留學生大學物理實驗規范化教學的探索與實踐

朱海豐，張亞萍，凌翠翠，馬紅章，方恒忠

摘要：對我校留學生大學物理實驗的教學實踐運行情況進行了總結，通過加強教材建設，教學團隊建設，教學方法的優化，教學資料的完善，合理的考核標準制定，教學管理平臺網站建設等方面工作，實現了對留學生大學物理實驗教學的規范化，提高了教學質量，提高了留學生培養質量，增強了我校國際影響力及知名度。

關鍵詞：留學生;大學物理實驗;教學實踐;規范化

中圖分類號：G642.0???? 文獻標志碼：A???? 文章編號：1674-9324（2014）41-0158-03

外國留學生教育是高等教育中的一個重要組成部分，是反映一所高等學校開放程度和國際化知名度的重要標志之一。2010年9月，我校成為與歐洲“工程教育研究聯盟”的12所高校建立“中歐工程教育聯盟”的18所中國高校之一。近年來，我校的國際化趨勢確實越來越明顯，這從留學于我校的留學生人數呈逐年翻番的態勢增長得以體現，培養高質量的留學生將不僅對高校師資教學水平和學校管理工作水平的提高有促進作用，還有利于擴大學校在國際上的影響，提高知名度。

大學物理實驗是石油地質類工科留學生最重要的公共基礎必修課之一，是來華留學生的第一門實驗類課程。物理實驗的構思、方法和技術廣泛地滲透到了各個自然科學學科和工程技術領域，如在石油和地質工程領域中，許多技術像地震探礦、聲波測井、光譜法分析物質化學成分、電路性能測試、油品流動性質、粘滯系數的研究等，都是物理實驗在該專業領域中的實際應用，大學物理實驗的學習對留學生的基礎實驗能力、運用知識的綜合能力甚至是科研創新能力有著其他課程不可替代的作用，對其整個留學生涯也有著重要的作用。

本文主要是基于我校自2008年來對國外留學生的大學物理實驗教學運行情況，對留學生大學物理實驗全英語教學的模式逐步規范化及具體實踐進行了探討與分析。

一、英文教材的編寫及修改制定

教材是教學的依據，教學效果的好壞與合適的教材的選取及使用緊密相關，沒有合適的教材，學生對課程學習可以說就沒有預習階段，不能對實驗原理﹑實驗要求及重要的實驗注意事項進行針對性了解，因此教學開展的難度與效果可想而知。目前，針對留學生使用的大學物理實驗教材不多，各校針對留學生開設的實驗項目等具體情況也不同，且課程使用教材應具有系統性和完整性，好的教材能夠讓不同教師針對不同授課學生時，都能很好地把握授課內容、授課程度以及對學生的要求，因此編寫一部適合我校留學生使用的優秀教材非常必要。自我校招收留學生之初，我理學院物理實驗中心已經基于已有的理工科大學物理實驗教材編寫了16個實驗項目的英文講義，但由于有些實驗項目為我中心獨立開發，可借助的英文資料較少，編寫的講義中難免會有一些不當之處，針對該問題，我們要求學生在完成實驗報告時，參照講義在理解的基礎上用自己的語言實現對實驗原理、實驗內容及要求等重點部分的撰寫，從而實現學生對教材中涉及到的一些英文詞語表達不準確，語法不合理等問題的修改，教師在批改報告時，吸納其中的觀點，并組織教師和學生進行討論從而實現對教材內容的優化及補充。

二、良好教學團隊的建立

教師是教學中學生學習的指引者，教學團隊的建設是課程體系中重要的一個環節，其工作應包括了解國外相應課程的教學體系，編寫教材，制定課程教學大綱，探討具體的教學模式方法，制作并統一教學課件及資料，制定學生考核方法，申報教學研究性課題等任務。目前我中心負責留學生實驗教學的團隊已初步建立，由我中心具有豐富教學經驗的青年骨干教師組成，教學團隊成員已基本明確，共9人，均是具有博士學位的實驗教師和具有海外留學經歷的教師，對留學生的大學物理實驗教學，通過課程互聽了解課堂效果，聽取學生教學評價等方法由團隊對任一成員進行學年考核，教學團隊評價意見占70%，學生評教占30%，其中參與評教學生人數需占總人數的60%，由英文問卷及座談交流方式實現，對于考評較差者，暫先停課，其原工作任務由團隊內其他成員分擔，待教學團隊考評通過后方可繼續授課，通過該強化激勵制度達到對教學質量和教師教學能力的共同提高。

三、教學實施

1.兩層次、三階段教學。我實驗中心對留學生的大學物理實驗實行分“兩層次、三階段”教學，我校留學生主要來自巴基斯坦、哈薩克斯坦、沙特阿拉伯、印度、尼泊爾、剛果、加納、烏干達、喀麥隆等國家，也有少數來自俄羅斯和韓國，且多數留學生在我校石油工程和資源勘查院系，這些國家的留學生英語程度大都比較好，但專業基礎知識和基本的實驗能力參差不齊，有些國家留學生對物理學的一些基本理論掌握較好，但有些相對較差，甚至對一些基本的物理量概念都是比較模糊，針對該問題我們將大學物理實驗分為2-1和2-2兩個層次，分兩個學期完成。其中2-1層次中的實驗主要是一些基礎性的驗證性且與石油工程等專業相關的實驗項目，如油品的粘滯系數、油品比熱容、氣體絕熱指數、液體的旋光特性、數字示波器的使用等項目。這些基本實驗的學習，使學生了解掌握了一些基本的常用測量儀器的原理及使用，具備了一定實驗操作能力和常用數據處理能力。對于2-2層次的實驗，我們主要選取一些反映現代物理測量技術的項目，如激光全息照相，光的偏振特性，太陽能電池，弗蘭克·赫茲等，這些實驗相對來說，知識涉及面廣，操作難度稍大，數據處理也較為煩瑣，在2-1層次基礎實驗學習的基礎上，通過2-2層次系列實驗的鍛煉，學生對實驗的學習可由淺入深，循序遞進。

“三個階段”主要是指在兩層次實驗之前，先對留學生進行第一階段的理論教學，主要介紹物理實驗中的一些基礎知識，包括誤差理論、有效數字概念、不確定度計算、作圖法、最小二乘法等，再有就是介紹一些物理實驗中常用的基本測量儀器的原理和使用方法，從而為學生開始真正的實驗課學習奠定基礎，二、三階段則是指上述兩個層次的實驗教學階段。

2.優化教學方法。我們采用分組式教學法，學生14人一組，每人單獨操作使用一套實驗儀器，在我校理工科實驗教學內容要求的基礎上并通過近幾年留學生教學情況的總結制定了適合留學生的實驗教學內容，制定好實驗數據記錄表格，課前發給每一位留學生，課上重點介紹實驗原理、實驗儀器原理及注意事項，講授過程中允許學生隨時提問，并對問題給予針對性解答，通過互動，既凸顯了實驗中常見問題的如何解決，又起到了對其他學生加深理解的作用。在學生實驗操作時，根據學生所提問題的質量高低，老師可判斷出該學生對實驗的理解程度，對那些對實驗理解較深的學生先重點輔導，然后由這部分學生對其他基礎較差的學生起到一個傳幫帶的作用，但要求所有學生必須用自己的實驗儀器，獨立測量實驗數據結果，這樣不僅避免了由于學生人數過多，受課堂學時的限制而不能一一輔導的問題，同時也加強了學生間的交流討論，活躍了課堂氣氛，增強了學生的實驗興趣和積極性。

3.豐富教學資料。我們要求教學成員每學期都要對個人教學資料進行補充完善，并每學期對所有教學資料進行匯總檢查，包括實驗講稿，實驗數據處理部分，教學中存在問題的總結，多媒體PPT課件制作等。匯總教學中出現的問題，發現常見問題，并探尋最佳解決辦法，利用網絡平臺，借助其他網上資源，結合個人直觀的PPT課件不僅可以使教師在教學中更加突出重點，也可使學生更易理解掌握相關知識內容，極大提高了課堂效果。

4.學生考核標準的制定。學生的實驗的成績評定分三部分：預習成績、操作成績、實驗報告成績。期末實驗總結四部分，其中預習占15%，操作占40%，數據處理及回答問題占35%，期終實驗總結占10%。根據學生完成預習實驗報告及課前提問情況評定預習成績，實驗過程中，課堂簡短交流占10%，實驗操作占30%，實驗報告中數據處理占20%，課后習題及實驗小結占10%，通過這樣細化的實驗評分標準可達到對學生全面真實的考核。

5.建立英文版實驗教學平臺加強留學生管理。針對留學生教學管理較難，對學生相關個人信息掌握不全，難以聯系的問題，中心基于目前工科開放實驗教學管理系統開發建成了英文版大學物理實驗教學管理網上系統，學生已通過網上進行注冊，留學生詳細的個人信息都能夠在系統中查詢，學生也可查詢到相應實驗教師的聯系方式，并開發了網上留言系統功能，學生與教師可在網上平臺進行留言交流，加強了對留學生教學的管理，同時實現了學生在網上提交實驗報告功能，實驗教師可在網上對實驗報告進行評分批改，實驗成績已能夠利用系統進行最終計算，并能夠通過調整相關系數計算整體成績，克服了原有的由于學生缺課，已做過實驗項目數較難統計，學生最終成績計算煩瑣，不準確的缺點。

四、教學實踐運行情況及問題

留學生大學物理實驗課經過2008年來的運行實踐及逐漸的總結并完善教學模式，目前已基本實現了對留學生大學物理實驗教學的規范化。純英文授課的教學，增強了教師國際交流能力，提高了其國際競爭意識。從留學生反饋可以看出，學生對物理實驗課學習的積極性和主動性也越來越高，對我們的教學方式，教學水平及實驗平臺條件也越來越滿意。但目前也還存在著一些問題仍需繼續改進，如實驗講義中沒有物理實驗基礎理論知識部分和常用實驗儀器原理及操作部分，目前運行的英文版實驗教學管理系統有些功能還不是很完善，沒有增加預習資料，沒有學生想看到的電子課件、視頻，再有就是如何基于留學生的英語教學向我校理工科中國學生輻射開展雙語課程等，這些問題我們將在后續工作中繼續完善補充。

留學生教育工作是我校的一項重要工作任務，留學生培養質量的高低將直接關系我校的國際影響力及知名度，因此我們將針對留學生的特點，繼續積極探索具有特色的教學方式和手段，全面提高教師的素質，促進我國的留學生教學改革，激發留學生的學習興趣，實現我校與國際的接軌，培養更多優秀的留學生人才。

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基金項目：中國石油大學（華東）教改項目（Jy-13201271）

作者簡介：朱海豐（1977-），副教授，主要從事大學物理實驗教學及光學方面研究。