高潭華，李 闖，葉靖瑩

(武夷學(xué)院 機電工程學(xué)院，福建 武夷山 354300)

大學(xué)物理實驗是高等工科院校課程體系中一門重要的基礎(chǔ)課程，是大學(xué)生進校后的第一門科學(xué)實驗課程，是后續(xù)專業(yè)實驗的基礎(chǔ)，也是學(xué)生實驗素質(zhì)養(yǎng)成的基礎(chǔ)。其教學(xué)目的不僅僅是讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實驗技能訓(xùn)練，掌握進行科學(xué)實驗的基本知識、方法和技巧，而且培養(yǎng)學(xué)生敏銳的觀察能力、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃季S能力、分析問題和解決問題的能力，特別是與科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的綜合能力和創(chuàng)新精神[1]。

武夷學(xué)院是一所地方性、應(yīng)用型的普通本科院校，大學(xué)物理實驗室是學(xué)校歷史最長的實驗室之一，經(jīng)歷了幾代物理實驗教師的努力，實驗室已經(jīng)初步建成具有一定規(guī)模、適應(yīng)學(xué)校應(yīng)用型工科教育的較為完整的實驗教學(xué)體系，大學(xué)物理實驗已形成了具有引導(dǎo)性、基礎(chǔ)性、綜合性和設(shè)計性的多層次真實的實驗教學(xué)平臺，并編寫了《大學(xué)物理實驗》教材(該教材獲2017年福建省本科優(yōu)秀特色教材(實習(xí)實訓(xùn)及案例教材類))；微視頻課程輔助教學(xué)平臺；以及大學(xué)物理虛擬仿真實驗平臺[2]。建立了較為豐富的大學(xué)物理實驗教學(xué)資源。但近年來的教學(xué)實踐表明，學(xué)生對于豐富的大學(xué)物理實驗教學(xué)資源“視而不見”，大學(xué)物理實驗的教學(xué)質(zhì)量并沒有大幅度提升，原因是多方面的，但最關(guān)鍵的原因是沒有完善合理的評價體系，以及與之相適應(yīng)的測試平臺。

近年來,隨著互聯(lián)網(wǎng)教育技術(shù)的發(fā)展，超星學(xué)習(xí)通、中國MOOC、智慧樹等公共互聯(lián)網(wǎng)教育平臺為解決這一難題提供了有力的支持，有的平臺界面友好、有的平臺教學(xué)資源豐富。根據(jù)現(xiàn)有的條件，教學(xué)團隊選擇超星學(xué)習(xí)通平臺，建立了《大學(xué)物理實驗》課程體系，將自建的教學(xué)資源和互聯(lián)網(wǎng)的教育資源有機地結(jié)合起來，形成大學(xué)物理實驗混合式教學(xué)平臺。并建立與之相適應(yīng)的大學(xué)物理實驗評價體系。該評價體系既注重過程評價，以促進學(xué)生合理的學(xué)習(xí)投入，也進行考核評價，促進學(xué)生掌握基礎(chǔ)實驗理論和技術(shù)，實行多元化考核。實踐結(jié)果表明，該評價體系有利于學(xué)生對基礎(chǔ)知識和基本實驗技能的掌握，有利于訓(xùn)練學(xué)生的科學(xué)思維能力、合作能力，有利于提升學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和培養(yǎng)學(xué)生的自我監(jiān)控能力、促進學(xué)生適量投入、提升大學(xué)物理實驗的教學(xué)效率，本文著重討論如何建立過程性大學(xué)物理實驗體系。

1 引導(dǎo)學(xué)生開展線上學(xué)習(xí)，并提升他們的自我監(jiān)控能力

隨著我國高等教育即將從大眾化進入普及化階段的到來，對于應(yīng)用型地方性本科院校而言，招收入學(xué)學(xué)生的高考成績相對較低，學(xué)生學(xué)習(xí)自覺性普遍不高，大多數(shù)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識和能力都有待提高。因此在大學(xué)物理實驗教學(xué)中開展線上線下混合式教學(xué)，首先要解決的問題是，如何引導(dǎo)學(xué)生主動適應(yīng)新的教學(xué)方式。通過以下一些途徑可引導(dǎo)學(xué)生逐漸適應(yīng)這種新型的學(xué)習(xí)方式。(1)在實驗緒論課中教師就將評價方式告知學(xué)生，提高學(xué)生對實驗的重視程度；(2)利用平臺(或班級群)的通知功能督促、指導(dǎo)學(xué)生自主開展線上學(xué)習(xí)；(3)通過互動交流評價，激勵學(xué)生進行線上學(xué)習(xí)；(4)由于線上學(xué)習(xí)具有隨時化、隨地化，方便學(xué)生自主安排學(xué)習(xí)時間，滿足個性化學(xué)習(xí)的需要，但是其片段化的學(xué)習(xí)，不利學(xué)生將知識有機地整合，并加以應(yīng)用。因此大學(xué)物理實驗課程中我們采取基于項目的學(xué)習(xí)方式。根據(jù)教學(xué)的目標(biāo)，按照由淺入深的原則設(shè)計問題，學(xué)生通過解決問題，掌握和應(yīng)用線上課程的知識；(5)教師通過平臺統(tǒng)計功能指導(dǎo)學(xué)生對自己的學(xué)習(xí)進行自我監(jiān)控，及時了解學(xué)生線上課程的學(xué)習(xí)情況，并及時督促沒有完成線上學(xué)習(xí)的學(xué)生。對于個別線上學(xué)習(xí)較差的學(xué)生甚至可以發(fā)出課程預(yù)警。

2 通過大學(xué)物理實驗過程考核，促進學(xué)生高效學(xué)習(xí)

為了提高大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)實效，我們在已建立的原有評價體系基礎(chǔ)上[3]，對大學(xué)物理實驗的過程評價進行細化管理。不僅重視結(jié)果評價，更重視實驗過程的形成性評價。以學(xué)生的學(xué)為中心，在考慮可操作性的同時，利用現(xiàn)代教育技術(shù)和教育心理學(xué)成果，從多方面、多維度的、多評價主體等維度建立公正合理，并能促進學(xué)生高效學(xué)習(xí)的發(fā)展性評價體系。按照大學(xué)物理實驗的課程特點，我們從課前預(yù)習(xí)、課中實驗以及課后實驗報告三個階段，分別建立相應(yīng)可操作的評價方式。

2.1 實驗課前，線上課程(預(yù)習(xí))的學(xué)習(xí)與評價

實驗預(yù)習(xí)是做好實驗的基本保證，在傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗教學(xué)中，對學(xué)生的要求是課前完成一份預(yù)習(xí)報告，近年來，雖然隨著網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源的建立和完善，給學(xué)生提供了更多的可供學(xué)習(xí)的資源，但大多數(shù)學(xué)生還是將教材中的內(nèi)容抄一遍，對具體內(nèi)容并沒有真正地理解，導(dǎo)致實驗預(yù)習(xí)無法達到預(yù)期的效果。究其原因在于缺乏對學(xué)生課前預(yù)習(xí)效果的監(jiān)督和評價機制。根據(jù)我校的實際條件和借鑒同行的經(jīng)驗[4-7]，我們在學(xué)習(xí)通平臺上建立起大學(xué)物理實驗預(yù)習(xí)和評價系統(tǒng)。內(nèi)容包括：(1)導(dǎo)入：主要用來提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，激發(fā)學(xué)生求知欲。采用圖片、文字或視頻，通過實驗的歷史地位、重要性、生活實例等引入實驗課題；(2)實驗?zāi)康模好鞔_每個實驗的教學(xué)目標(biāo)，強調(diào)重、難點及達到的結(jié)果；(3)實驗儀器：通過圖片和視頻全面介紹實驗所需的儀器；(4)實驗原理：通過視頻講解實驗原理，并要求學(xué)生用簡練的文字和圖片在預(yù)習(xí)報告中表述；(5)實驗步驟：通過視頻進行講解，要求學(xué)生在預(yù)習(xí)報告中呈現(xiàn)出來；(6)實驗記錄表：要求在預(yù)習(xí)報告中準(zhǔn)備實驗數(shù)據(jù)記錄表；將以上內(nèi)容設(shè)為“任務(wù)點”，學(xué)生們只有完成任務(wù)點的學(xué)習(xí)后，才能進入實驗前的測驗；(7)根據(jù)實驗內(nèi)容設(shè)置一些實驗前的測驗練習(xí)，檢驗學(xué)生的預(yù)習(xí)效果(這些練習(xí)設(shè)置為可重做兩次或三次，取最好成績)。這樣能檢驗實驗預(yù)習(xí)的效果。在此基礎(chǔ)上要求學(xué)生完成預(yù)習(xí)報告，并拍照上傳平臺，教師在實驗前批閱打分。對于沒有達到要求的預(yù)習(xí)報告，可以打回重做，這樣可以保證預(yù)習(xí)的質(zhì)量。利用平臺的統(tǒng)計功能，將完成任務(wù)點滿分設(shè)為10分；實驗前的測驗練習(xí)滿分設(shè)為5分；預(yù)習(xí)報告滿分設(shè)為15分；預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)的占該實驗的30%(30分)。具體評價內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)如表1所示。

表1 預(yù)習(xí)階段學(xué)習(xí)評價

2.2 實驗過程，線下實驗操作與數(shù)據(jù)記錄的評價

實驗過程是培養(yǎng)學(xué)生實際動手能力的重要環(huán)節(jié)，也是學(xué)生對知識內(nèi)化的過程。學(xué)生在充分預(yù)習(xí)的前提下，進入實驗室后就可直接進行實驗，在實驗過程中遇到問題可以通過同學(xué)討論、請教教師和在線查資料的方式來解決。給學(xué)生預(yù)留足夠的時間和空間來思考實驗的設(shè)計與創(chuàng)新，可通過自我探索或相互協(xié)作來完成實驗(我校是二人一組進行實驗)。傳統(tǒng)評價實驗過程大多是教師檢查測量結(jié)果，然后對其進行評價。這經(jīng)常造成學(xué)生為了得到理想的數(shù)據(jù)抄襲或偽造數(shù)據(jù)，影響了評價的公正性和學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。為克服這一弊端，借鑒同行們的做法[8,9]，在實驗過程評價中通過制定合理的形成性評價表(如表2所示)，評價表給出了評價內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)，按照不同的權(quán)重，采取學(xué)生自我評價、同伴評價和教師評價的多元化發(fā)展性評價方式，關(guān)注發(fā)展過程，關(guān)注被評價者為達到目標(biāo)所采取的方法、途徑，獲得的經(jīng)歷和體驗，尊重被評價者的主體性，評價內(nèi)容的綜合性，評價方式的多樣化，評價主體的多元化(包括老師、學(xué)生及合作者)，為了防止敷衍，告知學(xué)生對于不認(rèn)真的同學(xué)，權(quán)重減半。實驗過程評價在實驗操作結(jié)束就必須完成，我們將這一評價表印刷在實驗報告模板上。

表2 大學(xué)物理實驗過程評價表

2.3 實驗報告，數(shù)據(jù)處理與實驗反思的評價

在過往的教學(xué)中，雖然學(xué)生完全具備硬件條件用計算機處理實驗數(shù)據(jù)，在教材中也有關(guān)于實驗數(shù)據(jù)用計算機處理的相關(guān)章節(jié)，但大多數(shù)學(xué)生仍然習(xí)慣于用計算器進行數(shù)據(jù)處理，實際上降低了學(xué)習(xí)效率。通過學(xué)習(xí)通平臺將計算機處理實驗的數(shù)據(jù)實例的視頻上傳，供學(xué)生學(xué)習(xí)，同時要求必須在實驗報告中采用，學(xué)生可很快地學(xué)會，并在自己的實驗數(shù)據(jù)處理中進行運用。在具體的實驗也可通過如圖示方式，讓學(xué)生掌握用Excel處理大學(xué)物理實驗數(shù)據(jù)，達到舉一反三的效果。

圖1 實驗數(shù)據(jù)處理

在預(yù)習(xí)、實驗的基礎(chǔ)上，學(xué)生對實驗數(shù)據(jù)進行處理，得到實驗結(jié)果，對實驗結(jié)果進行評價，分析原因和找出不足，并思考教材中提出的問題。具體內(nèi)容和評價標(biāo)準(zhǔn)見表3，這部分的評價由教師完成。

表3 數(shù)據(jù)處理和實驗反思部分評價

3 結(jié) 語

實踐表明，基于預(yù)習(xí)、實驗過程、實驗報告三段式的大學(xué)物理實驗過程性評價內(nèi)容和標(biāo)準(zhǔn)的建立和運用，對提高大學(xué)物理實驗教學(xué)效率，提升學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)學(xué)生合作學(xué)習(xí)和自我監(jiān)控能力等方面都有積極的作用。