實踐課考核探究
——以電磁學(xué)實驗為例

陳展斌

（湖南工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，湖南 株洲 412007）

0 引言

2018年9月10日，習(xí)近平主席在全國教育大會上強調(diào)：“要加快建設(shè)教育強國，辦好人們滿意教育，提升教育服務(wù)經(jīng)濟社會發(fā)展能力，加快一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，推動產(chǎn)學(xué)研協(xié)同創(chuàng)新，著重培養(yǎng)創(chuàng)新型、復(fù)合型、應(yīng)用型人才”。李克強總理強調(diào)：“要增強教育服務(wù)創(chuàng)新發(fā)展能力，培養(yǎng)更多適應(yīng)高質(zhì)量發(fā)展的各類人才，高校要堅持以教學(xué)為中心，突出創(chuàng)新意識和實踐能力，充分發(fā)揮高校在強化基礎(chǔ)研究和原始創(chuàng)新、突破關(guān)鍵核心技術(shù)中的重要作用”。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，知識信息化的時代已然來臨。為應(yīng)對世界范圍內(nèi)科技和信息革命，高校肩負培養(yǎng)人才的神圣使命，新時代呼喚實踐創(chuàng)新能力的改革。為此，我國高校“雙一流”建設(shè)、雙萬建設(shè)、新工科建設(shè)等舉措相繼出臺，信息化教學(xué)仿真虛擬、移動智能終端、大數(shù)據(jù)與云平臺等數(shù)字化教與學(xué)綜合環(huán)境相繼構(gòu)建與運行，旨在促進高等教育高質(zhì)量發(fā)展，培養(yǎng)滿足社會發(fā)展需求的創(chuàng)新應(yīng)用型人才。

物理學(xué)是理論科學(xué)也是一門實驗實踐科學(xué)，是溝通其他學(xué)科的橋梁。例如：材料領(lǐng)域中新材料的發(fā)現(xiàn)和制備，化學(xué)領(lǐng)域中光譜分析、放射性測量、激光分離同位素等，生物領(lǐng)域中各類顯微鏡、DNA操縱等，醫(yī)學(xué)領(lǐng)域X光、CT、核磁共振、刀等，工程領(lǐng)域智能制造、新能源、人工智能等都和物理學(xué)密切相關(guān)。物理學(xué)是多學(xué)科的基礎(chǔ)，是培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的重要支撐。

實驗是物理學(xué)課程中重要的教學(xué)環(huán)節(jié)，是學(xué)生自主摸索探究事物規(guī)律的主要手段，對學(xué)生理解、驗證專業(yè)理論知識起著非常重要的作用[1-3]。實踐教學(xué)是高校教學(xué)工作的重要組成部分，同時也是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力、實踐能力的主要途徑[4]。在當(dāng)前“雙一流”和“新工科”建設(shè)以及教育信息化行動的背景下，如何培養(yǎng)學(xué)生適應(yīng)新時代的需求、成為實驗教學(xué)的熱點問題之一。實踐教學(xué)體系以實踐教學(xué)人才培養(yǎng)目標(biāo)為核心前提，以教學(xué)活動為主體內(nèi)容，并以相應(yīng)環(huán)境資源作為支持條件的有機整體。考核結(jié)果是衡量實驗教學(xué)質(zhì)量的一把尺子，科學(xué)合理的考核評價體系才能保證高質(zhì)量的教學(xué)[3]。我們知道實驗課程重在參與，具有摸索和探索的特點。實踐過程顯然比結(jié)果更加重要。傳統(tǒng)考核存在只看實驗報告而不注重實驗過程的弊端，導(dǎo)致平時實驗過程中學(xué)生迷信教師，照葫蘆畫瓢，缺乏創(chuàng)新思維。以生為本，以問題為導(dǎo)向，培養(yǎng)學(xué)生愛國、求真、力行等思想品質(zhì)，豐富課程內(nèi)涵，強化課堂管理，建立一個客觀、科學(xué)的多元化的考核模式，均衡結(jié)果與過程，完善學(xué)生成績評價制度是考核方式改革的宗旨。電磁學(xué)實驗是學(xué)生進入大學(xué)較早所接觸到的專業(yè)實驗課，由于所涉及的實驗均需通電，因此，能培養(yǎng)學(xué)生注意安全，尊重科學(xué)、實事求是等良好的實驗習(xí)慣。本文以電磁學(xué)實驗為例對考核方式改革進行探論。

1 考核模式探討

課程思政的核心是立德樹人，它是一種思維方式，一種教育教學(xué)理念。課程思政不是改變專業(yè)課程的本來屬性，而是發(fā)揮課程的附屬功能──德育功能，運用德育的學(xué)科思維，提煉專業(yè)課程中思想政治元素和價值文化。

（1）考核項目一：課程思政融入課程考核，實踐訓(xùn)練和課堂育人互動契合。建立知識考核和價值引領(lǐng)雙效的考核體系（總分20分）。

表1 思政考核目標(biāo)和部分實驗之間的關(guān)系

本項考核主要是實現(xiàn)課程培養(yǎng)目標(biāo)中增強實踐能力，努力提高自身素質(zhì)。樹立科學(xué)的世界觀、培養(yǎng)探索精神，實證精神和創(chuàng)新意識。通過考核預(yù)習(xí)情況，加深學(xué)生對課程的實驗?zāi)康摹嶒炘怼嶒灢襟E等內(nèi)容的了解。

（2）考核項目二：層次性、漸進性、多元化考核（總分80分）。

針對不同實踐能力的學(xué)生制定差異化的教學(xué)模式。多層次漸進性、多元化對學(xué)生課堂實踐情況進行考核：

項目二的目標(biāo)：對學(xué)生進行實驗方法和實驗技能的訓(xùn)練。通過實驗，讓同學(xué)們了解實驗原理，熟悉儀器的基本原理、性能和使用方法。正確記錄和處理實驗數(shù)據(jù)以及提高學(xué)生分析和總結(jié)實驗結(jié)果等方面的能力。培養(yǎng)并逐步提高學(xué)生觀察和分析實驗現(xiàn)象以及理論聯(lián)系實際的獨立工作能力。

（3）考核項目三：引入班級內(nèi)部競爭機制考評最終實踐成績等級。

項目一和項目二考核歸納出總出分?jǐn)?shù)后，依據(jù)總成績給出等級評定，即優(yōu)秀、良好、中等、及格和不及格。傳統(tǒng)的方案如下：優(yōu)秀成績85分以上；良好在成績75分到84分之間；一般成績在65分到74分之間；合格成績在60分到64分之間；不合格成績在60分之下。對于成績60分以上的同學(xué)，我們將不拘泥于傳統(tǒng)的考核以實際分?jǐn)?shù)進行等級評定，而采用多樣化的考核方式，針對課程的特點與教學(xué)目標(biāo)采用個性化的、目的明確的考核。具體操作中，引入競爭機制使得學(xué)生精益求精，通過內(nèi)部驅(qū)動，使整個課堂氣氛活起來，同學(xué)們真正動起來做實驗，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)熱情和開拓思維。在最終評分過程中，班級按學(xué)生比例進行等級評定：

優(yōu)秀：成績排在本班前15%以內(nèi)。

良好：成績排班級的15%～45%之間，

中等：成績排班級的45%～80%之間，

及格：成績排班級的80%～100%之間。

不及格：成績在60分之下。

2 實驗課考核

隨著實踐能力教學(xué)要求提升，實踐教學(xué)考核也逐漸得到越來越多教育工作者重視。在實踐教學(xué)中，實驗教學(xué)是其中非常重要的一種模式，以實驗為基礎(chǔ)的實踐考核可以從以下幾點考慮：

第一，書面考核。從實驗角度分析，書面考核主要是指以卷面考核和實驗報告為主。卷面考核內(nèi)容以實驗數(shù)據(jù)分析、實驗結(jié)論總結(jié)，以數(shù)字形式、符號形式等展現(xiàn)在書面中，讓學(xué)生依據(jù)實驗操作完成書面考核。實驗報告，是讓學(xué)生根據(jù)實驗開展和設(shè)計，進行實驗步驟書寫，實驗過程描述以及進行實驗總結(jié)，以報告形式觀察學(xué)生對知識掌握情況[5]。書面考核形式最大的優(yōu)點是成本較低，效果直觀，能夠準(zhǔn)確反映出學(xué)生對知識掌握情況；其缺點是對學(xué)生的評價不全面，無法對學(xué)生實際操作能力、合作能力和實驗分析能力等給出客觀評價[6]。

第二，實物操作考核，即實驗考核。這種模式主要是給學(xué)生提供實驗材料，在規(guī)定時間內(nèi)讓學(xué)生完成實驗設(shè)計，實驗操作和實驗報告。在這種考核過程中，教師是觀察者，根據(jù)學(xué)生設(shè)計實驗的步驟，采用的實驗素材，給出的實驗報告等評價考核依據(jù)，對學(xué)生分析能力、處理問題能力等進行客觀評價[7]。這種考核模式的優(yōu)點是能夠準(zhǔn)確對學(xué)生學(xué)習(xí)能力給出判斷，其缺點是無法反映出學(xué)生對其他知識的綜合利用情況，且實驗考核方式不僅需要高成本投入，也需要花費大量的人力、物力和時間。

第三，書面考核和實驗考核結(jié)合。（1）書面考核基礎(chǔ)上疊加實驗考核，這種模式書面考核內(nèi)容與實驗考核內(nèi)容彼此獨立，也就是說書面考核內(nèi)容不涉及實驗考核內(nèi)容；實驗考核內(nèi)容也不涉及書面考核內(nèi)容；（2）兩者融合，即在實驗考核中讓操作者將實驗過程書寫在試卷中，然后由教師進行評定。這兩種考核方式側(cè)重點不同，前者側(cè)重考核學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握情況；后者注重考核學(xué)生綜合實踐能力，即操作能力、觀察能力和分析能力等[8]。

第四，研究性學(xué)習(xí)考核。實驗在教學(xué)中重要性越來越突出，僅憑某種考核方式都不能準(zhǔn)確反映出學(xué)生實際學(xué)習(xí)能力，也不能反映出學(xué)生對知識真實掌握情況，所以在教學(xué)中要根據(jù)實驗選擇適當(dāng)考核方式，以增強學(xué)生實際動手能力和創(chuàng)新能力。事實上，電磁學(xué)無論實驗還是理論其研究的核心內(nèi)容都在于“場”。研究的規(guī)律都是在電場和磁場中發(fā)生的，因此，為直觀展現(xiàn)場的形狀和性質(zhì)，可以利用簡單易操作的計算機軟件如MATLAB編寫代碼對場進行數(shù)值模擬。同時依據(jù)幾條簡單命令可將電磁學(xué)中相關(guān)場的分布形象且客觀呈現(xiàn)出來。這樣做不僅可以對學(xué)生編程技能進行鍛煉，又能加深學(xué)生對課程理論知識的理解，達到培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和實踐能力效果[9]。

筆者認(rèn)為可以在實踐課程中將電場、電勢的分布等繪制作為示范且開放的課題用于研究性學(xué)習(xí)。平時分小組布置好任務(wù)，安排好時間讓同學(xué)們自己做，期末交實踐報告。如，教師課堂演練和講解基本程序語句，指導(dǎo)編程修改，然后繪制和指導(dǎo)學(xué)生模仿繪制簡單的規(guī)則的物體在空間產(chǎn)生的電場。最初給予指導(dǎo)和讓同學(xué)們進行針對性模仿訓(xùn)練，在此過程中讓學(xué)生有興趣參與，同時在實踐過程中學(xué)習(xí)相應(yīng)知識和技巧。到一定程度后，可引導(dǎo)思考設(shè)計，問題解決，放手讓同學(xué)們自主選題、確定方案、編制程序?qū)Ω信d趣的內(nèi)容進行探究。

3 結(jié)語

本文以電磁學(xué)實驗為例，融入思政考核，側(cè)重平時實踐能力的培養(yǎng)和考察，對實踐課程考核模式進行了探討。同時對本課程中研究性學(xué)習(xí)方案給出了建議。實踐證明，所采取的考核方式是有效的，同學(xué)們對實驗理解更深入，同時養(yǎng)成了良好的實驗習(xí)慣。此外，預(yù)習(xí)實驗的同學(xué)多了，數(shù)據(jù)弄虛作假，抄襲實驗報告蒙混過關(guān)的情況少了。樂于摸索和提問題的同學(xué)多了，玩手機看別人做的同學(xué)少了。注重細節(jié)自查自糾的同學(xué)多了，粗心大意的同學(xué)少了。總之，考核方式是實驗教學(xué)的指揮棒，決定著學(xué)生平時的學(xué)習(xí)方式和態(tài)度，選擇適合本校生源的方案培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是廣大實驗工作者努力的目標(biāo)。上述方案僅是筆者的點滴粗見，如有不妥，望同行批評指正。