摘要：大学物理实验课程对学生实验技能、科学思维形成及创新能力培养起到重要作用，而实验成绩的有效评价可大大提高学生学学物理实验的动机和教学效果。文章以培养学生的研究性学习能力为目的，从学生实验项目过程评价、实验项目报告评价、研究性设计实验综合评价、自主性学习评价等方面对大学物理实验课程成绩评价方式进行了有益探索。
关键词：大学物理实验；教学改革；多元化成绩评价；研究性学习能力
大学物理实验课程成绩评价对提高实验教学质量，激发学生学习兴趣具有重要意义。本文依托合肥工业大学大学物理实验中心，拟从学生实验项目过程评价、实验项目报告评价、研究性设计综合实验评价、自主性学习评价等方面对大学物理实验课程成绩评价方式进行探索，以培养学生学习的主动性、自主性，探索性及解决实际问题的能力。
一、基于实验过程教学的大学物理实验成绩评价
目前大学物理实验学习成绩主要来自平时实验报告考核，这种评价方法主要还是重视理论考核，每次实验报告是课后完成的，并不能准确反映学生的真实水平，忽略了对学生实验学习过程的考核和评价会逐渐降低学生学学物理实验的热情。目前合肥工业大学实行“能力导向一体化教学体系”，加大教学改革，提高教学质量，尤其是加强教学过程的管理和监控。据此，结合本人多年的实验教学经验，对实验过程的考核改进将从实验预习、实验操作过程及实验报告三个模块开展。实验预习模块主要侧重于考核学生在实验前期的实验准备情况，包括具体实验项目仪器装置的构成、基本的实验原理及实验目的等，最终呈现一份预习报告。这一过程的有效完成将大大提升在后续实验操作环节中的效率。在实验操作过程这一模块中，主要从实验平台搭建、实验操作规范、测量方法准确、实验数据准确性、实验仪器规整及实验出勤等方面开展。主要测试学生实际操作实验的能力和将具体理论应用于实际实验处理问题的能力。考虑到“大学物理实验”不仅可以培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风、认真严谨的科学态度，积极主动的探索精神，而且还可以对学生遵守纪律、团结协作、爱护公共财产的优良品德进行培养，因此将实验完成之后仪器规整情况和实验考勤也作为实验过程进行考核。在实验完成后，将呈现一份完整的实验报告，包含实验内容与步骤、实验数据表格、数据处理方法及结果与讨论四部分。每一个实验项目都是一个研究课题，实验报告就是学生成果的展示，显示实验教学的成果。这一模块主要考核学生的物理理论知识、理论与实际结合的能力、数据误差处理及相应数据处理软件使用的能力以及将研究成果用语言文字凝练组织的能力，这一训练可为今后学生科学素养的锤炼和毕业论文的完成奠定基础［5］。
二、大学物理实验成绩评价模式的多元化
鉴于合肥工业大学工科办学的特色，对大学物理实验成绩评价模式可以从多方面、多角度开展。通过改变原有评分方式，建立平时分和考试成绩相结合的评价方法，适当增大平时分的比值。目前我们已经实行将平时分的比例提高到70％。加大对学生学习过程的监控和评价，效果明显，学生主动性得到积极改善，教学效果也凸显出来。具体实施过程中拟采用实验过程成绩、实验报告成绩、期中操作考试成绩及期末理论考试成绩相结合的模式。由于大学物理实验中心每学期都有5500名左右学生开课，因此想采用严格意义上的抽签式的操作考试比较困难，可以采用在期中考试周的两周时间内，某个班轮到某个实验项目，老师简单介绍原理及仪器操作要求，提出要解决的问题，让学生自己给出实验步骤，测出实验数据及给出数据处理的合适方法。对期中操作成绩评定主要包括：操作步骤正确，仪器操作无误，观察记录正确，遵守实验室规则，仪器归整等，最后写出实验步骤和数据处理结果。这种期中操作测试考核模式主要是考核学生实验技能的把握情况及结果分析处理情况；既有操作又有数据处理，可以识别那种眼高手低的纯理论者，也能识别那些只会按老师要求按部就班地摆弄设备而知其然不知其所以然的学生。这样平时过程＋期中的操作考试＋实验报告的考试模式使学生必须认真把握平时的每一次实验教学课，并能够处理好实验中遇到的各种问题。除此之外，在大学物理实验的学习过程中对学生可采用多方位评估，成绩可以从学生课堂设计比赛、课堂讨论、撰写专题报告、参加专题报告和毕业设计等中获取，全方位对学生做出评价。同时我们也鼓励学生组队参加学科竞赛和设计大赛。比如我们电子科学与应用物理学院组织学生参加安徽省大学生大学物理实验竞赛和瑞萨车模大赛及申报校级、省级和部级大学生创新课题等，这些使学生实验技能、电路设计、硬件编程等许多能力得到了锻炼和延伸，增强了自身研究性探究学习的能力［6－7］。
三、逐步加强综合性、研究性实验在评价体系中的比重
在实验教学中逐渐采用模块化分层次教学，将大学物理实验教学分为基础实验、综合实验及创新性设计性研究性实验三个模块。今后要逐步建立小型实验创新课堂，将力学、电磁学、光学、近代物理和现代实验技术有机地融合到一起，开展综合性、研究性实验或设计性实验的教学，有效培养人才的创新素质。因此，逐步加强综合性、研究性、设计性及创新性实验在学生成绩评价中的比重，也是今后大学物理实验改革的一个方向。比如分光计的调节和使用是大学物理实验中的一个难点，以分光计为实验平台大学物理实验中心开设了多个综合性实验项目，如三棱镜顶角的测定（自准直法和分束法）、棱镜色散现象的分析（最小偏向角法）、棱镜折射率的测定（掠射法）、用衍射光栅测波长或光栅常数，用超声光栅测超声波在液体中的传播速度、偏振光实验测布儒斯特角等等。同时在教学方法上也作出相应调整，17世纪法国著名的思想家笛卡儿曾经说过：“最有价值的知识是关于方法的知识。”在研究性实验教学中采用“启发式”教学，将科学研究方法渗透到实验教学过程中，达到培养学生的创新意识和科研能力的目的。同时也可以将老师的研究课题和内容与创新性实验有机结合，增强学生的学习兴趣，调动学生的学习积极性。对于学生所选的研究性实验课题，选题一般难度适中，兼备内容新颖，抓住现代前沿。学生根据自己兴趣点选择课题后，自行组建研究团队，一般三到四个同学。然后进入准备阶段，自己可以通过查资料，补充相应背景知识，也可以与指导老师讨论，设计合理的实验方案，搭建实验操作路线图。然后在大学物理实验中心开放实验室预约实验操作，选择仪器自行搭建。最后对自行搭建的实验装置进行测试、对实验数据进行分析，最终呈现一份小论文或者撰写专题报告，也可以开展研究成果报告答辩，由指导老师做出综合评定，作为最终学生实验课程成绩评定的一部分。这样可以有效训练学生学学物理实验的自主性、积极性，培养他们研究性、创新性，同时也培养了学生独立工作和团队协作的精神。同时学生也夯实了基本的工程基础知识，也了解了本专业的前沿和发展趋势，对于今后的课程设计及后续研究性课题的发展都大有裨益［8－9］。
四、拟开展在线大学物理实验试题库及仿真实验室建设
由于合肥工业大学每年都有5000名以上的学生参加大学物理实验理论考试，给老师的评阅带来大量繁重的工作，下一步准备把计算机辅助教学（CAI）和计算机多媒体技术引入到大学物理实验课程中来。充分利用网络平台和考试题库的优势，将大学物理实验所有项目加以练习，每个实验项目编写15－20个试题，编写考题的类型比较多样化，包括理论问题、实验中观察到的现象分析、实验的操作要点考察、仪器使用中的注意事项、数据的误差分析等等。既有理论选择题（单选和多选）、又有填空、综合分析计算和操作动态模拟（仿真实验室），届时将试题库挂到学院网上，对全校学生开放。学生在实验课学习结束后可自行进行网上测试。这样既避免了考题的雷同率高，又节约了大量纸张及监考批改试卷等烦琐的事务性工作。同时通过对学生在线测验数据进行统计分析，可以做出学生成绩的分布表和分布直方图或分数的趋势图，从而可以根据分数的分布状态对试题质量和学生每一个阶段实验学习的进展做出直观而初步的估计，了解学生成绩是正态分布、正／负偏态分布、双峰型分布还是陡峭型分布等［10］。从而判断试卷的难度系数，难易程度，学生掌握的实验基础理论的情况，以便及时发现问题，补缺补差，提高教学效果，加强教师和学生的沟通交流。这将会大大提高学生学习的自主性，教学效果也会同步提高。
参考文献：
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［9］王世燕，袁顺东，张亚萍．大学物理实验分层次教学模式的探索与实践［J］．物理与工程，2017，27（2）：47－55．
［10］晶玉课件创作组．多媒体课件制作与实例［M］．北京：机械工业出版社，2001．
作者:陈美霞 张霆 赵瑛 刘成岳 王星烁 单位:合肥工业大学
