劉紅艷 王家曉 李玉山

[摘要]學(xué)分制在高校的全面推廣和實施，對傳統(tǒng)實驗室的教學(xué)和日常管理提出了更高的要求。本研究以菏澤學(xué)院實行的學(xué)分制為例，從大學(xué)物理實驗的項目設(shè)置、實驗室日常管理、實驗教學(xué)和考核模式改革等三個方面進行了全面探究。

[關(guān)鍵詞]學(xué)分制;實驗室管理;教學(xué)改革

[中圖分類號]G521;G655

[文獻標(biāo)識碼]A

[文章編號]2095-3437（2020）04-0103-03

中國多數(shù)高校目前已經(jīng)實行了學(xué)分制改革，并取得了良好的效果。學(xué)分制以其靈活性、兼容性、突出以學(xué)生為主體的彈性教學(xué)等特征逐步代替了傳統(tǒng)的學(xué)年制，它的全面實施推動了我國教育改革的深化和發(fā)展，同時也對實驗室的管理和教學(xué)提出了更高的要求。我校在《關(guān)于加強實驗實訓(xùn)中心建設(shè)及規(guī)劃》《關(guān)于改革菏澤學(xué)院實驗實踐類創(chuàng)新課程的意見》等文件中明確指出：菏澤學(xué)院大學(xué)物理實驗室建設(shè)和管理是我校培養(yǎng)應(yīng)用型、復(fù)合型、高端型人才的重要環(huán)節(jié)，是培養(yǎng)學(xué)生實踐動手能力、科技創(chuàng)新能力和綜合能力的重要手段。

菏澤學(xué)院自2016年全面實施學(xué)分制改革以來，逐漸淡化了班級的概念，傳統(tǒng)的以班級為單位的教學(xué)方式不再是主體，更加靈活的小班型教學(xué)模式成為主流。同時，隨著學(xué)校招生規(guī)模的不斷擴大，來自不同地區(qū)的學(xué)生所接觸的中學(xué)物理知識儲備程度不同，物理實驗的基礎(chǔ)知識和動手能力更是相差巨大，這對傳統(tǒng)實驗室的教學(xué)和管理提出了挑戰(zhàn)，對實驗室的開放和實驗儀器的資源優(yōu)化提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)。如何讓大學(xué)物理實驗室的管理模式適應(yīng)學(xué)分制建設(shè)的需要，促進大學(xué)生實驗創(chuàng)新能力的提升，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和科研創(chuàng)新意識，如何緊跟時代步伐，以素質(zhì)培養(yǎng)為基準(zhǔn)，以菏澤學(xué)院黨委制訂的“一體兩翼三經(jīng)四維”人才培養(yǎng)模式為導(dǎo)向，將傳授知識與提高學(xué)生的實際能力有機融合，將科研思維和創(chuàng)新型思想始終貫穿于整個大學(xué)物理實驗，是實行學(xué)分制后實驗實訓(xùn)課程建設(shè)中必須要面對的一項工作。因此，為適應(yīng)學(xué)分制的需要，對我校大學(xué)物理實驗的日常教學(xué)和管理進行改革迫在眉睫。

一、我校大學(xué)物理實驗改革中存在的問題

（一）實驗教學(xué)內(nèi)容設(shè)置不合理

學(xué)分制下的實驗教學(xué)應(yīng)該是以學(xué)生為主體，教師為主導(dǎo)的探究性學(xué)習(xí)。但是由于歷史原因，現(xiàn)在教師開展實驗教學(xué)時多以灌輸性理論教育為主，直接根據(jù)教材為學(xué)生進行實驗的原理講解和實驗演示。學(xué)生一般都是直接根據(jù)教師的演示步驟對實驗器材進行調(diào)試和使用，依據(jù)教材上的相關(guān)公式代入相關(guān)實驗數(shù)據(jù)驗證實驗結(jié)果，不再對實驗原理、實驗內(nèi)容、實驗過程和步驟等做創(chuàng)新性探究。整個教學(xué)過程中師生之間的互動比較少，學(xué)生只是被動地接受教師傳授的理論知識，動手能力和實驗研究能力并沒有得到進一步的鍛煉，這非常不利于學(xué)生的個性發(fā)展和科研創(chuàng)新能力培養(yǎng)。而且，我校的實驗項目大都以驗證性、演示性實驗為主，并沒有考慮到“一體兩翼三經(jīng)四緯”新人才培養(yǎng)模式的需要，更不能深入探索提高大學(xué)物理實驗教學(xué)內(nèi)容對人才培養(yǎng)的積極作用。數(shù)據(jù)能夠說明一切，據(jù)統(tǒng)計，2015年以前我校的大學(xué)物理實驗項目共設(shè)置8個，其中4個力學(xué)實驗、2個熱學(xué)實驗、2個電磁學(xué)實驗，沒有涉及光學(xué)和原子物理實驗項目。設(shè)計的實驗項目全都是驗證性實驗，沒有一個設(shè)計性、綜合性、開放性的實驗項目，這很不利于學(xué)生創(chuàng)新意識和自主探索能力的培養(yǎng)，也不符合學(xué)分制培養(yǎng)要求?？梢哉f，傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗項目設(shè)置極大地限制了我校實驗實踐教學(xué)水平的提升，必須進行改革。

（二）實驗室日常管理落后

高校實驗室是教師和學(xué)生進行教學(xué)、科研的重要基地，其開放程度對于學(xué)生實驗技能的提高、創(chuàng)新能力和科研意識的培養(yǎng)具有重要的作用，菏澤學(xué)院的每個大學(xué)物理實驗室都由相關(guān)的任課教師進行分別管理，由于負責(zé)大學(xué)物理實驗教學(xué)的任課教師多為研究型和學(xué)術(shù)型教師，雖然他們也負責(zé)實驗器材的相關(guān)管理工作，但對儀器故障和性能的了解較少，對儀器維護和突發(fā)狀況的處理不太擅長，容易造成資源的浪費。很多大學(xué)物理實驗室只有在平時上課的時候才允許學(xué)生進入，更沒有專門的實驗人員對實驗室進行統(tǒng)籌管理。因此，學(xué)生只有在有限的實驗課上課時間進入實驗室，這極大限制了學(xué)生對實驗創(chuàng)新性探究和實踐能力的發(fā)展。同時，學(xué)校對實驗室建設(shè)投入的資金較少，每年只能滿足教育部的最低要求，全校每年投入的儀器設(shè)備維修和更新費用只有一千萬，涉及全校70多個專業(yè)，分到大學(xué)物理實驗的經(jīng)費只有幾十萬，只能用有限的經(jīng)費保證實驗的正常進行。因此，造成實驗儀器設(shè)備數(shù)量較少而且技術(shù)較為落后，學(xué)生動手操作機會較少，降低了學(xué)生進行實驗探究的積極性。

（三）實驗課教師學(xué)歷層次較低，積極性不高

我校的大學(xué)物理實驗課教學(xué)任務(wù)繁重，工作量大，津貼少，晉升渠道單一，這些特點造成了高學(xué)歷、高職稱教師不愿從事實驗教學(xué)的局面，因此我校的實驗教師學(xué)歷層次和職稱普遍相對較低。實驗課教師在完成教學(xué)任務(wù)的同時，還要負責(zé)實驗室的日常管理以及承擔(dān)一定的實驗教學(xué)改革和科研任務(wù)。多重任務(wù)和壓力使得實驗教師的精力不足，工作積極性普遍不高，年齡老化。而且，實驗室日常管理、儀器維護等工作繁重而復(fù)雜，這也間接導(dǎo)致大量青年教師轉(zhuǎn)崗到理論課教學(xué)崗位，實驗教學(xué)師資嚴(yán)重不足，極大地制約了我校大學(xué)物理實驗的教學(xué)水平和效果的提升。

（四）實驗預(yù)習(xí)程度不高和實驗評價體系較為單一

實驗之前，很少有學(xué)生會對實驗進行預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)報告大都是實驗完成后再進行補寫。因此，在教師講授實驗原理、演示實驗的過程中，學(xué)生只是單一地跟隨教師走流程，并沒有進行主動思考和探索。同時，實驗考核體系也較為落后。大部分學(xué)生只是把按時上課考勤作為任務(wù)，進入實驗室后仍有相當(dāng)一部分學(xué)生存在玩手機不做實驗，課上抄襲實驗數(shù)據(jù)的現(xiàn)象。課后教師評價學(xué)生成績的方式也比較單一，一般都是以實驗考勤和預(yù)習(xí)報告、實驗報告三部分組成，不考慮課下學(xué)生對實驗的反饋。而且，實驗報告的評價沒有確切的依據(jù)，缺少一套標(biāo)準(zhǔn)化的評判體系。每個教師的喜好和評分標(biāo)準(zhǔn)不同，使得學(xué)生的成績有較大的不確定性和隨機性，造成實驗成績并不能全面地反映出學(xué)生的真實水平和能力。

二、學(xué)分制下菏澤學(xué)院大學(xué)物理實驗改革的要求

（一）實驗項目設(shè)置要充分培養(yǎng)學(xué)生的獨立科研能力

大學(xué)物理實驗教學(xué)對象的多元化使原有的定班級、定內(nèi)容的管理模式不能充分發(fā)揮出對學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)造能力進行培養(yǎng)的作用。實驗項目設(shè)置多以驗證性為主，沒有涉及設(shè)計類、綜合類和研究類項目，不符合培養(yǎng)高素質(zhì)人才的要求?！耙惑w兩翼三經(jīng)四緯”新人才培養(yǎng)模式要求學(xué)生具有良好的動手能力，更強的創(chuàng)新能力，更高的學(xué)習(xí)積極性。這就要求我們在注重對學(xué)生基本知識、基本方法、基本技能訓(xùn)練的同時，還要積極引入和自主開發(fā)物理思想鮮明，實驗內(nèi)容貼近專業(yè)需要，實驗手段先進，能夠反映現(xiàn)代科技發(fā)展與進步的實驗項目。通過增加設(shè)計類、綜合類和研究類實驗項目的比例增強學(xué)生的自我創(chuàng)新能力，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，增強學(xué)生的自主探索能力和創(chuàng)新意識。同時，應(yīng)開放部分實驗項目，允許學(xué)生自主選題，獨立設(shè)計和制訂實驗方案并負責(zé)具體的實施，獨立分析實驗結(jié)果并形成研究性實驗報告。通過這樣一系列的獨立科研過程訓(xùn)練，逐步培養(yǎng)學(xué)生的科技創(chuàng)新能力，為后續(xù)的研究性學(xué)習(xí)打下良好基礎(chǔ)。

（二）實施小組化教學(xué)模式

由于我校學(xué)生來自不同地域，對物理知識和實驗?zāi)芰Φ膬涑潭炔煌?，水平參差不齊，統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的管理和教學(xué)模式已經(jīng)不能適應(yīng)新時期的需要，這就需要實施“因人施教”的新型教學(xué)模式?？刹捎谩敖M間同質(zhì)、組內(nèi)異質(zhì)”的教學(xué)策略，把綜合能力相近且單科能力存在差異性和互補性的學(xué)生分為不同實驗小組，按小組進行管理和教學(xué)，達到組內(nèi)學(xué)生優(yōu)勢互揚、揚長補短、共同進步的教學(xué)目的。小組的實驗任務(wù)的選擇可根據(jù)組內(nèi)成員的興趣來決定，最終取得對應(yīng)學(xué)分。實驗完成后，每次實驗成績應(yīng)及時傳到網(wǎng)站供學(xué)生查閱，以方便學(xué)生了解自己的不足。同時，實驗教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生學(xué)習(xí)情況及時調(diào)整實驗小組成員。

（三）建立以學(xué)生為中心的教學(xué)模式

傳統(tǒng)教學(xué)模式一般都是上課前學(xué)生填寫預(yù)習(xí)報告，然后依照教師所講的實驗流程做實驗并撰寫實驗報告。學(xué)生自主性較低，缺乏獨立思考和自主性操作，大大降低了學(xué)習(xí)熱情。素質(zhì)教育要求教師要以提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和創(chuàng)新意識為教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生充分掌握實驗基礎(chǔ)知識和基本技能，使學(xué)生能夠提出問題、發(fā)現(xiàn)問題、分析并解決問題，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和主體能動性。學(xué)分制建立的就是以學(xué)生為中心的新型教學(xué)模式，這就要求教師要堅持“一切為了提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研素質(zhì)”為出發(fā)點，及時更新教學(xué)思想，形成獨特的教學(xué)見解。要不斷加大實驗過程中對學(xué)生的關(guān)注，對做得好的學(xué)生要及時給予肯定，鼓勵他們嘗試對實驗進行創(chuàng)新性探索;對實驗操作不當(dāng)或失敗的學(xué)生也不要隨意批評，要加以適當(dāng)引導(dǎo)。教師要注重因材施教，對學(xué)生進行有針對性的實驗教學(xué)。要根據(jù)個性發(fā)展與全面發(fā)展相結(jié)合的原則，在承認個性的前提下尋找共性，注重個體差異，促進全面發(fā)展。

（四）建立健全實驗室規(guī)章制度，加強實驗室智能化管理

為滿足學(xué)分制的要求，需要對實驗室進行重新整合和規(guī)劃，通過制訂開放性實驗室管理規(guī)則，完善實驗室各項規(guī)章制度來保證實驗室高效運轉(zhuǎn)。開放性實驗室的設(shè)置，為學(xué)生提供了一個研究、探索的極好的平臺，提高了學(xué)生的綜合素質(zhì)。建設(shè)全開放性實驗室，在管理上就要實行時間、內(nèi)容和教學(xué)形式的開放，這就對傳統(tǒng)的管理模式提出了新的要求。實驗室管理人員必須全天候在崗，實驗設(shè)備必須保證正常運轉(zhuǎn)。實驗室管理人員應(yīng)具備豐富的知識，可以及時排查實驗設(shè)備的故障，并且可以為進行實驗的學(xué)生提供指導(dǎo)，保證實驗順利進行。為提高管理效率，實驗室管理人員應(yīng)采用輪班制度。同時，應(yīng)建立健全實驗室安全管理制度，不斷增強安全意識。

為滿足開放式實驗室建設(shè)需要，我們引進了智能管理模式，采用校園智能管理系統(tǒng)。每個學(xué)期初，各科實驗教師將實驗項目錄入系統(tǒng)，學(xué)生根據(jù)自身興趣選擇實驗項目，實驗室管理人員根據(jù)學(xué)生選課情況進行排課。學(xué)生利用校園智能管理系統(tǒng)對開放實驗室進行提前預(yù)約，實驗室管理人員對預(yù)約情況進行統(tǒng)籌安排。預(yù)約進入實驗室的學(xué)生要遵守實驗室紀(jì)律，自覺接受管理人員監(jiān)管，按時提交實驗報告。實驗室進入和實驗器材使用均引進了智能刷卡裝置，實現(xiàn)對進入學(xué)生和器材的實時監(jiān)管，避免惡意損害。

（五）建立多方面的大學(xué)物理實驗考核體系

通過多年實踐和探索，我們建立了一套多元化大學(xué)物理實驗考核體系。具體考核內(nèi)容和形式見表1。表1把整個學(xué)期的考核分成了平時考核、期中考核、期末考核三部分。平時考核比例為60%，期中和期末考核各占20%。平時考核具體包括實驗出勤（10%）、實驗預(yù)習(xí)（10%）、實驗操作（10%）、實驗結(jié)果（10%）、實驗報告（20%）五個部分，其中實驗預(yù)習(xí)包括預(yù)習(xí)報告、課上回答問題情況這兩部分。預(yù)習(xí)報告要求學(xué)生根據(jù)實驗講義在課前進行填寫，鍛煉學(xué)生自主思考能力。實驗操作要求每個學(xué)生都參與到實驗中來，若出現(xiàn)在實驗室玩手機等現(xiàn)象，要根據(jù)相關(guān)制度加以扣分。實驗報告要涵蓋實驗?zāi)康?、實驗原理、實驗過程、數(shù)據(jù)處理、分析討論、結(jié)論等部分，其中實驗?zāi)康呐c實驗原理部分要求學(xué)生用簡練的語言概括出教學(xué)目的和任務(wù);實驗過程部分要求學(xué)生將實際操作過程用文字比較詳細地表述出來，鍛煉學(xué)生實驗的準(zhǔn)確性和邏輯性;數(shù)據(jù)處理部分要求對所設(shè)計的實驗數(shù)據(jù)進行處理，一般可直接套用公式，主要鍛煉學(xué)生對復(fù)雜數(shù)據(jù)的處理能力;實驗分析討論與實驗結(jié)論部分，要求學(xué)生對數(shù)據(jù)處理的結(jié)果以及實驗中觀察到的現(xiàn)象進行較為充分的討論，要求學(xué)生展現(xiàn)出自己對實驗的看法，有自己獨特的見解。該實驗評價體系多方面地考查了學(xué)生實驗?zāi)芰?，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科研思維和創(chuàng)新性思想。

三、結(jié)語

為適應(yīng)學(xué)分制的需要，我校通過進行一系列改革來提高學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和創(chuàng)新能力。通過合理設(shè)置實驗課程，增加設(shè)計性實驗的比例，滿足了不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需要，大大增強了學(xué)生的自主探索能力和創(chuàng)新意識。開放性實驗室的開設(shè)，為學(xué)生提供了一個研究、探索的平臺。智能化管理和網(wǎng)絡(luò)化管理大大降低了管理成本，而且增加了學(xué)生管理的方便性。以學(xué)生為中心的小組化教學(xué)模式的實施體現(xiàn)了“因人施教”的思想，有利于多方位衡量學(xué)生創(chuàng)新能力，全面提升我校的教育教學(xué)質(zhì)量。

[責(zé)任編輯：鐘嵐]