持）

孔維姝（1958年出生），女，河北武安，教授，學士.凝聚態(tài)物理.