張海寧ZHANG Hai-ning
(嘉應(yīng)學(xué)院物理與光信息科技學(xué)院,梅州 514015)
(School of Physics and Optical Information Technology,Jiaying University,Meizhou 514015,China)
實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校理工科專(zhuān)業(yè)教學(xué)的重要組成部分,教育部早在2001年文件中就指出:實(shí)踐教學(xué)對(duì)于提高學(xué)生的綜合素質(zhì)、培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神與實(shí)踐能力具有特殊的作用[1]。電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)是物理專(zhuān)業(yè)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程,主要培養(yǎng)學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)的方法掌握電磁學(xué)現(xiàn)象與規(guī)律的能力,加深學(xué)生對(duì)電磁學(xué)基本概念和基本規(guī)律的理解和掌握,提高學(xué)生綜合思維能力和動(dòng)手能力,是一系列后繼實(shí)驗(yàn)課程的重要基礎(chǔ)。
傳統(tǒng)的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)生評(píng)價(jià)模式為:教師根據(jù)學(xué)生做實(shí)驗(yàn)后所提交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告作為學(xué)生的平時(shí)成績(jī);期末實(shí)驗(yàn)操作考核作為學(xué)生的期末成績(jī)。但這種評(píng)價(jià)模式存在著一定的弊端。
本文建立多層次的學(xué)生實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)體系,通過(guò)對(duì)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)效果以及期末實(shí)驗(yàn)考核的評(píng)價(jià)進(jìn)行改革,提高了學(xué)生動(dòng)手能力和綜合思維能力,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及科研能力,在實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)踐中取得了良好效果。
1.1 只依據(jù)學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)模式不能客觀評(píng)判學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解和實(shí)驗(yàn)水平的掌握。目前電磁學(xué)開(kāi)設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的操作步驟相對(duì)固定,學(xué)生都較易完成。學(xué)生在沒(méi)有認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)的原理、方法的情況下,只需按照老師指導(dǎo)的步驟,學(xué)生就依葫蘆畫(huà)瓢地測(cè)幾組數(shù)據(jù),寫(xiě)成一份實(shí)驗(yàn)報(bào)告就算做完一個(gè)實(shí)驗(yàn)[2]。首先,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告都比較相近,導(dǎo)致學(xué)生成績(jī)的區(qū)分度不高,不能有效地區(qū)分學(xué)生學(xué)習(xí)的效果和層次。那些沒(méi)有認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生也可輕易獲得比較好的評(píng)價(jià),這會(huì)嚴(yán)重挫傷認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。其次,學(xué)生不認(rèn)真思考實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法,不去探索解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問(wèn)題,不利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合思維能力,也不利于學(xué)生良好科學(xué)素質(zhì)和創(chuàng)新精神的培養(yǎng)。
1.2 有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目因儀器數(shù)量不足,需要幾個(gè)學(xué)生同組共同完成,個(gè)別學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中自己不認(rèn)真進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作,抄襲同組同學(xué)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。這種行為嚴(yán)重影響對(duì)每個(gè)學(xué)生進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),也擾亂了正常的教學(xué)秩序。
1.3 期末實(shí)驗(yàn)操作考核不能客觀評(píng)判學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理的理解和實(shí)驗(yàn)水平的掌握。目前期末實(shí)驗(yàn)考核采用的都是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),學(xué)生即使沒(méi)有理解實(shí)驗(yàn)原理和掌握實(shí)驗(yàn)技能,但只要能記住相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)操作步驟,仍可在期末實(shí)驗(yàn)考核中取得較好成績(jī),不能有效地對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行分層次評(píng)價(jià)。
2.1 對(duì)學(xué)生平時(shí)實(shí)驗(yàn)效果評(píng)價(jià)進(jìn)行改革
將電磁學(xué)平時(shí)開(kāi)展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,分三個(gè)層次(基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究提升性實(shí)驗(yàn))依次推進(jìn)并對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)效果進(jìn)行相應(yīng)的客觀評(píng)價(jià)。
①基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)層次的評(píng)價(jià)。
由于部分學(xué)生在中學(xué)階段較少接觸電磁學(xué)實(shí)驗(yàn),動(dòng)手能力不強(qiáng),對(duì)電磁學(xué)基本儀器使用操作不熟練、基本原理理解不深。因此,在此階段安排驗(yàn)證性基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖鞘箤W(xué)生能夠熟練使用電磁學(xué)基本儀器、掌握基本原理。比如,開(kāi)設(shè)示波器的原理和使用實(shí)驗(yàn),使學(xué)生正確掌握用示波器觀察和測(cè)量電、磁學(xué)量以及各種非電學(xué)量;通過(guò)基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)層次,使學(xué)生熟練使用電磁學(xué)基本儀器及掌握基本電磁測(cè)量方法。
基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)層次主要考查評(píng)價(jià)學(xué)生對(duì)基本儀器的運(yùn)用以及對(duì)基本電磁測(cè)量方法掌握的程度,培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度,為下一步的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)奠定良好基礎(chǔ),該實(shí)驗(yàn)層次在學(xué)生平時(shí)評(píng)價(jià)中所占比重為40%。
②設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)層次的評(píng)價(jià)。
完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)后,學(xué)生已具備了一定的電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)層次要求學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的要求,學(xué)會(huì)根據(jù)教材等相關(guān)資料確定實(shí)驗(yàn)方案,能夠自己組裝實(shí)驗(yàn)儀器,完成實(shí)驗(yàn)。比如,在電表的改裝與校準(zhǔn)實(shí)驗(yàn)中,給學(xué)生提供與實(shí)驗(yàn)教材所給參數(shù)不一致的儀器設(shè)備(微安表、電流表、電壓表等),要求學(xué)生根據(jù)儀器的實(shí)際參數(shù)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,自主實(shí)驗(yàn),可以避免學(xué)生機(jī)械地按照教材步驟完成實(shí)驗(yàn),促使學(xué)生認(rèn)真去理解實(shí)驗(yàn)原理,掌握實(shí)驗(yàn)方法,提高學(xué)生分析問(wèn)題,解決問(wèn)題的能力。
對(duì)因儀器數(shù)量不足,需2 個(gè)學(xué)生同組完成的實(shí)驗(yàn),在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求學(xué)生必須互相合作,共同完成實(shí)驗(yàn)。對(duì)不進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作的學(xué)生,將不給予平時(shí)成績(jī)?cè)u(píng)價(jià),確保每個(gè)學(xué)生都參與到實(shí)驗(yàn)中來(lái),提高每個(gè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力。
設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要考查評(píng)價(jià)學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力,該實(shí)驗(yàn)層次在學(xué)生平時(shí)評(píng)價(jià)中所占比重為40%。
③研究提升性實(shí)驗(yàn)層次的評(píng)價(jià)。
研究提升性實(shí)驗(yàn)層次要求學(xué)生充分利用實(shí)驗(yàn)室已有的儀器設(shè)備,結(jié)合學(xué)生對(duì)電磁學(xué)的某些原理或現(xiàn)象作進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探究,自己選題,獨(dú)立完成相應(yīng)的實(shí)驗(yàn),并根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)撰寫(xiě)實(shí)驗(yàn)論文。對(duì)于如何選題,教師可以在平時(shí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中,啟發(fā)學(xué)生從不同的角度進(jìn)行選題。并進(jìn)行相應(yīng)深入的研究。通過(guò)研究提升性實(shí)驗(yàn)可擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),使低年級(jí)的學(xué)生掌握文獻(xiàn)查閱、科研論文撰寫(xiě)等相關(guān)知識(shí),激發(fā)學(xué)生的科研熱情。
研究提升性實(shí)驗(yàn)主要考查評(píng)價(jià)學(xué)生的綜合素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生的科研能力,屬于能力提升階段,該實(shí)驗(yàn)層次在學(xué)生平時(shí)評(píng)價(jià)中所占的比重為20%。
2.2 期末實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)的改革
將期末實(shí)驗(yàn)考核分為理論考核和實(shí)驗(yàn)操作考核評(píng)價(jià)兩個(gè)方面進(jìn)行,促使學(xué)生重視平時(shí)實(shí)驗(yàn)知識(shí)積累、實(shí)驗(yàn)技能的提升。
①理論考核評(píng)價(jià):將基礎(chǔ)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容作為理論考核,重點(diǎn)考查學(xué)生對(duì)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)理論、基本儀器設(shè)備知識(shí)的掌握程度。該部分在期末評(píng)價(jià)中所占的比重為60%。
②實(shí)驗(yàn)操作考核評(píng)價(jià):將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)作為實(shí)驗(yàn)操作考核。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)難度比較高,有較好的區(qū)分度,可以更全面的考查學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,促使學(xué)生以更認(rèn)真的態(tài)度學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)操作技能,更客觀地評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)成效。該部分在期末評(píng)價(jià)中所占的比重為40%。
通過(guò)電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)綜合評(píng)價(jià)體系改革在嘉應(yīng)學(xué)院的實(shí)施,增強(qiáng)了學(xué)生實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性,實(shí)現(xiàn)學(xué)生從“要我做”,到“我要做”實(shí)驗(yàn)的轉(zhuǎn)變,學(xué)生對(duì)基本理論掌握更牢固,實(shí)驗(yàn)技能更扎實(shí),提高了學(xué)生的動(dòng)手能力和綜合思維能力,培養(yǎng)了學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)以及科研能力,提升了電磁學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)質(zhì)量,也為學(xué)生后繼實(shí)驗(yàn)課程及參加各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技能比賽奠定了良好的基礎(chǔ)。
[1]教育部.關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)高等學(xué)校本科教學(xué)工作的若干意見(jiàn)[Z],教高〔2001〕4 號(hào).
[2]侯茹,湯引生等.高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革分析[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2011(03):274-275.
[3]楊述武等.普通物理實(shí)驗(yàn):2 電磁學(xué)部分[M].4 版.高等教育出版社,2011.