【摘 要】大學物理實驗內容覆蓋面廣,蘊含豐富的科學實驗思想、方法和手段,是培養學生科學實驗能力和提高科學素養的重要課程。我們對物理實驗課的考核采用多元化的考核方式,它能夠實事求是、客觀、公平、科學地綜合評定學生的實驗成績,取得了滿意效果。
【關鍵詞】物理實驗 考核方式 綜合評定
1 引言
大學物理實驗是高等工科院校開設的一門必修基礎課,其特點是內容覆蓋面廣,蘊含豐富的科學實驗思想、方法和手段,是培養學生科學實驗能力和提高科學素養的重要課程,是其他實踐類學科不能替代的。然而,以往的物理實驗考核僅憑實驗報告和期末筆試來評定學生的實驗成績,顯然是不客觀、不公平的,嚴重打擊了大部分學生學習積極性和主動性,不利于學生實驗技能的培養,更談不上創新意識和創新能力的培養。目前國內各高校關于物理實驗課的考核方式不一,許多高校都在依據自身實際情況對物理實驗考核方法進行積極地研究、改革和探索,尚未建立起完整、統一、科學和高效的物理實驗考核方法。多年來,我們對物理實驗課的考核方式進行了探索和實踐,采用多元化、綜合評定的考核方式,能夠實事求是、客觀、公平、科學地綜合評定學生的實驗成績,取得了滿意效果。本文介紹這些考核方式和辦法。
2 多元化的物理實驗考核
物理實驗課考核與理論課考核有著本質的區別。為了客觀、公平地評定學生的實驗成績,實事求是地評價學生的實驗能力,有利于培養學生的創新能力,我們對物理實驗課的考核采用多元化、綜合評定的方式[2][3]。主要包括:(1)平時考核占50%,包括四項:課前預習10%、實驗操作50%、實驗報告30%、綜合素質10%;(2)期末考核占50%,為期末筆試或者操作考試;(3)參加科技活動(加分項,直至優秀)。考核評定結果分為:優秀、良好、中、及格和不及格五檔。
2.1 平時考核
課前預習主要考查學生對實驗的預習情況,包括實驗原理、實驗步驟、應該測量哪些數據等,通過隨機抽查預習報告、課堂提問的方式,按5分制來考核評定。
實驗操作主要是考查學生整個實驗過程,包括實驗規范操作、處理故障能力、測量控制和數據采集,實驗完畢整理儀器和實驗室。這個過程要求指導教師全程考查、及時記錄,最后按照學生完成實驗情況、記錄的數據及完成實驗的先后排序,老師簽字并初步評定這次實驗的操作部分成績。操作部分成績按5分制來考核評定。
實驗報告主要考查學生通過對實驗的理解,用精練的語言寫出實驗原理、實驗儀器用具、實驗內容、數據記錄及處理和測量結果的正確表示,以及對問題的討論等等。要求實驗報告內容全面、完整,詳略得當,排版合理,版面整潔。實驗原理包括必要的文字、公式及圖形等;數據記錄及處理作為實驗報告的核心內容是考核的重點,數據的來源及結果前后要呼應,每一個數據都要找得到出處,以防止學生編造數據及抄襲實驗報告。每做一個實驗寫一個實驗報告,按百分制打分。實驗報告我們是全部批改并裝訂成冊的,作為實驗室的資料保存。實驗報告作為一種書面語言,可以培養學生語言表達能力和寫作能力,同時還訓練了學生處理數據的能力,這也是物理實驗不可或缺的部分。
綜合素質主要考查學生實驗紀律、出勤情況及儀器維護。實驗紀律是完成實驗的保證和前提,我們的學生是一人一組獨立進行實驗的,原則上實驗中間不休息。實驗室規定對無故缺兩次實驗(實驗全過程)者,期末總評成績為不及格;遲到兩次,平時成績降一個等級,直至不及格;對請假的要及時補做實驗,補做實驗的只能評60%。指導教師做好學生出勤情況及儀器維護、實驗室整理情況的記錄。
每一學期非物理專業的物理實驗課程總共是做8個實驗,每個實驗的平時考核成績由以上幾項總和,平均后就是這學期的平時考核成績。
2.2 期末考核
期末考核分筆試和操作兩種方式進行,每學期進行一種考核,筆試安排在實驗課的第一學期末,操作考試安排在實驗課第二學期末。
2.2.1期末筆試
工科學生的物理實驗課安排在第一學期開始開課,這個學期學習了物理實驗的“測量誤差及數據處理”基本理論、基礎實驗和一般儀器的使用方法等。物理實驗課程期末考試與理論課程考試一樣,全面考查學生掌握誤差理論知識、實驗原理、儀器操作使用方法、數據處理的方法、結果表示等,題型有填空題、選擇題、作圖題、計算題等。
2.2.2 操作考試
教師根據本學期所開設的實驗項目選擇設計好操作考試內容,原則上選取難度適中、穩定性較好和有一定操作技巧的實驗作為考查實驗,比如光學實驗中的“分光計的調節和使用”“邁克爾遜干涉儀的調節和使用”等,教師跟蹤學生做實驗的整個過程,觀察、收集記錄實驗實施的信息,如儀器的安裝和調節的操作細節,以及現象出現的情況,采集數據的情況,根據學生完成實驗的情況和速度來評定成績。操作考試成績分為優、良、中、及格、不及格五個檔次。對實驗有創新的給予加分,在規定時間內不能完成實驗者為不及格。
以邁克爾遜干涉儀的調節及測量透明薄膜折射率為例,以下每一步都以5分制記分,累加后轉化為優、良、中、及格、不及格五個檔次:
①用激光作光源,調出等傾干涉條紋。這一步主要以調節的速度來評定成績;
②按照使環吞進去的方向轉動粗調手輪,使環紋變粗直至只看到環心附近5~7環。這一步以調節方法、熟練程度和調節快慢來評定;
③調零。按粗調手輪的轉向轉動微調鼓輪,使之對準其零刻度,轉動粗調手輪對準中尺上任一刻度線(不要轉得太多),再轉動微調鼓輪,觀察條紋是否向凹的方向移動。這一步以調節方法、熟練程度和調節快慢來評定;
④將激光換成白光,按原來方向轉動微調鼓輪直至白光干涉條紋出現,記下動鏡M1的讀數A1。這一步要看干涉條紋清晰度、粗細及讀數是否準確來評定;
⑤根據微調鼓輪轉動的方向放上待測透明薄膜后(觀察學生是否放對位置),按原方向轉動微調鼓輪直至白光干涉條紋重新出現,記下此時的M1的位置A2;這一步以熟練程度、調節快慢和讀數來評定;
⑥M1移動的距離為△d=A1-A2,計算折射率n。這一步看數據處理情況來評定。
2.3 科技活動是加分項
為了充分調動和發揮學生的學習主動性、積極性和自覺性,我們利用課外時間組織部分學生參加各級各類科技活動,在物理實驗課程成績評定時給予適當加分,以提高對物理實驗的興趣。例如,學生對實驗項目有創新并完成實驗;參加大學生挑戰杯、電子設計大賽并獲獎;在正規期刊上發表研究論文等都給予加分直至成績優秀。學生通過參加課外科技活動,動手能力和創新能力得到很大提高。
3 結束語
物理實驗課程多元化、綜合評定考核的方式能夠全面考核學生對物理實驗理論知識及數據處理掌握情況,同時又能考核學生實驗技能技巧及動手能力,既注重了實驗課程的過程教學,又能體現實驗課程的最后結果,對提高物理實驗的教學質量有十分顯著的效果。但是在實踐中反映出以下問題:其一,筆試評卷工作量太大,加重了教師評卷的負擔;其二,平時監控操作和期末操作考試費時、費力,教師容易產生視覺上的疲勞,造成不客觀的評定。
物理實驗課程涉及的專業多、學生人數多,如何提高物理實驗的教學質量和效率是一個重要的課題,考核評定方式的改革和探索是我們今后努力的方向。
【參考文獻】
[1]邵建新.大學物理實驗考核方式的改革與探索[J].物理通報,2010(2):46-48.
[2]林洪文.從多元化人才培養談大學物理實驗開放式教學[J].西南科技大學高教研究,2005(4):64-65.
[3]劉義.大學物理實驗量化平時考核研究與實踐[J].安徽工業大學學報,2011(1):122-123.