大學(xué)物理實驗考核模式探索

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摘要：基于大學(xué)物理實驗考核現(xiàn)狀針對性地提出了大學(xué)物理實驗綜合量化考核模式。為了能更好地反映學(xué)生真實的大學(xué)物理實驗水平，拓展和優(yōu)化了大學(xué)物理實驗考核范圍，制訂和規(guī)范了實驗考核流程和量化標(biāo)準(zhǔn)。實踐表明這種實驗考核模式更加科學(xué)化和合理化。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗；實驗考核；綜合考核；量化

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2016）02-0147-03

Abstract： Based on the current situationofuniversity physics experimentassessment， the comprehensive and quantitative assessment model has been proposed pertinently.In order to better reflect the real level of university physics experiment， we expand and optimize the assessment scope of university physics experiment， develop and standardize the assessment process and quantitative criteria of experiments. Practice shows that this experimental assessment model is more scientific and rational.

Key words： university physics experiment； experimental assessment； comprehensive assessment； quantification.

大學(xué)物理實驗是理工科類學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的一門獨立的必修基礎(chǔ)課程[1-2]。本課程是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是大學(xué)生今后從事科學(xué)實驗工作的入門課程，它的一整套實驗知識、方法和技能也是學(xué)習(xí)專業(yè)課的基礎(chǔ)之一[3-4]。學(xué)習(xí)該課程的目的就是能夠使學(xué)生在物理實驗的基礎(chǔ)知識、基本方法和基本實驗技能方面受到一定的訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生具有初步的實驗?zāi)芰?、良好的實驗?xí)慣、遵守紀(jì)律和愛護(hù)公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德、嚴(yán)謹(jǐn)求實的治學(xué)態(tài)度、活躍的實驗科學(xué)思維、敢于探索的創(chuàng)新精神、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力[5-6]。同時也為各專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后續(xù)課程和今后從事科技工作打下良好的基礎(chǔ)。

近年來，各高校在大學(xué)物理實驗教學(xué)方面進(jìn)行了一系列有助于全面提高學(xué)生實驗素質(zhì)和創(chuàng)造能力的改革，在實驗教學(xué)實踐中也收到了很好的效果[7-8]。然而，在我國從中學(xué)到大學(xué)學(xué)生實驗考核始終是薄弱環(huán)節(jié)。大學(xué)物理實驗考核是該實驗課程不可缺少的重要組成部分。通過實驗考核，一方面能夠反映實驗課教學(xué)水平、教學(xué)效果及學(xué)生掌握基本知識的狀況和所具有的實驗技能；另一方面可督促學(xué)生重視實驗課的學(xué)習(xí)和實際操作[9]。實驗考核需要根據(jù)大學(xué)物理實驗課程的特點及社會科學(xué)發(fā)展的需要，設(shè)置一套科學(xué)的考核方法， 以促進(jìn)大學(xué)物理實驗教學(xué)的改革和發(fā)展， 努力培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力、適應(yīng)社會發(fā)展需要的實用型人才[10]。因此，實施科學(xué)的大學(xué)物理實驗考核模式是一個值得深入研究的課題。

由于高校擴(kuò)招學(xué)生人數(shù)增多，而實驗教師少，實驗室面積與實驗儀器數(shù)量有限?；谶@些現(xiàn)實的局限性因素，同時針對大學(xué)物理實驗課的基本特點，我校大學(xué)物理實驗室采用“小臺套、大循環(huán)”的實驗循環(huán)機(jī)制[11]以及一套有效的實驗考核方法，并已經(jīng)在實際工作中收獲了良好的效果。這里著重介紹我們已經(jīng)實施的大學(xué)物理實驗考核模式。如表1所示的大學(xué)物理實驗考核采用多樣化綜合量化考核模式，每個學(xué)生的最終成績由平時實驗考核成績和期終考核成績兩部分組成。這種考核方式將始終貫穿于工科專業(yè)的大學(xué)物理實驗等基礎(chǔ)實驗中，這將對培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新意識起到明顯的助推作用，這樣也更能公平、合理、科學(xué)地評定學(xué)生平時和期終考核實驗成績。

1 平時實驗考核

平時實驗考核采用百分制，占綜合考核成績的50%，由所有實驗項目得分的平均分決定。而每個實驗項目考核也采用百分制，考核對象包括課前預(yù)習(xí)，實驗態(tài)度及操作，實驗數(shù)據(jù)記錄，數(shù)據(jù)處理和討論分析。下面作詳細(xì)介紹。

1.1課前預(yù)習(xí)

在學(xué)生做實驗之前，很多學(xué)生有這樣一個誤區(qū)，課前預(yù)習(xí)的目的就是任務(wù)，不是真正為了理解實驗，學(xué)生通過課前查閱資料和指導(dǎo)書可以設(shè)計較為合理的實驗方案，為實驗提前做好準(zhǔn)備工作，同時可以培養(yǎng)學(xué)生自學(xué)和善于發(fā)現(xiàn)問題的能力。所以指導(dǎo)教師必須嚴(yán)格要求學(xué)生認(rèn)真預(yù)習(xí)實驗，并監(jiān)督到位。

由于實驗課的時間有限，實驗中既要熟悉實驗設(shè)備和儀器，又要進(jìn)行數(shù)據(jù)測量，如果不做好課前預(yù)習(xí)工作，學(xué)生實驗時就會手忙腳亂，測得的是實驗數(shù)據(jù)自然也不會精確，最終導(dǎo)致實驗結(jié)果不理想。因此，每次實驗課講解和演示完后，趁學(xué)生在熟悉和摸索實驗時，進(jìn)行課前預(yù)習(xí)的檢查，沒有預(yù)習(xí)的不得做實驗。檢查課前預(yù)習(xí)，不僅要檢查書寫在實驗報告冊上的預(yù)習(xí)報告，還要以提問的方式檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。現(xiàn)場對每位學(xué)生作預(yù)習(xí)綜合評價，首先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告是否寫得完整、規(guī)范，然后通過簡短而有針對性的提問，檢查他們對實驗?zāi)康摹⒃?、?nèi)容、步驟、注意事項等了解的情況，同時在實驗報告冊上對課前預(yù)習(xí)打分、簽字。當(dāng)然只有通過課前預(yù)習(xí)的檢查學(xué)生才有資格進(jìn)行實驗，如有預(yù)習(xí)不合格的不予簽字，責(zé)令下次重新實驗，此實驗項目考核應(yīng)酌情扣分。這樣做不僅能讓學(xué)生自覺地為實驗做好準(zhǔn)備，而且能提高實驗課的效果。這里采用學(xué)生回答問題的方式，隨堂考核，這樣可以隨時指出學(xué)生課前預(yù)習(xí)存在的缺點和問題，督促學(xué)生及時改正。這樣大大節(jié)約了課堂時間，實驗教學(xué)效果又立竿見影。

1.2實驗態(tài)度及操作

在實驗過程中，對學(xué)生實驗態(tài)度的考核，主要觀測學(xué)生的出勤情況、獨立完成情況等。要求實驗指導(dǎo)教師認(rèn)真記錄學(xué)生的出勤情況，從各個方面考察學(xué)生在實驗過程中是否積極，并觀察學(xué)生是否認(rèn)真獨立地完成實驗，是否認(rèn)真記錄數(shù)據(jù)等情況，認(rèn)真負(fù)責(zé)地給出每個學(xué)生實驗態(tài)度分?jǐn)?shù)。

實驗操作是考察學(xué)生的實際操作能力，學(xué)生實際操作能力的提高有助于解決實際問題。所以實驗操作在實驗過程中具有舉足輕重的作用，學(xué)生在進(jìn)行實驗操作時，實驗指導(dǎo)教師加大力度巡查學(xué)生的實驗操作情況，考察學(xué)生的儀器實驗規(guī)范性、熟練性及操作步驟是否正確，并按照評分標(biāo)準(zhǔn)當(dāng)堂給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。

1.3實驗數(shù)據(jù)記錄

實驗數(shù)據(jù)記錄主要考察學(xué)生觀察判斷能力，讀數(shù)是否科學(xué)，所記錄的數(shù)據(jù)的可靠性、完整性等。實驗完成后，指導(dǎo)老師檢查數(shù)據(jù)，如果實驗是獨立完成的并且誤差在允許的范圍內(nèi)，學(xué)生將實驗數(shù)據(jù)記錄在實驗報告冊上，指導(dǎo)老師當(dāng)面簽字并給出相應(yīng)的成績；如果誤差較大，那么必須重新進(jìn)行實驗操作，直到數(shù)據(jù)符合要求為止。

1.4數(shù)據(jù)處理和討論分析

實驗數(shù)據(jù)處理是鍛煉學(xué)生分析和運用數(shù)據(jù)進(jìn)行正確處理的能力和書寫表達(dá)能力，要求運用所學(xué)知識對實驗現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行初步的整理和計算，得出較為合理的計算結(jié)果。討論分析要求學(xué)生總結(jié)實驗結(jié)果，撰寫合格的實驗報告，回答相關(guān)思考題。

上述考核均以書面實驗報告的形式對整個實驗項目作詳細(xì)書寫，根據(jù)學(xué)生實驗報告中數(shù)據(jù)處理、誤差分析、繪制圖表、實驗體會和總結(jié)、回答思考題等項評定實驗報告成績。其中課前預(yù)習(xí)，實驗態(tài)度及操作和實驗數(shù)據(jù)記錄是當(dāng)堂簽字打分，數(shù)據(jù)處理和討論分析是學(xué)生課后根據(jù)自己的實驗數(shù)據(jù)完成的，這兩項得分是在統(tǒng)一上交實驗報告后由指導(dǎo)老師給出。最后統(tǒng)計出每個實驗項目的分?jǐn)?shù)，并記錄匯總。詳細(xì)的實驗項目考核各分項量化評分細(xì)則如表2所示。

2期終考核

實驗期終考核包括理論考試和操作考試兩部分，分?jǐn)?shù)各占期終考核成績的50%。為了使期終考核能促進(jìn)實驗教學(xué)水平和學(xué)生綜合素質(zhì)的提高，我們根據(jù)每個實驗項目的重點、難點及學(xué)生在實驗的過程中出現(xiàn)的問題設(shè)計了不同的題目，初步形成了一個小型試題庫，并選取若干個實驗項目作為考試內(nèi)容。理論考試和操作考試統(tǒng)一采用抽簽形式，考試前將準(zhǔn)備好的實驗項目編號，監(jiān)考教師讓學(xué)生隨機(jī)抽取，學(xué)生抽取編號以后進(jìn)入到相應(yīng)的實驗室進(jìn)行考核，監(jiān)考時務(wù)必保證理論考試和操作考試必須與每位學(xué)生抽中的實驗項目一致。

2.1理論考試

理論考試內(nèi)容主要包括對實驗原理、實驗的理論依據(jù)、實驗的數(shù)據(jù)處理以及與實驗相關(guān)的基本定律和基本概念，還有“誤差理論”中的有關(guān)內(nèi)容（如實驗數(shù)據(jù)處理、有效數(shù)學(xué)運算、誤差估算等）。

2.2操作考試

操作考試主要是以大學(xué)物理實驗基本操作為主，將實驗數(shù)據(jù)記錄、實驗結(jié)果分析、處理和解決問題的能力及儀器規(guī)范使用等作為評分標(biāo)準(zhǔn)。它就是以實際操作形式全面考查學(xué)生的實驗?zāi)芰Γ寣W(xué)生現(xiàn)場完成實驗操作，根據(jù)學(xué)生完成的情況評定成績。具體細(xì)節(jié)如表3所示（以分光計的調(diào)節(jié)與使用實驗為例）。

考試之前監(jiān)考老師需提前調(diào)整好分光計：調(diào)亂載物臺水平面；調(diào)亂目鏡、物鏡和平行光管焦距；調(diào)亂望遠(yuǎn)鏡和平行光管的共軸關(guān)系?？荚嚂r讓學(xué)生統(tǒng)一按步驟操作，評分后再統(tǒng)一做下一步操作，老師只可說出每步操作名稱作為基本提示。

以下七步共80分，另外每位學(xué)生均有基本分20分，若有違紀(jì)情況適當(dāng)減分：

第一步（調(diào)整載物臺、放置平面鏡，滿分10分）：載物臺三個凹槽風(fēng)別對應(yīng)三個螺釘（5分）；平面鏡和其中一個凹槽平行放置（5分）。

第二步（目鏡物鏡調(diào)焦，滿分10分）：目測粗調(diào)載物臺平面至可看到反射綠“+”后（2分），先調(diào)節(jié)目鏡焦距至分劃板刻度線最清晰（4分），再調(diào)節(jié)物鏡焦距至綠“+”最清晰（4分）。

第三步（“各趨一半”法調(diào)節(jié)，滿分15分）：目測粗調(diào)至平面鏡兩面均看到反射綠“+”（5分），然后“各趨一半”法調(diào)節(jié)兩面綠“+”同時與分劃板上交叉點嚴(yán)格重合（10分）。

第四步（垂直放置平面鏡調(diào)節(jié)，滿分10分）：輕拿輕放平面鏡至垂直于凹槽（2分），調(diào)節(jié)平面鏡一面綠“+”至嚴(yán)格重合（4分），轉(zhuǎn)動載物臺至另一面檢測綠“+”嚴(yán)格重合（4分）。

第五步（調(diào)節(jié)分劃板刻度線與載物臺平行，滿分5分）：輕微轉(zhuǎn)動目鏡和載物臺至綠色“+”與分劃板上刻度線重合移動（5分）

第六步（調(diào)節(jié)平行光管，滿分15分）：狹縫清晰（5分）、寬度適合0.5mm（5分），狹縫位置正確（調(diào)節(jié)狹縫，先與分劃板中間水平線重合再與豎直線重合）（5分）

第七步（測量一組數(shù)據(jù)，滿分15分）：左右兩條光線，每條光線左右游標(biāo)各有讀數(shù)。

3 結(jié)語

大學(xué)物理實驗教學(xué)的目的就是要求學(xué)生能夠運用扎實的物理理論知識，培養(yǎng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。一套好的考核方案完全會影響和制約著實驗課教與學(xué)的效果。在上述考核方式順利推行以后，我校學(xué)生對實驗課不積極不重視的現(xiàn)象有了很大的改觀，學(xué)生實驗成績有了大幅度的提高。從學(xué)生的評教來看，學(xué)生普遍認(rèn)為這種考核方式更加科學(xué)、公平、合理。我校物理實驗教學(xué)采用的這種考核方式，適合我校實際情況，本著以學(xué)生為主體，充分調(diào)動了學(xué)生的積極性和主動性，大大改變了學(xué)生對大學(xué)物理實驗課不重視，不積極的現(xiàn)象。這種實驗考核方式既考查了學(xué)生的基礎(chǔ)理論知識的掌握情況又考查了學(xué)生的物理實驗操作能力，既有對學(xué)生每次實驗的考核，也有對學(xué)生整個學(xué)期實驗的總評，實現(xiàn)了評價方式的多元化。

總之，結(jié)合國內(nèi)先進(jìn)的實驗教學(xué)經(jīng)驗， 并從本校的實際情況出發(fā)，我們提出了多樣化綜合量化考核方式。這種考核方式，對教師的要求更高，需要教師具有高度的責(zé)任心和奉獻(xiàn)精神。在教學(xué)的每個環(huán)節(jié)教師要認(rèn)真負(fù)責(zé)、嚴(yán)格把關(guān)，使大學(xué)物理實驗考核起到“以考促教，以考促學(xué)”的作用。實踐證明，改進(jìn)后的實驗成績考核方式提高了學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實驗課的主動性、積極性和自覺性，提高了學(xué)生實驗?zāi)芰蛣?chuàng)造能力，鍛煉了學(xué)生的意志，更加全面地提高了實驗的教學(xué)效果和學(xué)生的綜合素質(zhì)。

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