大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核模式研究
時(shí)間:2022-06-27 10:45:36
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1前言
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有獨(dú)立、獨(dú)特的教學(xué)目的與任務(wù),其覆蓋面廣,并具有豐富的實(shí)驗(yàn)思想和實(shí)驗(yàn)方法,同時(shí)又能提供綜合性很強(qiáng)的基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,是提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)課程之一[1~3].但是,目前大部分高校對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的考評(píng)采用傳統(tǒng)方式,即以學(xué)生每次實(shí)驗(yàn)后上交的實(shí)驗(yàn)報(bào)告為依據(jù),匯總后得到最終成績(jī)[4~6].導(dǎo)致很多學(xué)生將更多的精力放在實(shí)驗(yàn)報(bào)告上,甚至有些學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn),課后抄襲他人實(shí)驗(yàn)結(jié)論等.這種考評(píng)方式不能真正體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平,也無(wú)法準(zhǔn)確地反映出學(xué)生的創(chuàng)新能力,難以激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維和做實(shí)驗(yàn)的積極性.隨著信息通信技術(shù)的飛速發(fā)展,“互聯(lián)網(wǎng)+”為各個(gè)行業(yè)的改革、創(chuàng)新、發(fā)展提供了廣闊的網(wǎng)絡(luò)平臺(tái).在教育領(lǐng)域,在線課堂、微課、慕課等各種各樣的“互聯(lián)網(wǎng)+教育”學(xué)習(xí)資源模式給傳統(tǒng)高等教育帶來(lái)了巨大的沖擊,也提供了發(fā)展機(jī)遇[7~8].“互聯(lián)網(wǎng)+教育”將會(huì)讓傳統(tǒng)教育煥發(fā)出新的活力.此外,移動(dòng)客戶端功能強(qiáng)大的智能手機(jī)在大學(xué)生中的普及,以及國(guó)內(nèi)運(yùn)營(yíng)商提高網(wǎng)速、降低資費(fèi)的改革,為實(shí)現(xiàn)“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革提供了非常有利的條件.
2“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核模式
本文借鑒“互聯(lián)網(wǎng)+”的創(chuàng)新理念和創(chuàng)新模式,提出構(gòu)建基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核方案,包括預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)考核、實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核、數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)考核、討論與交流環(huán)節(jié)考核、綜合評(píng)定考核等方面,改革后的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核將貫穿于課前、課中和課后的各個(gè)環(huán)節(jié),充分發(fā)揮了“互聯(lián)網(wǎng)+”在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核中的作用和優(yōu)勢(shì).2.1課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)考核.實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)的目的是為了使學(xué)生在實(shí)驗(yàn)前對(duì)實(shí)驗(yàn)的基本理論、基本原理、實(shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理有較好的理解,從而在實(shí)驗(yàn)時(shí)能從容應(yīng)對(duì),達(dá)到良好的實(shí)驗(yàn)?zāi)康模珎鹘y(tǒng)的預(yù)習(xí)模式就是學(xué)生閱讀大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教材,寫出預(yù)習(xí)報(bào)告.這種預(yù)習(xí)模式有很多弊端:一是預(yù)習(xí)抄書(shū)本、抄同學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告現(xiàn)象嚴(yán)重,對(duì)原理理解不深,就會(huì)對(duì)做實(shí)驗(yàn)感到困惑;二是缺乏有效測(cè)評(píng)監(jiān)控手段,因?qū)嶒?yàn)課時(shí)有限,教師在實(shí)驗(yàn)前無(wú)法量化考評(píng)所有學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,讓學(xué)生存在僥幸心理,導(dǎo)致學(xué)生失去了預(yù)習(xí)的主動(dòng)性和積極性.本文構(gòu)建了“預(yù)習(xí)自測(cè)”“課前小測(cè)”和“教師考核”3個(gè)考核環(huán)節(jié),由于“互聯(lián)網(wǎng)+”技術(shù)的引入,該模式一方面有效引導(dǎo)了學(xué)生自覺(jué)地預(yù)習(xí),另一方面也將提高檢測(cè)學(xué)生預(yù)習(xí)效果的效率,做到預(yù)習(xí)檢查和考核覆蓋到每一位學(xué)生,該模式將有利于提高學(xué)生自主預(yù)習(xí)的質(zhì)量.預(yù)習(xí)自測(cè)環(huán)節(jié),學(xué)生在預(yù)習(xí)過(guò)程中,可隨時(shí)使用手機(jī)或電腦等設(shè)備登錄大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)自測(cè)題庫(kù)進(jìn)行自測(cè).自測(cè)題庫(kù)包含單選、多選、判斷等題型,題目?jī)?nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容以及注意事項(xiàng)等各方面.自測(cè)完畢,系統(tǒng)自動(dòng)閱卷,將錯(cuò)題進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分類,并將結(jié)果反饋給學(xué)生.學(xué)生便可立即了解到哪部分預(yù)習(xí)效果較好,哪部分預(yù)習(xí)效果不足,這樣便能針對(duì)性查漏補(bǔ)缺.學(xué)生再次預(yù)習(xí)后,可再次進(jìn)行自測(cè),直至獲得預(yù)習(xí)通過(guò)資格,這有效提高了學(xué)生自主預(yù)習(xí)的積極性,有效實(shí)現(xiàn)了對(duì)學(xué)生預(yù)習(xí)質(zhì)量和預(yù)習(xí)效果的測(cè)評(píng)監(jiān)控.課前小測(cè)環(huán)節(jié)是預(yù)習(xí)效果考核的核心環(huán)節(jié).學(xué)生在教師的監(jiān)督下輸入學(xué)號(hào)登錄大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課前小測(cè)題庫(kù)進(jìn)行測(cè)試.課前小測(cè)既是檢驗(yàn)學(xué)生預(yù)習(xí)效果的監(jiān)控環(huán)節(jié),也是防止學(xué)生在的自測(cè)環(huán)節(jié)串通答題,替代答題等,課程小測(cè)題量較少,時(shí)間約5min,測(cè)試卷進(jìn)行隨機(jī)組卷,呈現(xiàn)給學(xué)生的都是隨機(jī)出現(xiàn)的測(cè)試題.學(xué)生進(jìn)行小測(cè)期間,教師可同時(shí)檢查學(xué)生預(yù)習(xí)報(bào)告的完成情況.課前小測(cè)完畢,系統(tǒng)自動(dòng)閱卷,并將結(jié)果反饋給學(xué)生及教師,通過(guò)的可進(jìn)行實(shí)驗(yàn),未通過(guò)的需繼續(xù)進(jìn)入教師考核環(huán)節(jié);此外,由反饋結(jié)果,教師可有效地掌握學(xué)生預(yù)習(xí)的效果,對(duì)那些預(yù)習(xí)不足的部分,可進(jìn)行針對(duì)性講授和分析.教師考核環(huán)節(jié)是對(duì)未通過(guò)課前小測(cè)的學(xué)生進(jìn)行重點(diǎn)檢查.首先檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)報(bào)告是否寫得完整、規(guī)范,然后通過(guò)簡(jiǎn)短而有針對(duì)性的提問(wèn),檢查他們對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⒃怼?nèi)容、步驟、注意事項(xiàng)等了解的情況.若達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求,則允許進(jìn)行實(shí)驗(yàn);若未達(dá)到實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)要求,則取消本次實(shí)驗(yàn)資格,要求重新進(jìn)行預(yù)習(xí).該環(huán)節(jié)是作為檢查預(yù)習(xí)效果的一個(gè)重要補(bǔ)充,有效監(jiān)督學(xué)生的預(yù)習(xí)效果,促進(jìn)學(xué)生自覺(jué)按要求進(jìn)行預(yù)習(xí).預(yù)習(xí)階段的“預(yù)習(xí)自測(cè)”“課前小測(cè)”和“教師考核”3個(gè)考核環(huán)節(jié),將有效地改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中無(wú)序、低效預(yù)習(xí)的狀態(tài),積極引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行自覺(jué)預(yù)習(xí),并實(shí)現(xiàn)有效的考核和反饋,真正做到有效的實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí),為實(shí)驗(yàn)課程的順利開(kāi)展提供重要的保障.2.2課中實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核.傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,一般是教師事先講解實(shí)驗(yàn)操作的具體步驟,學(xué)生做實(shí)驗(yàn)時(shí),就按照教師所講授的實(shí)驗(yàn)步驟一步步進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作.這種“廣播體操式”實(shí)驗(yàn)?zāi)J剑环矫娌焕趯W(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,思考問(wèn)題及解決問(wèn)題,不利于培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作能力,另一方面不利于提高學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣.因此,傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,未能有效地實(shí)現(xiàn)提高學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰εc科學(xué)素質(zhì)的教學(xué)目標(biāo).此外,在傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核中,主要依靠實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師觀察學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作情況,考察學(xué)生的儀器實(shí)驗(yàn)規(guī)范性、熟練性及操作步驟是否正確,并按照評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)給出相應(yīng)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的考核分?jǐn)?shù).但由于學(xué)生人數(shù)多,實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師難以同時(shí)觀察和記錄所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作的情況;此外,實(shí)驗(yàn)時(shí)間較長(zhǎng),僅靠實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師也難以記錄所有學(xué)生完整的實(shí)驗(yàn)情況.因此,傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)的考核便被簡(jiǎn)單化,甚至流于形式或缺失.這樣低效的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核一方面沒(méi)有形成有效的反饋和監(jiān)督,從而會(huì)導(dǎo)致個(gè)別的學(xué)生心存僥幸,投機(jī)取巧,抄襲或篡改實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù);另外一方面,也不利于實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師及時(shí)發(fā)現(xiàn),記錄和統(tǒng)計(jì)學(xué)生操作實(shí)驗(yàn)時(shí)各個(gè)環(huán)節(jié)出現(xiàn)的問(wèn)題.在“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核模式中,由于經(jīng)過(guò)預(yù)習(xí)階段的嚴(yán)格而全面的檢查和考核,通過(guò)的學(xué)生能掌握大部分的實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟等,因此,我們提倡采用啟發(fā)式的講授法去講解實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn),難點(diǎn)及注意事項(xiàng),無(wú)須去講授和示范或演示實(shí)驗(yàn)中的每一個(gè)步驟,將更多的實(shí)驗(yàn)課時(shí)間交給學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的操作,讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程中根據(jù)預(yù)習(xí)所得到的知識(shí)去思考問(wèn)題,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題和解決問(wèn)題.這樣一方面提高學(xué)生自主動(dòng)手解決問(wèn)題的能力,另一方面也讓學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)前預(yù)習(xí)的重要性,讓學(xué)生明白預(yù)習(xí)得充分才能在實(shí)驗(yàn)中更好地解決問(wèn)題,有利于促進(jìn)學(xué)生預(yù)習(xí)的自覺(jué)性.此外,隨著數(shù)字視頻采集、處理和點(diǎn)播技術(shù)的快速發(fā)展,各種各樣的視頻直播如雨后春筍般冒出.而這種基于“錄播-點(diǎn)播-交互”的視頻錄播模式可有效地引入到“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核當(dāng)中.每個(gè)實(shí)驗(yàn)桌上,有相應(yīng)的攝像頭和錄音設(shè)備,學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),開(kāi)啟攝像和錄音功能,自動(dòng)記錄學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的每一個(gè)細(xì)節(jié).實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師除了可以在實(shí)驗(yàn)室巡視考察學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作情況外,還可以在主控機(jī)上觀察所有學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作時(shí)的視頻,而且視頻播放過(guò)程中可方便運(yùn)用播放、停止、暫停、快進(jìn)、快退等功能,可有效了解和記錄學(xué)生每一步的實(shí)驗(yàn)操作情況,考察學(xué)生的儀器使用規(guī)范性、熟練性及操作步驟是否正確等,并給出對(duì)應(yīng)的教師評(píng)價(jià).而學(xué)生也可以播放和觀察自己實(shí)驗(yàn)時(shí)的視頻并給出自我評(píng)價(jià)分?jǐn)?shù),這樣一方面有利于學(xué)生認(rèn)識(shí)和發(fā)現(xiàn)自己實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)中存在的問(wèn)題,以便及時(shí)進(jìn)行改進(jìn);另一方面,實(shí)驗(yàn)視頻的錄播也形成一種有效監(jiān)督,督促學(xué)生認(rèn)真積極進(jìn)行實(shí)驗(yàn),畢竟學(xué)生也不愿意他們不恰當(dāng)?shù)男袨楸慌臄z和播放.這種“互聯(lián)網(wǎng)+”的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核模式,將教師評(píng)價(jià)和學(xué)生自評(píng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,給出了更為真實(shí)和有效的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核評(píng)價(jià),形成有效的反饋,有利于促進(jìn)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性.2.3課后數(shù)據(jù)處理及討論與交流環(huán)節(jié)考核.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理是鍛煉學(xué)生分析能力、數(shù)據(jù)處理能力和書(shū)寫表達(dá)能力的重要環(huán)節(jié),要求學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和結(jié)果進(jìn)行初步的整理和計(jì)算,得出較為合理的計(jì)算結(jié)果,此外還要對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容或思考題進(jìn)行討論.但在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)中,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理方法,處理要求及思考題等較為固定,從而導(dǎo)致學(xué)生得不到多樣化的鍛煉;學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告中還存在相互雷同,相互抄襲的現(xiàn)象;此外,學(xué)生也僅在實(shí)驗(yàn)報(bào)告中對(duì)實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容或思考題進(jìn)行討論,不利于師生以及生生之間的交流.本文擬借助“互聯(lián)網(wǎng)+”的優(yōu)勢(shì),鼓勵(lì)學(xué)生課后在QQ群,微信群等對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理方法以及思考題進(jìn)行討論與交流,以合作和激勵(lì)為相互支持;鼓勵(lì)學(xué)生采用多樣化的方法對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,例如,利用Excel,Matlab,Origin等軟件,根據(jù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容編寫合理的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)處理等;指導(dǎo)學(xué)有余力的學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)開(kāi)展進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)探索;學(xué)生優(yōu)秀的作品還可以共享在微信公眾號(hào)等網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)上,這樣可促進(jìn)學(xué)生進(jìn)行相互的學(xué)習(xí)等.該模式將不僅僅根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行考核,還根據(jù)學(xué)生在該環(huán)節(jié)的積極性,學(xué)習(xí)態(tài)度以及回答的內(nèi)容進(jìn)行評(píng)定.“互聯(lián)網(wǎng)+”的考核模式在數(shù)據(jù)處理、討論與交流環(huán)節(jié)考核中,有利于加強(qiáng)師生以及生生之間的交流和討論,有利于將實(shí)驗(yàn)由課堂延展到課外,有利于鞏固物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)效果.2.4綜合評(píng)定考核.根據(jù)學(xué)生的課前預(yù)習(xí)環(huán)節(jié),課中實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié),課后數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)和討論與交流環(huán)節(jié)進(jìn)行綜合評(píng)定,此外,對(duì)運(yùn)用相關(guān)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行創(chuàng)新發(fā)明的學(xué)生進(jìn)行適當(dāng)加分,以示鼓勵(lì).基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核流程如圖1所示.
3小結(jié)
本文分析當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核評(píng)價(jià)中存在的問(wèn)題,構(gòu)建了基于“互聯(lián)網(wǎng)+”的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核模式.該模式中,在預(yù)習(xí)環(huán)節(jié)引入了基于網(wǎng)絡(luò)資源數(shù)據(jù)庫(kù)的預(yù)習(xí)自測(cè)、課前小測(cè)和教師考核等考核評(píng)價(jià),引導(dǎo)學(xué)生自覺(jué)地進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí),提高預(yù)習(xí)的質(zhì)量;在實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)中,引入“錄播-點(diǎn)播-交互”的視頻錄播模式進(jìn)行輔助考核,將教師評(píng)價(jià)和學(xué)生自評(píng)進(jìn)行有機(jī)結(jié)合,給出更為真實(shí)和有效的實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)考核評(píng)價(jià).在課后的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理及討論中,鼓勵(lì)學(xué)生在QQ群、微信群等對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象、實(shí)驗(yàn)心得體會(huì)以及思考題進(jìn)行討論與交流,引導(dǎo)學(xué)生將實(shí)驗(yàn)由課堂延展到課外.改革后的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核模式,充分發(fā)揮了“互聯(lián)網(wǎng)+”的作用以及優(yōu)勢(shì),整個(gè)考核過(guò)程將貫穿于課前、課中和課后各個(gè)環(huán)節(jié),將有效提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程考核評(píng)價(jià)的質(zhì)量.
作者:古迪 朱偉玲 單位:廣東石油化工學(xué)院理學(xué)院