大學(xué)物理實驗教學(xué)考核現(xiàn)狀及分析

張燕 謝衛(wèi)東

摘?要：本文以培養(yǎng)出更高水平的應(yīng)用型人才為目標(biāo)，以我院大學(xué)物理實驗教學(xué)為例，對目前的教學(xué)現(xiàn)狀進行了闡述，并對實驗考核過程中存在的問題進行了梳理，然后根據(jù)問題給出了有針對性的考核優(yōu)化方案。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗;考核標(biāo)準(zhǔn);教學(xué)現(xiàn)狀

中圖分類號：G642.0

大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程，這門課程發(fā)揮了物理理論與實驗緊密結(jié)合的培養(yǎng)優(yōu)勢，以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣為前提，以學(xué)生親自動手實驗為教學(xué)手段，對學(xué)生進行全面系統(tǒng)的實驗方法和實驗技能的訓(xùn)練，掌握和提升實驗研究的方法和技巧，讓學(xué)生通過物理課程的學(xué)習(xí)，使知識、能力、素質(zhì)得以健康協(xié)調(diào)的發(fā)展，培養(yǎng)將來從事實際工作的獨立思考能力和創(chuàng)新能力?？茖W(xué)合理的考核方式可以幫助老師掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，同時考核對學(xué)生的課程學(xué)習(xí)起著導(dǎo)向作用。

1 我院大學(xué)物理實驗的現(xiàn)狀

我院大學(xué)物理實驗面向全校理工科的學(xué)生，目前各個專業(yè)開設(shè)的實驗教學(xué)內(nèi)容基本上是統(tǒng)一的，大部分的實驗都是驗證性實驗，不斷重復(fù)教材的定量和定律，而結(jié)合各專業(yè)特點設(shè)置的應(yīng)用性實驗項目幾乎沒有。目前主要開設(shè)有大學(xué)物理實驗A和大學(xué)物理實驗B，主要實驗內(nèi)容包括三種類別，分別是力學(xué)實驗、電磁學(xué)實驗和光學(xué)實驗，如表1所示，其中3個學(xué)時的誤差理論課程是必修的內(nèi)容。

此外，大學(xué)物理實驗A主要面向的專業(yè)是電子學(xué)院的學(xué)生，需要修夠11個實驗（三種類別的實驗必修分別修夠2個及以上）;而大學(xué)物理實驗B主要面向電子學(xué)院以外的其他學(xué)院的學(xué)生，需要修夠7個實驗（三種類別的實驗必修分別修夠2個及以上）。目前開設(shè)的實驗項目與專業(yè)需求是嚴(yán)重脫離的，教學(xué)大綱沒有針對性，沒有根據(jù)各個專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)進行定制，各個專業(yè)學(xué)生安排的教學(xué)內(nèi)容和要求也都是完全統(tǒng)一的，考核標(biāo)準(zhǔn)也是一致的，沒有根據(jù)專業(yè)特點區(qū)別設(shè)置，培養(yǎng)目標(biāo)和學(xué)生學(xué)習(xí)目標(biāo)不明確。因此在具體做實驗過程中無法引起學(xué)生的重視，也不能調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，教學(xué)效果也不是很理想。

而我院目前的授課方式主要是實驗指導(dǎo)老師在實驗室給學(xué)生們講解實驗原理、操作方法以及注意事項，然后學(xué)生根據(jù)老師的講解操作實驗儀器，記錄實驗數(shù)據(jù)，進行數(shù)據(jù)分析，然后書寫實驗報告。這種授課方式，學(xué)生在課堂上吸收到的知識是有限的，完全是被動的接收知識，認(rèn)真預(yù)習(xí)的同學(xué)還可能有所收獲，而沒有預(yù)習(xí)的學(xué)生所獲得知識和技能就太少了。這樣的實驗教學(xué)，完全不能實現(xiàn)知識、能力和素質(zhì)協(xié)調(diào)發(fā)展，思考和創(chuàng)新并重的學(xué)生培養(yǎng)目標(biāo)。如果在做實驗前，學(xué)生可以提前使用線上的資源進行預(yù)習(xí)或者使用虛擬實驗系統(tǒng)進行線上操作，然后再進行線下的動手操作，必定可以對實驗有更深的理解以及對所學(xué)的物理知識也有更深的理解。

2 我院大學(xué)物理實驗現(xiàn)行的考核標(biāo)準(zhǔn)

目前我院現(xiàn)行的實驗成績考核，是按照預(yù)習(xí)、實驗操作、實驗報告3個環(huán)節(jié)綜合進行考查的，如表2所示?？己酥?，即考慮實驗結(jié)果更注重實驗操作的正確和整個實驗過程中反映出的實驗作風(fēng)的嚴(yán)謹(jǐn)。對實驗結(jié)果的分析有新的建議和新見解的學(xué)生給以鼓勵;相反，對實驗中隨意修改數(shù)據(jù)弄虛作假的行為堅決給以嚴(yán)肅處理。由于實行了學(xué)生在互聯(lián)網(wǎng)上自主選課，所以學(xué)生對課程的進度就很清楚。我們要求學(xué)生實驗前一定要認(rèn)真預(yù)習(xí)，課前填好實驗報告中的實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗?nèi)容和主要操作步驟等欄目，并在實驗記錄紙上畫好實驗記錄表格，這樣避免了實驗過程的盲目性，讓學(xué)生在實驗中有更深刻的體會認(rèn)識、有更大的知識收獲。實驗前教師逐一檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報告，預(yù)習(xí)報告占該次實驗成績的10%，凡預(yù)習(xí)報告不合格者不允許做實驗。實驗中，每個學(xué)生在教師指導(dǎo)下獨立操作。由于我們做到了讓學(xué)生一人一套實驗儀器（實際保證不了），教師可以對每個學(xué)生的實驗操作和技能單獨評分，具體過程中的實驗操作技能占實驗成績的50%。課后，學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行計算處理，分析和討論實驗結(jié)果，正確完成實驗報告，實驗報告分?jǐn)?shù)占實驗成績的40%，而且實驗報告的評分是按照嚴(yán)格詳細的評分細則統(tǒng)一評閱的。我們采用的這一套計分方法是通過我們長期的教學(xué)實踐而總結(jié)得出的，這充分體現(xiàn)了本課程的實驗特點，并收到了良好的教學(xué)成效。從現(xiàn)行的考核標(biāo)準(zhǔn)可以看出，對學(xué)生實驗操作的要求非常高，在整個考核中占有50%的比重，但是在實際操作中，這一部分很難嚴(yán)格控制。

3 在執(zhí)行現(xiàn)行考核標(biāo)準(zhǔn)過程中發(fā)現(xiàn)的問題

3.1 預(yù)習(xí)報告

雖然在現(xiàn)行的考核標(biāo)準(zhǔn)中對學(xué)生的預(yù)習(xí)報告有非常明確的書寫要求和標(biāo)準(zhǔn)，但是有相當(dāng)大一部分學(xué)生的預(yù)習(xí)報告寫得很粗糙，對實驗的原理的理解不到位，對所需要的器材和實驗步驟不是很了解，且對需要采集的數(shù)據(jù)也沒有畫出相應(yīng)的表格。但是由于學(xué)時的限制，實驗指導(dǎo)老師還是允許其參加實驗，并且預(yù)習(xí)報告這部分老師通常給出的分值也比較高。

3.2 實驗操作

大學(xué)物理實驗開設(shè)了20個實驗項目，滿足了我校理、工科共20多個專業(yè)近2000名學(xué)生學(xué)習(xí)的需要。但是由于實驗條件的限制，不能滿足一人一套實驗設(shè)備，而是兩人一組。這就導(dǎo)致在實際操作過程中，有的同學(xué)會濫竽充數(shù)，而老師的實驗操作分?jǐn)?shù)，大部分是根據(jù)學(xué)生的實驗數(shù)據(jù)是否合理給出的，因此實驗操作分?jǐn)?shù)一般打分都比較高。

3.3 實驗報告

由于預(yù)習(xí)報告和實驗操作兩項分?jǐn)?shù)，指導(dǎo)老師通常打分都比較高，因此實驗報告指導(dǎo)老師就按照考核標(biāo)準(zhǔn)批閱的比較嚴(yán)格。雖然有的學(xué)生在實驗過程中預(yù)習(xí)報告和實驗操作都完成得很好，但是實驗報告卻寫的一塌糊涂，實驗數(shù)據(jù)處理錯誤，這也說明學(xué)生實際沒有理解實驗原理;或者沒有寫實驗結(jié)論和分析等各種情況會出現(xiàn)，因此實驗報告的分?jǐn)?shù)是可以拉開等級的。

因此，總結(jié)上述的問題，由于學(xué)時數(shù)要求和實驗條件的限制，導(dǎo)致現(xiàn)行的考核標(biāo)準(zhǔn)在實際實行中，最終淪為以實驗報告決定實驗結(jié)果好壞的唯一標(biāo)準(zhǔn)了。因此，現(xiàn)行的大學(xué)物理實驗考核標(biāo)準(zhǔn)需要進行優(yōu)化，使其更加科學(xué)，在促進學(xué)生培養(yǎng)質(zhì)量上發(fā)揮更大更好的作用。

4 對現(xiàn)行考核標(biāo)準(zhǔn)進行優(yōu)化的策略思考

4.1 充分發(fā)揮線上資源的作用，提高實驗預(yù)習(xí)質(zhì)量

線上線下混合教學(xué)的模式被不斷探索，對于大學(xué)物理實驗也可以采用線上線下混合的教學(xué)模式，充分利用現(xiàn)有的線上資源來支持線下的實驗教學(xué)，從而提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。在進行線下實驗操作之前，要求學(xué)生預(yù)習(xí)相關(guān)實驗的原理講解視頻和操作視頻或者學(xué)習(xí)相關(guān)的微課，如果有合適的虛擬仿真資源，學(xué)生可以先在線上完成虛擬仿真操作，熟悉實驗的操作流程，更深入地理解實驗原理以及對所要采集的數(shù)據(jù)做到心中有數(shù)，并最終寫出比較完善的預(yù)習(xí)報告。這部分可以根據(jù)學(xué)生的完成度，給出相應(yīng)的分?jǐn)?shù)。并且每一項均可以在網(wǎng)上完成，保證每一個環(huán)節(jié)都處于可控的狀態(tài)。如果不能按時完成網(wǎng)上預(yù)習(xí)部分，不可以進實驗室。

4.2 改善教學(xué)條件，提高實驗操作質(zhì)量

我院目前大學(xué)物理實驗的教學(xué)任務(wù)非常重，每個學(xué)期要開設(shè)近10000人時數(shù)的實驗，但是受實驗條件所限，目前只能是兩人一組開展實驗，此外隨著學(xué)校工科專業(yè)的擴招，對大學(xué)物理實驗的需求也越來越強，因此急需改善教學(xué)條件，增加現(xiàn)有實驗的實驗設(shè)備套數(shù)，保證一人一組開展實驗。

此外，開發(fā)線上實驗數(shù)據(jù)驗證程序，可以要求學(xué)生實驗時將所測量數(shù)據(jù)輸入其中，驗證其數(shù)據(jù)的合理性和正確性，從而保證學(xué)生的實驗操作質(zhì)量。

4.3 嚴(yán)把實驗報告關(guān)，提高實驗教學(xué)質(zhì)量

我院老師們一直秉承認(rèn)真負(fù)責(zé)的態(tài)度，對每一份實驗報告均認(rèn)真批閱，并給出合理的實驗分?jǐn)?shù)。但是有時實驗報告批改不及時，并且實驗報告批閱完后，指導(dǎo)老師就直接歸檔了，沒有將實驗報告反饋給學(xué)生。因此學(xué)生不能及時了解自己的實驗報告在書寫的過程中存在什么問題，不能及時更改，不利于對實驗教學(xué)質(zhì)量的提高。

根據(jù)上面的建議總結(jié)出比較適合我院大學(xué)物理實驗考核方式，如下表3所示。現(xiàn)行的考核標(biāo)準(zhǔn)比較籠統(tǒng)，不利于各個考核環(huán)節(jié)的把控。而優(yōu)化后的考核標(biāo)準(zhǔn)，由于把各個環(huán)節(jié)進行了優(yōu)化細分，保使得各環(huán)節(jié)的可操作性更強。優(yōu)化后的實驗標(biāo)準(zhǔn)總分為110分，其中對實驗有創(chuàng)新性的思維和見解的，給予標(biāo)準(zhǔn)分10分的獎勵！這可以提高學(xué)生在進行實驗時的積極性和創(chuàng)新性，提高應(yīng)用型人才的培養(yǎng)質(zhì)量。

總結(jié)

大學(xué)物理實驗是理工類本科生的必修課，是學(xué)生進入大學(xué)后的第一次實踐課，在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和綜合素質(zhì)上起著非常重要的作用。優(yōu)化細分后的實驗考核機制不僅可操作性更強，極大地提升實驗考核的效率，并且更加注重學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量。

參考文獻：

[1]沈桓羽，孫寶印.應(yīng)用型本科物理實驗課程考核方式的思考與建議.科技風(fēng)，2020，2.

[2]武小琴，姚曉玲，陳俊斌，趙萍，劉力.大學(xué)物理實驗階段化的考核方式研究.物理與工程，2015，25（2）：66-70.

[3]相國濤，唐笑，江莎，李麗，周賢菊.關(guān)于大學(xué)物理實驗課程考核方式改革的探討.教育教學(xué)論壇，2020，9（39）.

[4]劉國榮，王青，桑萃萃，朱維君.大學(xué)物理實驗課程學(xué)習(xí)評價模式優(yōu)化研究.實驗科學(xué)與技術(shù)，2021，19（3）：73-76.

[5]劉正欽，陳超，李萬淳，謝東.應(yīng)用型人才培養(yǎng)的大學(xué)物理實驗教學(xué)模式探究與創(chuàng)新.桂林航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報，2020，4（100）：534-537.

[6]曹峰，紀(jì)緯，鄧柏昌.大學(xué)物理實驗教學(xué)考核的幾點思考.大學(xué)物理實驗，2019，10，32（5）：126-128.

[7]沈恒羽，孫寶印.普通物理實驗課程教學(xué)創(chuàng)新舉措與思考.科技風(fēng)，2021，6.

[8]王民，王拴虎，翟世龍，金克新，尹劍波.《大學(xué)物理實驗》課程改革的初步探索和思考.廣東化工，2021，48（12）：246-247.

基金項目：惠州學(xué)院教研教改委托項目“惠州學(xué)院《大學(xué)物理實驗》教學(xué)改革實施方案”（項目編號：X-JYJG 2021089）;惠州學(xué)院教博啟動項目“常壓氣液等離子體的放電特性研究及對廢液廢氣的處理”（項目編號：19/15602 210091 YB21）

*通訊作者：張燕（1979—?），女，河北寧晉縣人，博士，副教授，研究方向：常壓低溫等離子體物理及其在材料表面改性、環(huán)境保護等方面的應(yīng)用，物理實驗教學(xué)教研，虛擬仿真物理實驗平臺建設(shè)。