實(shí)踐課考核探究
——以電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)為例

陳展斌

（湖南工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖南 株洲 412007）

0 引言

2018年9月10日，習(xí)近平主席在全國(guó)教育大會(huì)上強(qiáng)調(diào)：“要加快建設(shè)教育強(qiáng)國(guó)，辦好人們滿意教育，提升教育服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展能力，加快一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，推動(dòng)產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才”。李克強(qiáng)總理強(qiáng)調(diào)：“要增強(qiáng)教育服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展能力，培養(yǎng)更多適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展的各類人才，高校要堅(jiān)持以教學(xué)為中心，突出創(chuàng)新意識(shí)和實(shí)踐能力，充分發(fā)揮高校在強(qiáng)化基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新、突破關(guān)鍵核心技術(shù)中的重要作用”。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，知識(shí)信息化的時(shí)代已然來(lái)臨。為應(yīng)對(duì)世界范圍內(nèi)科技和信息革命，高校肩負(fù)培養(yǎng)人才的神圣使命，新時(shí)代呼喚實(shí)踐創(chuàng)新能力的改革。為此，我國(guó)高?！半p一流”建設(shè)、雙萬(wàn)建設(shè)、新工科建設(shè)等舉措相繼出臺(tái)，信息化教學(xué)仿真虛擬、移動(dòng)智能終端、大數(shù)據(jù)與云平臺(tái)等數(shù)字化教與學(xué)綜合環(huán)境相繼構(gòu)建與運(yùn)行，旨在促進(jìn)高等教育高質(zhì)量發(fā)展，培養(yǎng)滿足社會(huì)發(fā)展需求的創(chuàng)新應(yīng)用型人才。

物理學(xué)是理論科學(xué)也是一門實(shí)驗(yàn)實(shí)踐科學(xué)，是溝通其他學(xué)科的橋梁。例如：材料領(lǐng)域中新材料的發(fā)現(xiàn)和制備，化學(xué)領(lǐng)域中光譜分析、放射性測(cè)量、激光分離同位素等，生物領(lǐng)域中各類顯微鏡、DNA操縱等，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域X光、CT、核磁共振、刀等，工程領(lǐng)域智能制造、新能源、人工智能等都和物理學(xué)密切相關(guān)。物理學(xué)是多學(xué)科的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要支撐。

實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)課程中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生自主摸索探究事物規(guī)律的主要手段，對(duì)學(xué)生理解、驗(yàn)證專業(yè)理論知識(shí)起著非常重要的作用[1-3]。實(shí)踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分，同時(shí)也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力的主要途徑[4]。在當(dāng)前“雙一流”和“新工科”建設(shè)以及教育信息化行動(dòng)的背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)新時(shí)代的需求、成為實(shí)驗(yàn)教學(xué)的熱點(diǎn)問(wèn)題之一。實(shí)踐教學(xué)體系以實(shí)踐教學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心前提，以教學(xué)活動(dòng)為主體內(nèi)容，并以相應(yīng)環(huán)境資源作為支持條件的有機(jī)整體?？己私Y(jié)果是衡量實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量的一把尺子，科學(xué)合理的考核評(píng)價(jià)體系才能保證高質(zhì)量的教學(xué)[3]。我們知道實(shí)驗(yàn)課程重在參與，具有摸索和探索的特點(diǎn)。實(shí)踐過(guò)程顯然比結(jié)果更加重要。傳統(tǒng)考核存在只看實(shí)驗(yàn)報(bào)告而不注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的弊端，導(dǎo)致平時(shí)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生迷信教師，照葫蘆畫瓢，缺乏創(chuàng)新思維。以生為本，以問(wèn)題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生愛(ài)國(guó)、求真、力行等思想品質(zhì)，豐富課程內(nèi)涵，強(qiáng)化課堂管理，建立一個(gè)客觀、科學(xué)的多元化的考核模式，均衡結(jié)果與過(guò)程，完善學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)制度是考核方式改革的宗旨。電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)較早所接觸到的專業(yè)實(shí)驗(yàn)課，由于所涉及的實(shí)驗(yàn)均需通電，因此，能培養(yǎng)學(xué)生注意安全，尊重科學(xué)、實(shí)事求是等良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。本文以電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)為例對(duì)考核方式改革進(jìn)行探論。

1 考核模式探討

課程思政的核心是立德樹人，它是一種思維方式，一種教育教學(xué)理念。課程思政不是改變專業(yè)課程的本來(lái)屬性，而是發(fā)揮課程的附屬功能──德育功能，運(yùn)用德育的學(xué)科思維，提煉專業(yè)課程中思想政治元素和價(jià)值文化。

（1）考核項(xiàng)目一：課程思政融入課程考核，實(shí)踐訓(xùn)練和課堂育人互動(dòng)契合。建立知識(shí)考核和價(jià)值引領(lǐng)雙效的考核體系（總分20分）。

表1 思政考核目標(biāo)和部分實(shí)驗(yàn)之間的關(guān)系

本項(xiàng)考核主要是實(shí)現(xiàn)課程培養(yǎng)目標(biāo)中增強(qiáng)實(shí)踐能力，努力提高自身素質(zhì)。樹立科學(xué)的世界觀、培養(yǎng)探索精神，實(shí)證精神和創(chuàng)新意識(shí)。通過(guò)考核預(yù)習(xí)情況，加深學(xué)生對(duì)課程的實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟等內(nèi)容的了解。

（2）考核項(xiàng)目二：層次性、漸進(jìn)性、多元化考核（總分80分）。

針對(duì)不同實(shí)踐能力的學(xué)生制定差異化的教學(xué)模式。多層次漸進(jìn)性、多元化對(duì)學(xué)生課堂實(shí)踐情況進(jìn)行考核：

項(xiàng)目二的目標(biāo)：對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，讓同學(xué)們了解實(shí)驗(yàn)原理，熟悉儀器的基本原理、性能和使用方法。正確記錄和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)以及提高學(xué)生分析和總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果等方面的能力。培養(yǎng)并逐步提高學(xué)生觀察和分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象以及理論聯(lián)系實(shí)際的獨(dú)立工作能力。

（3）考核項(xiàng)目三：引入班級(jí)內(nèi)部競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制考評(píng)最終實(shí)踐成績(jī)等級(jí)。

項(xiàng)目一和項(xiàng)目二考核歸納出總出分?jǐn)?shù)后，依據(jù)總成績(jī)給出等級(jí)評(píng)定，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。傳統(tǒng)的方案如下：優(yōu)秀成績(jī)85分以上；良好在成績(jī)75分到84分之間；一般成績(jī)?cè)?5分到74分之間；合格成績(jī)?cè)?0分到64分之間；不合格成績(jī)?cè)?0分之下。對(duì)于成績(jī)60分以上的同學(xué)，我們將不拘泥于傳統(tǒng)的考核以實(shí)際分?jǐn)?shù)進(jìn)行等級(jí)評(píng)定，而采用多樣化的考核方式，針對(duì)課程的特點(diǎn)與教學(xué)目標(biāo)采用個(gè)性化的、目的明確的考核。具體操作中，引入競(jìng)爭(zhēng)機(jī)制使得學(xué)生精益求精，通過(guò)內(nèi)部驅(qū)動(dòng)，使整個(gè)課堂氣氛活起來(lái)，同學(xué)們真正動(dòng)起來(lái)做實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和開拓思維。在最終評(píng)分過(guò)程中，班級(jí)按學(xué)生比例進(jìn)行等級(jí)評(píng)定：

優(yōu)秀：成績(jī)排在本班前15%以內(nèi)。

良好：成績(jī)排班級(jí)的15%～45%之間，

中等：成績(jī)排班級(jí)的45%～80%之間，

及格：成績(jī)排班級(jí)的80%～100%之間。

不及格：成績(jī)?cè)?0分之下。

2 實(shí)驗(yàn)課考核

隨著實(shí)踐能力教學(xué)要求提升，實(shí)踐教學(xué)考核也逐漸得到越來(lái)越多教育工作者重視。在實(shí)踐教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其中非常重要的一種模式，以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的實(shí)踐考核可以從以下幾點(diǎn)考慮：

第一，書面考核。從實(shí)驗(yàn)角度分析，書面考核主要是指以卷面考核和實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主。卷面考核內(nèi)容以實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)分析、實(shí)驗(yàn)結(jié)論總結(jié)，以數(shù)字形式、符號(hào)形式等展現(xiàn)在書面中，讓學(xué)生依據(jù)實(shí)驗(yàn)操作完成書面考核。實(shí)驗(yàn)報(bào)告，是讓學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)開展和設(shè)計(jì)，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)步驟書寫，實(shí)驗(yàn)過(guò)程描述以及進(jìn)行實(shí)驗(yàn)總結(jié)，以報(bào)告形式觀察學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握情況[5]。書面考核形式最大的優(yōu)點(diǎn)是成本較低，效果直觀，能夠準(zhǔn)確反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)掌握情況；其缺點(diǎn)是對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)不全面，無(wú)法對(duì)學(xué)生實(shí)際操作能力、合作能力和實(shí)驗(yàn)分析能力等給出客觀評(píng)價(jià)[6]。

第二，實(shí)物操作考核，即實(shí)驗(yàn)考核。這種模式主要是給學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)材料，在規(guī)定時(shí)間內(nèi)讓學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這種考核過(guò)程中，教師是觀察者，根據(jù)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的步驟，采用的實(shí)驗(yàn)素材，給出的實(shí)驗(yàn)報(bào)告等評(píng)價(jià)考核依據(jù)，對(duì)學(xué)生分析能力、處理問(wèn)題能力等進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)[7]。這種考核模式的優(yōu)點(diǎn)是能夠準(zhǔn)確對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)能力給出判斷，其缺點(diǎn)是無(wú)法反映出學(xué)生對(duì)其他知識(shí)的綜合利用情況，且實(shí)驗(yàn)考核方式不僅需要高成本投入，也需要花費(fèi)大量的人力、物力和時(shí)間。

第三，書面考核和實(shí)驗(yàn)考核結(jié)合。（1）書面考核基礎(chǔ)上疊加實(shí)驗(yàn)考核，這種模式書面考核內(nèi)容與實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容彼此獨(dú)立，也就是說(shuō)書面考核內(nèi)容不涉及實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容；實(shí)驗(yàn)考核內(nèi)容也不涉及書面考核內(nèi)容；（2）兩者融合，即在實(shí)驗(yàn)考核中讓操作者將實(shí)驗(yàn)過(guò)程書寫在試卷中，然后由教師進(jìn)行評(píng)定。這兩種考核方式側(cè)重點(diǎn)不同，前者側(cè)重考核學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)掌握情況；后者注重考核學(xué)生綜合實(shí)踐能力，即操作能力、觀察能力和分析能力等[8]。

第四，研究性學(xué)習(xí)考核。實(shí)驗(yàn)在教學(xué)中重要性越來(lái)越突出，僅憑某種考核方式都不能準(zhǔn)確反映出學(xué)生實(shí)際學(xué)習(xí)能力，也不能反映出學(xué)生對(duì)知識(shí)真實(shí)掌握情況，所以在教學(xué)中要根據(jù)實(shí)驗(yàn)選擇適當(dāng)考核方式，以增強(qiáng)學(xué)生實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。事實(shí)上，電磁學(xué)無(wú)論實(shí)驗(yàn)還是理論其研究的核心內(nèi)容都在于“場(chǎng)”。研究的規(guī)律都是在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中發(fā)生的，因此，為直觀展現(xiàn)場(chǎng)的形狀和性質(zhì)，可以利用簡(jiǎn)單易操作的計(jì)算機(jī)軟件如MATLAB編寫代碼對(duì)場(chǎng)進(jìn)行數(shù)值模擬。同時(shí)依據(jù)幾條簡(jiǎn)單命令可將電磁學(xué)中相關(guān)場(chǎng)的分布形象且客觀呈現(xiàn)出來(lái)。這樣做不僅可以對(duì)學(xué)生編程技能進(jìn)行鍛煉，又能加深學(xué)生對(duì)課程理論知識(shí)的理解，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實(shí)踐能力效果[9]。

筆者認(rèn)為可以在實(shí)踐課程中將電場(chǎng)、電勢(shì)的分布等繪制作為示范且開放的課題用于研究性學(xué)習(xí)。平時(shí)分小組布置好任務(wù)，安排好時(shí)間讓同學(xué)們自己做，期末交實(shí)踐報(bào)告。如，教師課堂演練和講解基本程序語(yǔ)句，指導(dǎo)編程修改，然后繪制和指導(dǎo)學(xué)生模仿繪制簡(jiǎn)單的規(guī)則的物體在空間產(chǎn)生的電場(chǎng)。最初給予指導(dǎo)和讓同學(xué)們進(jìn)行針對(duì)性模仿訓(xùn)練，在此過(guò)程中讓學(xué)生有興趣參與，同時(shí)在實(shí)踐過(guò)程中學(xué)習(xí)相應(yīng)知識(shí)和技巧。到一定程度后，可引導(dǎo)思考設(shè)計(jì)，問(wèn)題解決，放手讓同學(xué)們自主選題、確定方案、編制程序?qū)Ω信d趣的內(nèi)容進(jìn)行探究。

3 結(jié)語(yǔ)

本文以電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)為例，融入思政考核，側(cè)重平時(shí)實(shí)踐能力的培養(yǎng)和考察，對(duì)實(shí)踐課程考核模式進(jìn)行了探討。同時(shí)對(duì)本課程中研究性學(xué)習(xí)方案給出了建議。實(shí)踐證明，所采取的考核方式是有效的，同學(xué)們對(duì)實(shí)驗(yàn)理解更深入，同時(shí)養(yǎng)成了良好的實(shí)驗(yàn)習(xí)慣。此外，預(yù)習(xí)實(shí)驗(yàn)的同學(xué)多了，數(shù)據(jù)弄虛作假，抄襲實(shí)驗(yàn)報(bào)告蒙混過(guò)關(guān)的情況少了。樂(lè)于摸索和提問(wèn)題的同學(xué)多了，玩手機(jī)看別人做的同學(xué)少了。注重細(xì)節(jié)自查自糾的同學(xué)多了，粗心大意的同學(xué)少了?？傊己朔绞绞菍?shí)驗(yàn)教學(xué)的指揮棒，決定著學(xué)生平時(shí)的學(xué)習(xí)方式和態(tài)度，選擇適合本校生源的方案培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是廣大實(shí)驗(yàn)工作者努力的目標(biāo)。上述方案僅是筆者的點(diǎn)滴粗見(jiàn)，如有不妥，望同行批評(píng)指正。