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大学物理实验教学考核现状探析

摘要:本文以培养出更高水平的应用型人才为目标,以我院大学物理实验教学为例,对目前的教学现状进行了阐述,并对实验考核过程中存在的问题进行了梳理,然后根据问题给出了有针对性的考核优化方案。

关键词:大学物理实验;考核标准;教学现状

大学物理实验是理工科学生必修的一门基础课程,这门课程发挥了物理理论与实验紧密结合的培养优势,以激发学生的学习兴趣为前提,以学生亲自动手实验为教学手段,对学生进行全面系统的实验方法和实验技能的训练,掌握和提升实验研究的方法和技巧,让学生通过物理课程的学习,使知识、能力、素质得以健康协调的发展,培养将来从事实际工作的独立思考能力和创新能力。科学合理的考核方式可以帮助老师掌握学生的学习情况,同时考核对学生的课程学习起着导向作用。

1我院大学物理实验的现状

我院大学物理实验面向全校理工科的学生,目前各个专业开设的实验教学内容基本上是统一的,大部分的实验都是验证性实验,不断重复教材的定量和定律,而结合各专业特点设置的应用性实验项目几乎没有。目前主要开设有大学物理实验A和大学物理实验B,主要实验内容包括三种类别,分别是力学实验、电磁学实验和光学实验,如表1所示,其中3个学时的误差理论课程是必修的内容。此外,大学物理实验A主要面向的专业是电子学院的学生,需要修够11个实验(三种类别的实验必修分别修够2个及以上);而大学物理实验B主要面向电子学院以外的其他学院的学生,需要修够7个实验(三种类别的实验必修分别修够2个及以上)。目前开设的实验项目与专业需求是严重脱离的,教学大纲没有针对性,没有根据各个专业的培养目标进行定制,各个专业学生安排的教学内容和要求也都是完全统一的,考核标准也是一致的,没有根据专业特点区别设置,培养目标和学生学习目标不明确。因此在具体做实验过程中无法引起学生的重视,也不能调动学生的学习积极性,教学效果也不是很理想。而我院目前的授课方式主要是实验指导老师在实验室给学生们讲解实验原理、操作方法以及注意事项,然后学生根据老师的讲解操作实验仪器,记录实验数据,进行数据分析,然后书写实验报告。这种授课方式,学生在课堂上吸收到的知识是有限的,完全是被动的接收知识,认真预习的同学还可能有所收获,而没有预习的学生所获得知识和技能就太少了。这样的实验教学,完全不能实现知识、能力和素质协调发展,思考和创新并重的学生培养目标。如果在做实验前,学生可以提前使用线上的资源进行预习或者使用虚拟实验系统进行线上操作,然后再进行线下的动手操作,必定可以对实验有更深的理解以及对所学的物理知识也有更深的理解。

2我院大学物理实验现行的考核标准

目前我院现行的实验成绩考核,是按照预习、实验操作、实验报告3个环节综合进行考查的,如表2所示。考核中,即考虑实验结果更注重实验操作的正确和整个实验过程中反映出的实验作风的严谨。对实验结果的分析有新的建议和新见解的学生给以鼓励;相反,对实验中随意修改数据弄虚作假的行为坚决给以严肃处理。由于实行了学生在互联网上自主选课,所以学生对课程的进度就很清楚。我们要求学生实验前一定要认真预习,课前填好实验报告中的实验目的、实验原理、实验内容和主要操作步骤等栏目,并在实验记录纸上画好实验记录表格,这样避免了实验过程的盲目性,让学生在实验中有更深刻的体会认识、有更大的知识收获。实验前教师逐一检查学生的预习报告,预习报告占该次实验成绩的10%,凡预习报告不合格者不允许做实验。实验中,每个学生在教师指导下独立操作。由于我们做到了让学生一人一套实验仪器(实际保证不了),教师可以对每个学生的实验操作和技能单独评分,具体过程中的实验操作技能占实验成绩的50%。课后,学生对实验数据进行计算处理,分析和讨论实验结果,正确完成实验报告,实验报告分数占实验成绩的40%,而且实验报告的评分是按照严格详细的评分细则统一评阅的。我们采用的这一套计分方法是通过我们长期的教学实践而总结得出的,这充分体现了本课程的实验特点,并收到了良好的教学成效。从现行的考核标准可以看出,对学生实验操作的要求非常高,在整个考核中占有50%的比重,但是在实际操作中,这一部分很难严格控制。

3在执行现行考核标准过程中发现的问题

3.1预习报告

虽然在现行的考核标准中对学生的预习报告有非常明确的书写要求和标准,但是有相当大一部分学生的预习报告写得很粗糙,对实验的原理的理解不到位,对所需要的器材和实验步骤不是很了解,且对需要采集的数据也没有画出相应的表格。但是由于学时的限制,实验指导老师还是允许其参加实验,并且预习报告这部分老师通常给出的分值也比较高。

3.2实验操作

大学物理实验开设了20个实验项目,满足了我校理、工科共20多个专业近2000名学生学习的需要。但是由于实验条件的限制,不能满足一人一套实验设备,而是两人一组。这就导致在实际操作过程中,有的同学会滥竽充数,而老师的实验操作分数,大部分是根据学生的实验数据是否合理给出的,因此实验操作分数一般打分都比较高。

3.3实验报告

由于预习报告和实验操作两项分数,指导老师通常打分都比较高,因此实验报告指导老师就按照考核标准批阅的比较严格。虽然有的学生在实验过程中预习报告和实验操作都完成得很好,但是实验报告却写的一塌糊涂,实验数据处理错误,这也说明学生实际没有理解实验原理;或者没有写实验结论和分析等各种情况会出现,因此实验报告的分数是可以拉开等级的。因此,总结上述的问题,由于学时数要求和实验条件的限制,导致现行的考核标准在实际实行中,最终沦为以实验报告决定实验结果好坏的唯一标准了。因此,现行的大学物理实验考核标准需要进行优化,使其更加科学,在促进学生培养质量上发挥更大更好的作用。

4对现行考核标准进行优化的策略思考

4.1充分发挥线上资源的作用,提高实验预习质量

线上线下混合教学的模式被不断探索,对于大学物理实验也可以采用线上线下混合的教学模式,充分利用现有的线上资源来支持线下的实验教学,从而提高学生的学习质量。在进行线下实验操作之前,要求学生预习相关实验的原理讲解视频和操作视频或者学习相关的微课,如果有合适的虚拟仿真资源,学生可以先在线上完成虚拟仿真操作,熟悉实验的操作流程,更深入地理解实验原理以及对所要采集的数据做到心中有数,并最终写出比较完善的预习报告。这部分可以根据学生的完成度,给出相应的分数。并且每一项均可以在网上完成,保证每一个环节都处于可控的状态。如果不能按时完成网上预习部分,不可以进实验室。

4.2改善教学条件,提高实验操作质量

我院目前大学物理实验的教学任务非常重,每个学期要开设近10000人时数的实验,但是受实验条件所限,目前只能是两人一组开展实验,此外随着学校工科专业的扩招,对大学物理实验的需求也越来越强,因此急需改善教学条件,增加现有实验的实验设备套数,保证一人一组开展实验。此外,开发线上实验数据验证程序,可以要求学生实验时将所测量数据输入其中,验证其数据的合理性和正确性,从而保证学生的实验操作质量。

4.3严把实验报告关,提高实验教学质量

我院老师们一直秉承认真负责的态度,对每一份实验报告均认真批阅,并给出合理的实验分数。但是有时实验报告批改不及时,并且实验报告批阅完后,指导老师就直接归档了,没有将实验报告反馈给学生。因此学生不能及时了解自己的实验报告在书写的过程中存在什么问题,不能及时更改,不利于对实验教学质量的提高。根据上面的建议总结出比较适合我院大学物理实验考核方式,如下表3所示。现行的考核标准比较笼统,不利于各个考核环节的把控。而优化后的考核标准,由于把各个环节进行了优化细分,保使得各环节的可操作性更强。优化后的实验标准总分为110分,其中对实验有创新性的思维和见解的,给予标准分10分的奖励!这可以提高学生在进行实验时的积极性和创新性,提高应用型人才的培养质量。

5总结

大学物理实验是理工类本科生的必修课,是学生进入大学后的第一次实践课,在培养学生的实践能力、创新能力和综合素质上起着非常重要的作用。优化细分后的实验考核机制不仅可操作性更强,极大地提升实验考核的效率,并且更加注重学生创新性思维的培养,提高人才培养质量。

作者:张燕 谢卫东 单位:惠州学院电子信息与电气工程学院物理系

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