大學(xué)物理實驗報告改革探索

敬曉丹　李久會　袁泉

摘 要：文章針對大學(xué)物理實驗報告存在的問題，結(jié)合不同類型的實驗，提出了基于實驗過程考核的實驗報告與科技論文寫作的建議，即應(yīng)重點考核實驗預(yù)習、實驗過程與數(shù)據(jù)測量以及實驗結(jié)果與分析等方面，旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習“大學(xué)物理實驗”的興趣，提高學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)。實踐結(jié)果表明，這樣的實驗報告、科技論文能有效地提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰εc創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實驗；實驗報告；高校

中圖分類號：G642.3 文獻標識碼：A 文章編號：1002-4107（2018）01-0051-02

“大學(xué)物理實驗”課程是高等院校人才培養(yǎng)中一門必不可缺的重要基礎(chǔ)課程，而大學(xué)物理實驗報告又是評價實驗過程各個環(huán)節(jié)的一個主要依據(jù)。已有很多“大學(xué)物理實驗”的教師針對本學(xué)校的實驗教學(xué)進行了非常深刻的研究探索，剖析了傳統(tǒng)的實驗報告存在的不足與弊端[1]，深刻地分析了產(chǎn)生的原因，提出了非常好的改革建議和意見，并在實驗中得到很好的應(yīng)用[2-3]。然而，遼寧工業(yè)大學(xué)“大學(xué)物理實驗”教學(xué)評價仍然沿用實驗報告這種唯一的寫作模式，簡單、粗略地評定學(xué)生完成的大學(xué)物理實驗項目的成績，比較嚴重地挫傷了學(xué)生學(xué)習“大學(xué)物理實驗”的積極性，不利于提高“大學(xué)物理實驗”教學(xué)效果。因而，有必要進行大學(xué)物理實驗報告寫作格式的改革及科學(xué)地評價實驗教學(xué)效果，引導(dǎo)學(xué)生在實驗過程中時間和精力的投入，提高學(xué)生的實踐能力，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗素養(yǎng)等。

一、大學(xué)物理實驗報告現(xiàn)狀

大學(xué)物理實驗報告是考核大學(xué)物理實驗過程的最后一個重要環(huán)節(jié)?，F(xiàn)有的實驗報告主要包含實驗題目，實驗者的信息，實驗?zāi)康呐c要求，實驗原理，實驗儀器，實驗內(nèi)容與步驟，環(huán)境的溫度、濕度以及數(shù)據(jù)測量與記錄，數(shù)據(jù)處理與結(jié)果討論等方面內(nèi)容。對基礎(chǔ)性實驗項目、綜合性實驗項目以及設(shè)計性與創(chuàng)新性實驗項目的考核采用這種固定格式的實驗報告存在很多不足或弊端，嚴重影響學(xué)生的實驗積極性和實驗教學(xué)效果。這些不足主要體現(xiàn)如下。

（一）實驗報告區(qū)分度不夠

不論哪種類型的實驗，都采用多年不變的實驗報告格式，導(dǎo)致格式呆板且鮮有變化；學(xué)生只管照抄照搬實驗教材中詳細的實驗?zāi)康摹嶒瀮?nèi)容與步驟，不需要思考；實驗原理、實驗儀器等千篇一律，不分專業(yè)、不分班級，學(xué)生的實驗報告都極其相似，找不到明顯的差別，造成了學(xué)生間互相抄襲報告的現(xiàn)象普遍且習以為常，實驗報告出現(xiàn)大量雷同。

（二）實驗過程評價區(qū)分度不夠

教師沒有考核學(xué)生的實驗預(yù)習，不考核實驗儀器調(diào)節(jié)過程、嚴重忽略了實驗過程中學(xué)生所表現(xiàn)出來的獨立思考能力、動手能力、交流能力與實驗態(tài)度等，因而不能評價每個學(xué)生實驗過程的表現(xiàn)，學(xué)生的基本能力和素質(zhì)得不到提高。

（三）實驗報告評分區(qū)分度不夠

在信息如此發(fā)達的現(xiàn)在，學(xué)生通過微信、QQ等傳遞實驗測量數(shù)據(jù)，在未做實驗之前，就已將他人完成的測量數(shù)據(jù)存放在手機之中，在實驗過程中根本不用實際的儀器調(diào)節(jié)與操作，甚至學(xué)生在實驗課上根本不需要系統(tǒng)地完成實驗項目中的各個內(nèi)容，就可以獲得實驗測量數(shù)據(jù)；有的學(xué)生稍稍更改就將其作為實驗測量的基本數(shù)據(jù)，完成實驗報告，這導(dǎo)致實驗報告的評分沒有明顯差別。

（四）實驗成績區(qū)分度不大

實驗成績區(qū)分度不大是教師缺少對實驗過程的評價與考核，導(dǎo)致只憑借實驗報告中的數(shù)據(jù)測量與結(jié)果的評分不盡合理，認真完成和不認真完成實驗的學(xué)生成績差別不大，甚至由于抄襲，不認真完成的學(xué)生的成績還會略高，教師很難給予公平的合理的成績評定，造成學(xué)生間的心理不平衡，使學(xué)生越來越不重視“大學(xué)物理實驗”。

上述的大學(xué)物理實驗報告存在的一個突出問題就是教師只重視實驗報告等，忽略了實驗過程中考核學(xué)生的實驗動手能力、探索與發(fā)現(xiàn)的科學(xué)精神、學(xué)生與教師的交流與溝通能力、學(xué)生的實驗態(tài)度等，導(dǎo)致學(xué)生僅重視實驗結(jié)果，根本不關(guān)注實驗過程的各個環(huán)節(jié)。這樣的實驗教學(xué)習慣的養(yǎng)成不利于學(xué)生在實驗過程中獲得深刻的感悟、獨立的思考和團隊的協(xié)作精神以及科學(xué)探索的訓(xùn)練等[4]。

二、大學(xué)物理實驗報告改革的策略

國內(nèi)的高校針對大學(xué)物理實驗報告存在的不足或弊端，也提出了積極改進大學(xué)物理實驗報告格式等建議，并將其應(yīng)用于“大學(xué)物理實驗”教學(xué)中，取得了預(yù)期的實驗教學(xué)效果。結(jié)合遼寧工業(yè)大學(xué)的大學(xué)物理實驗項目的具體安排和實驗報告要求，針對基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性與創(chuàng)新性實驗三種類型，建議基礎(chǔ)性實驗仍然采用實驗報告的形式，綜合性實驗選擇性采用實驗報告和篇幅較少的科技小論文形式，設(shè)計性與創(chuàng)新性實驗采用科技論文的形式，改進建議和具體措施如下。

基礎(chǔ)性實驗：實驗報告要求學(xué)生完成實驗后的一周內(nèi)上交，要求教師必須結(jié)合實驗過程來評價實驗報告。實驗報告評分分為實驗預(yù)習與考核（10分）、實驗過程與數(shù)據(jù)測量（40分）和實驗結(jié)果與分析（50分）。實驗預(yù)習與考核主要了解學(xué)生掌握實驗原理的程度，了解直接測量的測量和儀器調(diào)節(jié)的基本步驟以及注意事項；實驗過程與數(shù)據(jù)測量重點考核學(xué)生調(diào)節(jié)儀器的能力，觀察、歸納總結(jié)實驗現(xiàn)象的能力，判斷實驗數(shù)據(jù)的可靠性，利用準則判斷實驗數(shù)據(jù)中是否存在壞數(shù)據(jù)，如果存在壞數(shù)據(jù)，是否進行補測數(shù)據(jù)等；實驗結(jié)果與分析主要考核學(xué)生利用有效數(shù)字修約規(guī)則正確計算被測物理量的平均值和不確定度，以及是否可以使用相關(guān)系數(shù)驗證兩個未知量間的線性關(guān)系，是否能夠擬合函數(shù)關(guān)系等?？己藢W(xué)生使用繪圖軟件Origin或計算軟件MATLAB繪圖等能力；考核學(xué)生正確評價自己實驗結(jié)果的能力，總結(jié)實驗測量過程和結(jié)果值得肯定或不足之處，提出自己的見解。

綜合性實驗采取實驗報告形式或科技小論文形式，學(xué)生可以自己選擇實驗報告或小論文的形式，要求學(xué)生在實驗后的一周內(nèi)完成。如果采用實驗報告的格式，評分分為實驗預(yù)習與考核（15分）、實驗過程與數(shù)據(jù)測量（45分）和實驗結(jié)果與分析（40分）；實驗報告考核實驗過程中學(xué)生規(guī)范操作實驗儀器，調(diào)節(jié)實驗儀器的能力，觀察實驗現(xiàn)象與獨立思考的能力，判斷實驗數(shù)據(jù)獲得的可靠性，考核學(xué)生提出問題的能力、交流與溝通的能力；實驗結(jié)果與分析重點考核學(xué)生對實驗結(jié)果的評價，對實驗方法的意見，對實驗項目與內(nèi)容的建議，對實驗改進的建議，如測量的技術(shù)手段、測量的方法與原理等。

設(shè)計性實驗和創(chuàng)新性實驗要求采用模擬科技論文的基本格式，完成對實驗項目的成果的總結(jié)，結(jié)合具體的實驗內(nèi)容和題目設(shè)計論文的寫作要點：（1）能否選取合適的題目；（2）比較準確的摘要和關(guān)鍵詞；（3）引言中綜述其他實驗方法和成果以及自己的研究目的與主要內(nèi)容；（4）實驗原理與方法簡介；（5）獲得的實驗結(jié)果與分析；（6）結(jié)論；（7）參考文獻等。從學(xué)生的科技論文分析學(xué)生閱讀文獻的程度，設(shè)計原理的科學(xué)性，選擇實驗儀器的合理性，主要工作的亮點，結(jié)果的可靠性與結(jié)論的科學(xué)性等。

實驗報告的格式改進能夠引導(dǎo)教師了解學(xué)生掌握實驗原理、規(guī)范使用儀器、正確觀察實驗現(xiàn)象、判斷實驗數(shù)據(jù)的可靠性、學(xué)生獨立思考、與教師的交流與研討等實驗過程；教師積極鼓勵學(xué)生充分利用實驗室等資源，引進新的實驗技術(shù)手段，新的實驗方法，完成自己感興趣的實驗研究，進一步改進實驗教學(xué)，提高實驗教學(xué)的質(zhì)量。

近兩年，利用基于實驗過程的實驗報告和科技論文寫作評價實驗教學(xué)，充分調(diào)動學(xué)生學(xué)習實驗的積極性，在教師的精心組織下，更新了原有的較為落后的密度測量項目，開發(fā)了智能溫度測量儀、可視化手動發(fā)電機、智能化密度測量儀、基于霍爾原理的微小位移測量儀、智能便捷的復(fù)擺加速度測量儀、利用邁克爾遜干涉儀改進的金屬線脹系數(shù)測量儀等儀器，這些開發(fā)的實驗儀器一方面應(yīng)用實驗教學(xué)，改進實驗教學(xué)；另一方面又可以以研究性的論文發(fā)表和作品形式展示成果。

三、結(jié)論

針對只用大學(xué)物理實驗報告評價實驗教學(xué)存在實驗報告的區(qū)分度低、實驗成績分度低等實際情況，結(jié)合基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗和設(shè)計性與創(chuàng)新性實驗，提出了加強實驗過程考核的實驗報告和拓展實驗報告功能的科技論文評價實驗教學(xué)的建議。該建議重點考核實驗預(yù)習、實驗過程與測量和實驗結(jié)果與分析等方面，旨在激發(fā)學(xué)生學(xué)習“大學(xué)物理實驗”的興趣，積極引導(dǎo)學(xué)生參加創(chuàng)新實驗競賽，提高學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力和應(yīng)用寫作能力。實踐結(jié)果表明，結(jié)合實驗過程考核實驗報告、科技論文能有效地激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。

參考文獻：

[1]凌向虎，楊長銘，江西等.大學(xué)物理實驗報告的缺弊及改

革探討[J].物理與工程，2000，（6）.

[2]張培峰，崔燕嶺.大學(xué)物理實驗報告的探索與改革[J].

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[3]趙建君，陳紅葉，張麗.基于校園網(wǎng)的大學(xué)物理實驗報告

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[4]賀藝華.大學(xué)物理實驗教學(xué)中多元化評價模式的研究與

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