CUPT 模式在大學物理實驗教學中的應用

石家莊財經職業學院 馬曉鈴

在傳統大學物理實驗教學過程中，存在一些有待解決的問題，比如學生對物理學科存在偏見，有“學困”的心理，難以提高進行物理實驗學習的積極性；教師方面教學方式單一化，難以提高實驗教學的效率及質量等。而對于CUPT 模式來說，可以使學生分析問題、解決問題的能力得到有效提升，進而培養學生創新意識、團隊合作意識及科研素養水平[1]。因此，為了提升大學物理實驗教學的效率及質量，本文圍繞“CUPT 模式在大學物理實驗教學中的應用”進行分析研究具備一定的價值意義。

1 CUPT 模式簡要概述

CUPT 作為一項全國性賽事，其競賽宗旨為提升學生綜合應用所學知識對實際物理問題進行解決的能力，使學生的開放性思維得到有效培養。而對于參賽學生來說，則基于實際物理問題的基本知識、理論分析以及實驗研究等內容進行辯論性競賽。利用此競賽模式，可以使學生的分析問題、解決問題能力水平有效培養，在提升學生科研素養的基礎上，使學生的創新意識、團隊協作能力水平、語言交流表達能力得到有效培養，最終使學生的綜合素質能力水平得到有效提升，促進全面發展。

而在近年來，發現大學物理實驗教學存在一些問題，主要體現在：其一，相比初高中物理，大學物理實驗性知識復雜、難度大，通常需要師生合作、配合，才能夠有效完成實驗，使得一些學生存在畏難心理，難以提高其進行物理實驗學習的積極性。其二，傳統的一些教學方法，比如灌輸式教學法、填鴨式教學法難以滿足大學物理實驗教學的要求，在教學方法單一的情況下，便難以提高大學物理實驗教學的效率及質量[2]。其三，部分大學對物理實驗教學的重視程度不足，存在理論課程多于實驗課程的情況，顯然這對提升學生的實驗素養不利。

針對現狀大學物理實驗教學的不足，同時鑒于CUPT 模式的優勢，便可以將其合理科學地應用到大學物理實驗教學當中，從而提升大學物理實驗教學的整體效率及質量。

2 CUPT 模式在大學物理實驗教學中的具體應用分析

為了對CUPT 模式在大學物理實驗教學中的具體應用有深入的了解，下面以某大學第一學期參加大學物理實驗研究性教學的4 個班級為例。基于一般教學內容當中將基礎和綜合實驗11 個選出并完成，然后進行問卷調查，檢測學生的學習能力水平，進一步開放研究性實驗選題，供學生自由選擇，包括：（1）實驗一，測量鈉光雙線波長差；（2）實驗二，測量色散曲線；（3）實驗三，測量金屬絲切變模量；（4）實驗四，研究弦振動現象。將學生分成4 個小隊，每個小隊選取其中的2 個實驗，A 實驗為正方，B實驗為反方，由教師指導學生進行相關資料的查閱，通過小隊內部討論對方案加以明確，并進行數據測試、分析，然后將研究報告撰寫出來，最后進行答辯。總結起來，具體的CUPT 模式應用內容如下：

2.1 教學前準備事項

對學生開放2 間實驗室，對于負責本次研究性實驗的相關技術工作人員，明確設備清單，1 個實驗配置2～3 套配置為標準，并做好設備的搬運及放置，提前對整個實驗過程進行研究，確保得到第一手的實驗數據。進一步對相關資料進行整理，比如設備清單資料、試驗任務要求資料以及實驗背景材料資料等。此外，對于教師來說，需熟悉實驗，將一套研究性實驗教學基本流程設計出來，然后對學生進行實驗任務及背景資料的發放，指導學生自習閱讀，以此保證后續能夠為學生進行有效實驗提供有效指導。

2.2 教學流程的實施

本次物理實驗教學嚴格遵循 “學生選題→查閱資料→討論方案確定→測試數據→分析數據→撰寫研究報告→以CUPT 模式進行答辯”的流程進行[3-4]。

在最后一次基礎實驗完成之后，由教師對四個研究性實驗項目進行詳細介紹，學生則以自由組合的方式組成4 個隊，每個隊以抽簽的形式選取2 個實驗；其中，A 實驗當作正方，B 實驗則當作反方。此外，抽簽過程中，需確保選題時每一個實驗項目均具備兩個隊，這樣才能夠以CUPT 模式開展答辯工作。

在選題之后，由教師指導學生進行相關實驗資料的查閱，然后基于教師的指導下對初步的實驗方案進行設計。并由師生共同分析討論A 實驗和B 實驗，通過實驗的進行，獲取實驗數據，并對數據進行分析，將實驗結論得出之后，認真撰寫A 實驗和B實驗的研究報告。此外，答辯根據CUPT 模式進行，2 個隊的評論方點評10min，然后將A 實驗作為正方，B 實驗組作為反方，通過答辯由教師對正、反方進行評分，其答辯流程與班內答辯流程維持一致性。

2.3 考核內容方法

對于研究性實驗來說，以所占學時權重和基礎實驗結合的方式，使大學物理實驗平時成績中的實驗報告成績有效形成，即：學生實驗考核按照一定權重進行考核，其中研 究報告100 分（背景和原理40 分＋實驗方案20分＋數據分析40 分）、答辯60 分，其中在“背景和原理40 分”當中，需將查閱文獻資料的情況體現出來，“原理”則需將對文獻資料分析的能力體現出來；對于“實驗方案20 分”，需將使用所學知識對實驗方案進行有效設計的能力體現出來；“數據分析40分”，需將對數據進行分析，并能夠得出有效結論的能力體現出來；答辯的打分基礎為45 分，若優秀則加分，存在問題則減分。此外，班間答辯分出1～4 名，前3 名依從總分加1.5 分、1 分、0.5分，第4 名則不加分；每班上場隊員加0.5 分。通過公平、公正、公開的考核，作為最終評價四個班級的實驗研究成績結果的參考依據。

3 結語

綜上所述，CUPT 模式的應用具備多方面的優勢，能夠提高學生分析問題、解決問題的能力，還可能有效提升學生的科研素養，使學生的團隊協作能力及創新能力水平得到有效培養。因此，可以將該教學模式應用到大學物理實驗教學過程中，做好教學前各項準備工作，明確并實施具體的教學流程，并掌握考核內容及方法，通過有效考核，讓學生了解自身實驗學習的優勢及不足，取長補短，不斷加強學習，提升自身學習綜合能力水平。此外，從教師層面來看，CUPT 模式的應用，能夠使大學物理實驗教學的目標更加明確，并進一步提升大學物理實驗教學的綜合效率及質量。因此，CUPT 模式值得在大學物理實驗教學中推廣及應用。