大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程多元化成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)探索論文
摘要：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、科學(xué)思維形成及創(chuàng)新能力培養(yǎng)起到重要作用，而實(shí)驗(yàn)成績(jī)的有效評(píng)價(jià)可大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的動(dòng)機(jī)和教學(xué)效果。文章以培養(yǎng)學(xué)生的研究性學(xué)習(xí)能力為目的，從學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告評(píng)價(jià)、研究性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)、自主性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方面對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式進(jìn)行了有益探索。
關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；教學(xué)改革；多元化成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)；研究性學(xué)習(xí)能力
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)對(duì)提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣具有重要意義。本文依托合肥工業(yè)大學(xué)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心，擬從學(xué)生實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目過(guò)程評(píng)價(jià)、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目報(bào)告評(píng)價(jià)、研究性設(shè)計(jì)綜合實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)、自主性學(xué)習(xí)評(píng)價(jià)等方面對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)方式進(jìn)行探索，以培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、自主性，探索性及解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
一、基于實(shí)驗(yàn)過(guò)程教學(xué)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)
目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)成績(jī)主要來(lái)自平時(shí)實(shí)驗(yàn)報(bào)告考核，這種評(píng)價(jià)方法主要還是重視理論考核，每次實(shí)驗(yàn)報(bào)告是課后完成的，并不能準(zhǔn)確反映學(xué)生的真實(shí)水平，忽略了對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過(guò)程的考核和評(píng)價(jià)會(huì)逐漸降低學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的熱情。目前合肥工業(yè)大學(xué)實(shí)行“能力導(dǎo)向一體化教學(xué)體系”，加大教學(xué)改革，提高教學(xué)質(zhì)量，尤其是加強(qiáng)教學(xué)過(guò)程的管理和監(jiān)控。據(jù)此，結(jié)合本人多年的實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核改進(jìn)將從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程及實(shí)驗(yàn)報(bào)告三個(gè)模塊開(kāi)展。實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)模塊主要側(cè)重于考核學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前期的實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備情況，包括具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目?jī)x器裝置的構(gòu)成、基本的實(shí)驗(yàn)原理及實(shí)驗(yàn)?zāi)康牡�，最終呈現(xiàn)一份預(yù)習(xí)報(bào)告。這一過(guò)程的有效完成將大大提升在后續(xù)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中的效率。在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程這一模塊中，主要從實(shí)驗(yàn)平臺(tái)搭建、實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范、測(cè)量方法準(zhǔn)確、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性、實(shí)驗(yàn)儀器規(guī)整及實(shí)驗(yàn)出勤等方面開(kāi)展。主要測(cè)試學(xué)生實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)的能力和將具體理論應(yīng)用于實(shí)際實(shí)驗(yàn)處理問(wèn)題的能力�？紤]到“大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)”不僅可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際和實(shí)事求是的科學(xué)作風(fēng)、認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度，積極主動(dòng)的探索精神，而且還可以對(duì)學(xué)生遵守紀(jì)律、團(tuán)結(jié)協(xié)作、愛(ài)護(hù)公共財(cái)產(chǎn)的優(yōu)良品德進(jìn)行培養(yǎng)，因此將實(shí)驗(yàn)完成之后儀器規(guī)整情況和實(shí)驗(yàn)考勤也作為實(shí)驗(yàn)過(guò)程進(jìn)行考核。在實(shí)驗(yàn)完成后，將呈現(xiàn)一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，包含實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與步驟、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表格、數(shù)據(jù)處理方法及結(jié)果與討論四部分。每一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目都是一個(gè)研究課題，實(shí)驗(yàn)報(bào)告就是學(xué)生成果的展示，顯示實(shí)驗(yàn)教學(xué)的成果。這一模塊主要考核學(xué)生的物理理論知識(shí)、理論與實(shí)際結(jié)合的能力、數(shù)據(jù)誤差處理及相應(yīng)數(shù)據(jù)處理軟件使用的能力以及將研究成果用語(yǔ)言文字凝練組織的能力，這一訓(xùn)練可為今后學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的錘煉和畢業(yè)論文的完成奠定基礎(chǔ)［５］。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)模式的多元化
鑒于合肥工業(yè)大學(xué)工科辦學(xué)的特色，對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)模式可以從多方面、多角度開(kāi)展。通過(guò)改變?cè)性u(píng)分方式，建立平時(shí)分和考試成績(jī)相結(jié)合的評(píng)價(jià)方法，適當(dāng)增大平時(shí)分的比值。目前我們已經(jīng)實(shí)行將平時(shí)分的比例提高到７０％。加大對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程的監(jiān)控和評(píng)價(jià)，效果明顯，學(xué)生主動(dòng)性得到積極改善，教學(xué)效果也凸顯出來(lái)。具體實(shí)施過(guò)程中擬采用實(shí)驗(yàn)過(guò)程成績(jī)、實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)、期中操作考試成績(jī)及期末理論考試成績(jī)相結(jié)合的模式。由于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心每學(xué)期都有５５００名左右學(xué)生開(kāi)課，因此想采用嚴(yán)格意義上的抽簽式的操作考試比較困難，可以采用在期中考試周的兩周時(shí)間內(nèi)，某個(gè)班輪到某個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，老師簡(jiǎn)單介紹原理及儀器操作要求，提出要解決的問(wèn)題，讓學(xué)生自己給出實(shí)驗(yàn)步驟，測(cè)出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及給出數(shù)據(jù)處理的合適方法。對(duì)期中操作成績(jī)?cè)u(píng)定主要包括：操作步驟正確，儀器操作無(wú)誤，觀察記錄正確，遵守實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，儀器歸整等，最后寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)步驟和數(shù)據(jù)處理結(jié)果。這種期中操作測(cè)試考核模式主要是考核學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的把握情況及結(jié)果分析處理情況；既有操作又有數(shù)據(jù)處理，可以識(shí)別那種眼高手低的純理論者，也能識(shí)別那些只會(huì)按老師要求按部就班地?cái)[弄設(shè)備而知其然不知其所以然的學(xué)生。這樣平時(shí)過(guò)程＋期中的操作考試＋實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考試模式使學(xué)生必須認(rèn)真把握平時(shí)的每一次實(shí)驗(yàn)教學(xué)課，并能夠處理好實(shí)驗(yàn)中遇到的各種問(wèn)題。除此之外，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過(guò)程中對(duì)學(xué)生可采用多方位評(píng)估，成績(jī)可以從學(xué)生課堂設(shè)計(jì)比賽、課堂討論、撰寫(xiě)專(zhuān)題報(bào)告、參加專(zhuān)題報(bào)告和畢業(yè)設(shè)計(jì)等中獲取，全方位對(duì)學(xué)生做出評(píng)價(jià)。同時(shí)我們也鼓勵(lì)學(xué)生組隊(duì)參加學(xué)科競(jìng)賽和設(shè)計(jì)大賽。比如我們電子科學(xué)與應(yīng)用物理學(xué)院組織學(xué)生參加安徽省大學(xué)生大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽和瑞薩車(chē)模大賽及申報(bào)校級(jí)、省級(jí)和國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新課題等，這些使學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能、電路設(shè)計(jì)、硬件編程等許多能力得到了鍛煉和延伸，增強(qiáng)了自身研究性探究學(xué)習(xí)的能力［６－７］。
三、逐步加強(qiáng)綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)在評(píng)價(jià)體系中的比重
在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中逐漸采用模塊化分層次教學(xué)，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)分為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新性設(shè)計(jì)性研究性實(shí)驗(yàn)三個(gè)模塊。今后要逐步建立小型實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新課堂，將力學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理和現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)技術(shù)有機(jī)地融合到一起，開(kāi)展綜合性、研究性實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)，有效培養(yǎng)人才的創(chuàng)新素質(zhì)。因此，逐步加強(qiáng)綜合性、研究性、設(shè)計(jì)性及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)在學(xué)生成績(jī)?cè)u(píng)價(jià)中的比重，也是今后大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的一個(gè)方向。比如分光計(jì)的調(diào)節(jié)和使用是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的一個(gè)難點(diǎn)，以分光計(jì)為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)設(shè)了多個(gè)綜合性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如三棱鏡頂角的測(cè)定（自準(zhǔn)直法和分束法）、棱鏡色散現(xiàn)象的分析（最小偏向角法）、棱鏡折射率的測(cè)定（掠射法）、用衍射光柵測(cè)波長(zhǎng)或光柵常數(shù)，用超聲光柵測(cè)超聲波在液體中的傳播速度、偏振光實(shí)驗(yàn)測(cè)布儒斯特角等等。同時(shí)在教學(xué)方法上也作出相應(yīng)調(diào)整，１７世紀(jì)法國(guó)著名的思想家笛卡兒曾經(jīng)說(shuō)過(guò)：“最有價(jià)值的知識(shí)是關(guān)于方法的知識(shí)。”在研究性實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用“啟發(fā)式”教學(xué)，將科學(xué)研究方法滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和科研能力的目的'。同時(shí)也可以將老師的研究課題和內(nèi)容與創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合，增強(qiáng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。對(duì)于學(xué)生所選的研究性實(shí)驗(yàn)課題，選題一般難度適中，兼?zhèn)鋬?nèi)容新穎，抓住現(xiàn)代前沿。學(xué)生根據(jù)自己興趣點(diǎn)選擇課題后，自行組建研究團(tuán)隊(duì)，一般三到四個(gè)同學(xué)。然后進(jìn)入準(zhǔn)備階段，自己可以通過(guò)查資料，補(bǔ)充相應(yīng)背景知識(shí)，也可以與指導(dǎo)老師討論，設(shè)計(jì)合理的實(shí)驗(yàn)方案，搭建實(shí)驗(yàn)操作路線圖。然后在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室預(yù)約實(shí)驗(yàn)操作，選擇儀器自行搭建。最后對(duì)自行搭建的實(shí)驗(yàn)裝置進(jìn)行測(cè)試、對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，最終呈現(xiàn)一份小論文或者撰寫(xiě)專(zhuān)題報(bào)告，也可以開(kāi)展研究成果報(bào)告答辯，由指導(dǎo)老師做出綜合評(píng)定，作為最終學(xué)生實(shí)驗(yàn)課程成績(jī)?cè)u(píng)定的一部分。這樣可以有效訓(xùn)練學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的自主性、積極性，培養(yǎng)他們研究性、創(chuàng)新性，同時(shí)也培養(yǎng)了學(xué)生獨(dú)立工作和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的精神。同時(shí)學(xué)生也夯實(shí)了基本的工程基礎(chǔ)知識(shí)，也了解了本專(zhuān)業(yè)的前沿和發(fā)展趨勢(shì)，對(duì)于今后的課程設(shè)計(jì)及后續(xù)研究性課題的發(fā)展都大有裨益［８－９］。
四、擬開(kāi)展在線大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)試題庫(kù)及仿真實(shí)驗(yàn)室建設(shè)
由于合肥工業(yè)大學(xué)每年都有５０００名以上的學(xué)生參加大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)理論考試，給老師的評(píng)閱帶來(lái)大量繁重的工作，下一步準(zhǔn)備把計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)（ＣＡＩ）和計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)引入到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中來(lái)。充分利用網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)和考試題庫(kù)的優(yōu)勢(shì)，將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)所有項(xiàng)目加以練習(xí)，每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目編寫(xiě)１５－２０個(gè)試題，編寫(xiě)考題的類(lèi)型比較多樣化，包括理論問(wèn)題、實(shí)驗(yàn)中觀察到的現(xiàn)象分析、實(shí)驗(yàn)的操作要點(diǎn)考察、儀器使用中的注意事項(xiàng)、數(shù)據(jù)的誤差分析等等。既有理論選擇題（單選和多選）、又有填空、綜合分析計(jì)算和操作動(dòng)態(tài)模擬（仿真實(shí)驗(yàn)室），屆時(shí)將試題庫(kù)掛到學(xué)院網(wǎng)上，對(duì)全校學(xué)生開(kāi)放。學(xué)生在實(shí)驗(yàn)課學(xué)習(xí)結(jié)束后可自行進(jìn)行網(wǎng)上測(cè)試。這樣既避免了考題的雷同率高，又節(jié)約了大量紙張及監(jiān)考批改試卷等煩瑣的事務(wù)性工作。同時(shí)通過(guò)對(duì)學(xué)生在線測(cè)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，可以做出學(xué)生成績(jī)的分布表和分布直方圖或分?jǐn)?shù)的趨勢(shì)圖，從而可以根據(jù)分?jǐn)?shù)的分布狀態(tài)對(duì)試題質(zhì)量和學(xué)生每一個(gè)階段實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的進(jìn)展做出直觀而初步的估計(jì)，了解學(xué)生成績(jī)是正態(tài)分布、正／負(fù)偏態(tài)分布、雙峰型分布還是陡峭型分布等［１０］。從而判斷試卷的難度系數(shù)，難易程度，學(xué)生掌握的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)理論的情況，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，補(bǔ)缺補(bǔ)差，提高教學(xué)效果，加強(qiáng)教師和學(xué)生的溝通交流。這將會(huì)大大提高學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性，教學(xué)效果也會(huì)同步提高。
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