教學(xué)改革視域下大學(xué)物理實驗管理現(xiàn)狀初探.pdf

管理觀察 Management Observer 總第 560 期 第 33 期 2014 年 11 月 下旬出版 172 大學(xué)物理實驗是理工科學(xué)生必修的學(xué)科基礎(chǔ)課。它 是一門獨立的學(xué)科，等同于其它的理論課程，需要考核 通過才能獲得學(xué)分。我們知道大學(xué)物理實驗的學(xué)習(xí)既有 利于物理知識的理解同時也是對我們科學(xué)實驗?zāi)芰Φ腻?煉。該課程對我們理工科學(xué)生而言是門特殊的實踐與理 論結(jié)合的課，對其現(xiàn)狀的了解是必要的。隨著社會發(fā)展， 各門課程在尋求改變以符合社會的需求，大學(xué)物理實驗 也如此。2005 年，我國教育部針對高等學(xué)校本科教學(xué)提 出：要增加綜合性與創(chuàng)新性實驗，要讓大學(xué)生通過多種 形式進行初步的探索工作。全國高校進行了一系列的改 革探索和實踐，大學(xué)物理發(fā)生了很多的變化。體現(xiàn)是多 方面的，比如教學(xué)內(nèi)容、形式，考核方式，報告撰寫等。 我校是所綜合性的大學(xué)，在大學(xué)物理實驗的改革方面借 鑒其他高校的經(jīng)驗不斷改進自身，形成了目前的省級示 范實驗室。 其教學(xué)模式應(yīng)該在同類高校有一定的參考性。 本文將以我校浙江海洋學(xué)院為例，分別從實驗各環(huán)節(jié)來 談目前大學(xué)物理實驗課的現(xiàn)狀。 1教學(xué)分類和層次目標(biāo) 大學(xué)物理實驗?zāi)壳鞍唇虒W(xué)類型分有公共必修實驗， 仿真實驗，開放實驗，遠程網(wǎng)絡(luò)實驗等。公共必修的實 驗按教學(xué)內(nèi)容分針對不同類別也有所不同。一般像我校 類的綜合性大學(xué)，專業(yè)較多，學(xué)生來自全國各地，物理 基礎(chǔ)不太相同，各專業(yè)對物理的要求也不一樣。普遍實 行物理實驗開課分類進行。各專業(yè)針對不同的需求選擇 不同類別。我校的物理實驗課共兩個類別，分別稱為 A,B 類。A 類 48 學(xué)時，B 類 30 學(xué)時。B 類相應(yīng)對物理要求較 低的專業(yè)，比如農(nóng)業(yè)養(yǎng)殖類一般選擇 B 類，其他理工科 類選擇 A 類。A 類 B 類教學(xué)分層次也不同，A 類分為三個 教學(xué)改革視域下大學(xué)物理實驗管理現(xiàn)狀初探 張 鑫 , 李金玉 （浙江海洋學(xué)院，浙江 舟山 316000） 層次：基礎(chǔ)、 提高、 設(shè)計。 B類分為兩個層次：基礎(chǔ)、 提高。 這樣的分類既避免了一刀切的問題，也符合了學(xué)生課業(yè) 的需求。A,B 類基礎(chǔ)層實驗相同以達到基本實驗?zāi)芰Φ?鍛煉，提高層，設(shè)計層實驗要求逐步提高 ,B 類涉及的實 驗相應(yīng)減少和沒有。對于每個層次我們也有明確的要求 和目標(biāo)?；A(chǔ)層要求規(guī)范實驗操作、撰寫合格實驗報告、 定性分析實驗誤差，提交合格實驗報告。提高層目標(biāo)設(shè) 定為培養(yǎng)獨立實驗操作能力，能簡單分析和處理實驗中 出現(xiàn)的問題，并能完整地定性和定量的分析實驗誤差， 撰寫合格實驗報告。設(shè)計層要求自主選做，在自己查資 料基礎(chǔ)上以論文形式提交科學(xué)報告或者實物和專利。教 學(xué)分類和各層次目標(biāo)明確，既有利于學(xué)生的能力的培養(yǎng) 和積極性又有利于實驗的考核。避免了以往統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)不 重視學(xué)生創(chuàng)新性培養(yǎng)的狀況。 2. 實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容和方式 每位同學(xué)進入實驗室前， 必須做好實驗內(nèi)容的預(yù)習(xí)， 這一點毋庸質(zhì)疑。有別于其他學(xué)科帶上書本就可以去學(xué) 習(xí)的模式，實驗課是不同的。預(yù)習(xí)作為實驗前的準(zhǔn)備是 對實驗的必要的了解。只有做好預(yù)習(xí)才能保證實驗的順 利進行。我們學(xué)校實驗前要對預(yù)習(xí)檢查，預(yù)習(xí)內(nèi)容必須 寫在實驗報告冊上。預(yù)習(xí)不要求重復(fù)累贅的抄寫書本上 的內(nèi)容，重點解決 3 個問題：做什么；根據(jù)什么去做； 怎么做。基本內(nèi)容包括：目的、原理、步驟、表格設(shè)計。 也就是簡要的反映實驗前的準(zhǔn)備。我校的預(yù)習(xí)報告可以 參考書本和掛在網(wǎng)上的預(yù)習(xí)提綱。目前國內(nèi)有些學(xué)校提 出無紙化實驗，比如浙江師范大學(xué)和浙江大學(xué)，學(xué)生直 接登陸到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器下載相關(guān)的實驗預(yù)習(xí)即可。預(yù)習(xí)形 式雖然不同但實踐結(jié)果表明做好預(yù)習(xí)才能確保實驗的效 摘要：大學(xué)物理實驗在鍛煉學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力方面有不可替代的作用。近年來我國對 大學(xué)物理實驗進行了一系列的教學(xué)改革，體現(xiàn)出教學(xué)改革的成果。我們將以浙江海洋學(xué)院為例從實驗的 各環(huán)節(jié)談大學(xué)物理實驗課現(xiàn)狀。 關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗 科學(xué)實驗?zāi)芰?現(xiàn)狀 11下黑白.indd 1722014-12-5 13:27:02 教育管理 173 果。相比于傳統(tǒng)的顯得過于呆板預(yù)習(xí)方式，通過網(wǎng)絡(luò)下 載預(yù)習(xí)結(jié)合了現(xiàn)代計算機和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，是不是確實更加 有效率，值得我們探討。 3. 實驗過程程序和要求 進行實驗是大學(xué)實驗課的中心環(huán)節(jié)。 實驗操作規(guī)范、 獨立完成是我們的目標(biāo)也是實驗的考核指標(biāo)。經(jīng)過一系 列的變革我校實驗室以逐漸更新了實驗項目及提高了實 驗條件以適應(yīng)社會的需要和利于的人才培養(yǎng)。目前我校 大學(xué)物理實驗室能保證每位學(xué)生單獨操作一臺儀器并對 要求學(xué)生實驗按如下程序進行：一是進入實驗室后按編 組找到對應(yīng)的實驗儀器。二是實驗預(yù)習(xí)報告放在實驗桌 上，待老師抽查并認真熟悉、檢查測量儀器、裝置是否 完好，記下主要測量儀器的型號和主要參數(shù)包括測量范 圍和精度，填寫實驗儀器使用登記本。三是根據(jù)儀器使 用說明，正確安裝和調(diào)試儀器，按實驗步驟進行實驗， 記錄數(shù)據(jù)，如有疑問可以及時向教師提出。四是實驗完 畢后要及時整理數(shù)據(jù)，如有問題，應(yīng)該重測和補測。原 始數(shù)據(jù)必須記錄到實驗報告上，老師簽字后方可離開實 驗室。教師在原始數(shù)據(jù)上簽字和以上其他程序要求一方 面確保了學(xué)生抄襲篡改實驗數(shù)據(jù)另一方面創(chuàng)造了良好的 實驗氛圍。因為通過這樣的方式進行實驗可以讓學(xué)生明 白要獲得合理的數(shù)據(jù)必須通過自己正確的操作才有的。 目前有許多高校采取網(wǎng)上報告的形式，他們的實驗數(shù)據(jù) 由系統(tǒng)集中采集。這個方式可以通過系統(tǒng)自動處理并顯 示結(jié)果。實驗操作還是由學(xué)生獨立完成，仍然強調(diào)的是 學(xué)生的動手創(chuàng)新能力和科學(xué)實驗素養(yǎng)的培養(yǎng)。電腦化只 是便于教師批閱實驗報告，提高了批閱的效率和準(zhǔn)確度 推進了實驗教學(xué)的信息化管理?；趯哟尾煌蠋煹慕?學(xué)也是不同的，對于基礎(chǔ)層老師要進行講解和做簡單的 演示；而提高層的同學(xué)們有了一定的實驗基礎(chǔ)，教師作 出簡要的說明后重在學(xué)生自己實驗。設(shè)計層只需要實驗 教師給出幾個可選擇的實驗而沒有具體資料，學(xué)生自行 選擇實驗內(nèi)容，實驗時間也不作嚴(yán)格規(guī)定，可以在兩周 的時間完成實驗室工作。實驗重在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗 能力，強調(diào)提高學(xué)生的自主能動性及利于學(xué)生的創(chuàng)新能 力發(fā)展。 4. 實驗報告的撰寫和形式 這是對實驗全過程的總結(jié)和深入理解的一個環(huán)節(jié)， 應(yīng)獨立完成，嚴(yán)禁抄襲實驗報告及修改原始數(shù)據(jù)。我校 要求實驗結(jié)束后一周必須上交詳細的實驗報告。一般實 驗報告采用統(tǒng)一冊子，報告包括要點有六項：實驗數(shù)據(jù) 記錄；合理的表格設(shè)計；實驗數(shù)據(jù)填寫完整；有完整的 實驗數(shù)據(jù)計算過程，有單位（包括作圖等）；實驗結(jié)果 科學(xué)、正確的表達；有實驗結(jié)果的討論與誤差分析，提 高層要有定量的誤差分析。其中實驗結(jié)果討論與誤差分 析要求結(jié)合觀察到的現(xiàn)象進行結(jié)果分析，分析盡可能具 體，定量或半定量，切忌空談。內(nèi)容可包括影響誤差因 素討論，系統(tǒng)誤差修正，結(jié)果的可靠性討論和同公認值 比較分析等等。 我國各大高校的大學(xué)物理實驗報告應(yīng)時代的要求經(jīng) 過多方面的探索，不再是單一標(biāo)準(zhǔn)單一的形式，而是呈 現(xiàn)多元化的特點。針對不同對象和階段，報告形式和內(nèi) 容有所不同。比如我?；A(chǔ)層和提高層報告要求基本相 識以報告形式提交，只是提高層要求做定量誤差分析。 設(shè)計層實驗要求學(xué)生以科技小論文的形式報告實驗結(jié)果， 也可以以 PPT 形式展示成果。這種多元報告形式也與目 前我國許多高校一致，具體的要求可能有所差異但在報 告方面的改革趨勢一致。 5. 考核方式和標(biāo)準(zhǔn) 實驗考核如其他課程一樣， 通過才可以獲得學(xué)分。 怎么考核才能激發(fā)學(xué)生的積極性？隨著改革的進行， 報告的形式的改變以及學(xué)生實驗素養(yǎng)的重視，考核方 式也有了變化。由終期考核比重最大到注重平時考核 的變化。比如我校實驗成績評定由平時的每份報告分 數(shù)和操作評分決定。每份基礎(chǔ)層、提高層的實驗報告 評分為：報告 70%，操作規(guī)范、課堂紀(jì)律等 30%。設(shè) 計層評分為：科技小論文、 報告 100%。 B類總成績評定： 5 個基礎(chǔ)占 40%，4 個提高占 60%，A 類總成績評定：5 個基礎(chǔ)占 20%，8 個提高占 40%，1 個設(shè)計占 40%。并 且我們規(guī)定基礎(chǔ)層次不合格者，經(jīng)本人提出書面申請 方可進入提高層次跟讀，但提高層次每個實驗報告成 績必須在 3 分（成績評分為 5 分制）以上，否則不合 格，不能進入設(shè)計性實驗層學(xué)習(xí)?？偝煽儾缓细裾咧?能重修，沒有補考。為了鼓勵學(xué)生的自學(xué)性、研究性、 創(chuàng)新性，學(xué)生在本年度內(nèi)發(fā)表跟大學(xué)物理實驗相關(guān)的 在學(xué)校認可的二級雜志及以上、獲得校級課題及以上 或獲得專利證書， 均可評定為大學(xué)物理實驗成績優(yōu)秀。 這樣的考核方式以平時成績?yōu)橹鳛閷W(xué)生創(chuàng)造了良好的 學(xué)習(xí)氛圍，調(diào)動了學(xué)生的積極性。設(shè)計層實驗的評分 和比例顯示了大學(xué)物理實驗綜合實驗?zāi)芰涂蒲心芰?（下轉(zhuǎn)第 177 頁） 11下黑白.indd 1732014-12-5 13:27:02 社會管理 177 還沒有獨立行動的能力，因此自治與共治社區(qū)治理體制 的成熟也是一個循序漸進的過程。 注釋： 呂斌，張忠國 . 美國城市成長管理政策研究及其借鑒 J. 城市規(guī)劃 ,2005（3）. 王楓云，游志丹 . 美國應(yīng)對城市空間無序拓展的理論演進 軌跡 J. 行政論壇 ,2014(2). 史育龍 .Desakota 模式及其對我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟組織方式的啟 示 J. 城市發(fā)展研究，1999（5）. 魏竹琴 . 城市邊緣區(qū)社會環(huán)境問題及對策研究 J. 現(xiàn)代城 市研究 ,2002(3). 張善余 . 近年來上海市人口分布態(tài)勢的巨大變化 J. 人口 研究 ,1999(5). 劉君德 , 張玉枝 . 大城市邊緣區(qū)社區(qū)的分化與整合 J. 城市規(guī)劃 ,2000（4）. 陳湘滿、劉君德 . 論我國城市邊緣區(qū)行政管理體制的區(qū)城 整合 J. 經(jīng)濟地理 ,2000 (2). Dennis E. Poplin,Communities A Survey of Theories and Methods of Research.Macmillan Publishing CO.,INC, New York.Collier Macmillan Publishers London,1979. 張靜 . 法團主義：及其與多元主義的主要分歧 M. 北京： 中國社會科學(xué)出版社，2005. 參考文獻： 1 張靜 . 法團主義：及其與多元主義的主要分歧 M. 北京： 中國社會科學(xué)出版社，2005. 2 呂斌，張忠國 . 美國城市成長管理政策研究及其借鑒 J. 城市規(guī)劃，2005（3）. 3 王楓云，游志丹 . 美國應(yīng)對城市空間無序拓展的理論演 進軌跡 J. 行政論壇 ,2014(2). 4 史育龍 .Desakota 模式及其對我國城鄉(xiāng)經(jīng)濟組織方式的 啟示 J. 城市發(fā)展研究，1999（5）. 5 魏竹琴 . 城市邊緣區(qū)社會環(huán)境問題及對策研究 J. 現(xiàn)代 城市研究 ,2002(3). 6 張善余 . 近年來上海市人口分布態(tài)勢的巨大變化 J. 人 口研究 ,1999(5). 7 劉君德 , 張玉枝 . 大城市邊緣區(qū)社區(qū)的分化與整合 J. 城市規(guī)劃，2000（4）. 8 陳湘滿、劉君德 . 論我國城市邊緣區(qū)行政管理體制的區(qū) 城整合 J. 經(jīng)濟地理 , 2000 (2). 9Gottman J.Megalopolis:The Urbanized Northeaster Seaboard of the United StatesM.New York: Twentieth Century Fund,1961. 10Dennis E.Poplin,Communities A Survey of Theories and Methods of Research.Macmillan Publishing CO.,INC,New York.Collier Macmillan Publishers London,1979. 的培養(yǎng)是我們的實驗課程的總要目標(biāo)，同時也鼓勵了 學(xué)生的創(chuàng)新。 6. 結(jié)束語 物理實驗在培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和實驗?zāi)芰Ψ矫嬗?著不可替代的作用，如何發(fā)揮好這個功能，各大高校大 學(xué)物理實驗改革正對此進行著積極的探索。本文對現(xiàn)狀 的陳述，體現(xiàn)出改革的成果。隨著我國大學(xué)物理教學(xué)改 革不斷深化，對教學(xué)體系、教學(xué)內(nèi)容不斷更新以改變與 新理論、新技術(shù)嚴(yán)重脫節(jié)的狀況。同時現(xiàn)代科技知識激 增對學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新能力的要求逐步提高。刪減 技術(shù)成舊儀器落后的實驗， 增加與現(xiàn)代技術(shù)接軌的實驗， 教學(xué)方式的革新，教師做好前沿研究的聯(lián)系引導(dǎo)等均以 更利于學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的培養(yǎng)方面作了變化。更改教學(xué)方 式和考核方式以能調(diào)動學(xué)生積極性以達到激發(fā)學(xué)生的創(chuàng) 新能力。課程改革還在繼續(xù)我們的實驗課堂模式也會不 斷跟隨社會的發(fā)展更新。 參考文獻： 1 朱學(xué)寧 , 林加論 , 張錦 . 大學(xué)物理實驗報告自動批閱系 統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn) J. 現(xiàn)代電子技術(shù) ,2013,36（12）. 2 金洪