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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
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(xì)的評分細(xì)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(xì)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。
5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(xì)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。
作者:張燕 謝衛(wèi)東 單位:惠州學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院物理系