《物理实验技能等级标准与评价体系》初探

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  [摘 要]物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修课程,是培养学生创新意识和创新能力、引导学生确立正确科学思想和科学方法、提高学生科学素质的重要基础。本文提出了培养学生实验技能的重要意义,并试图建立起合理的评价标准与体系。
  [关键词]物理 实验技能 等级标准 评价体系
  
   物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修知识课程,是大学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课覆盖广泛的学科领域,具有多样化的实验方法和手段以及综合性很强的基本实验技能训练。它是培养学生创新意识和创新能力、引导学生确立正确科学思想和科学方法、提高学生科学素质的重要基础。
   我国高等教育(尤其是本科)与世界发达国家的主要差距在于实验技能的训练不够,从而导致了创新能力不足。著名物理学家、诺贝尔物理奖获得者杨振宁先生在谈到中美高等教育的利弊时说:中国学生的基础理论是比较扎实的,欠缺的是实验技能和动手能力。虽然近几年我国开始重视实验技能的培养,实验教学受到了空前的重视,实验室的硬件建设有了明显改善,但是实验教学与实验技能之间是一种什么关系,如何进行评价,一直没有一个比较科学的标准和评价体系。因此高校缺乏对实验教学的指导。而研究建立《物理实验技能等级标准与评价体系》具有重要的指导意义。
  近些年来,我国高校教育规模有了较大发展,本科教育由精英式教育向大众教育转化,背离了突出“素质教育、能力培养”的培养目标,给研究生教育带来了很大困难。建设创新型国家,创造具有原创性的成果,毫无疑问需要创新人才来实现。而建设创新型国家的进程也将是培养和造就创新人才的历程。因此创建《物理实验技能等级标准与评价体系》,是一个具有前瞻性、创新性的教学改革。
  以往的实验课程由课前预习、教师讲解、教师示范、学生操作、完成报告几个步骤组成;对学生的实验能力的掌握依靠平时成绩为主,教、学、研、考,这几个方面没有完成有机的结合,缺乏对学生的一个标准化的知识考查与能力测试。而我们应当以技能考核为主要目的,着重考察学生的自主解决问题能力,强化多途径、多方法的创新思维,弱化固定的模式化思维。
  《物理实验技能等级标准与评价体系》的建立使教师能动态地掌握考查学生理解知识、实验操作能力的水平,并可以通过计算机技术、网络技术形成高效的考试程序,对学生的发现问题能力、观察能力、使用仪器能力、故障分析能力、数据处理能力、报告写作能力六个方面全面的考查。在进一步完善细化题库后,可面向多种考核对象,比如各个学期末的实验考试,实验综合能力测验,以及作为研究生录取考试的考查方面。
  研究物理实验教学中所有开设的实验项目的教学目标、教学内容、知识体系与实验技能训练的内在联系和教学效果,对实验体系进行等级划分。这使学生对实验本身的学习和技能的训练有一个层次感。建立立体化物理实验知识及技能考查体系,以标准化试题库和实验操作考察相结合的形式,从对基本的仪器认识和使用、实验原理和操作方法的掌握以及对一些前沿实验,创新实验,科研实验中物理问题的解决方案对学生实验技能进行科学评价。
  要强调《体系》的创新环节,加强吸收同时期的实验教学改革成果,及时调整。要组织实验教学观摩、交流、专家指导等活动,多与学生交流,避免学、考脱节,在广泛征求意见的基础上,进一步完善整个题库的建设和体系完善。
  拟建立四级实验考查体系,打乱课程分布,以知识层次划分,转化成具体题型。
  1.一级物理实验:主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析等,为普及性实验。
  2.二级物理实验:以综合性、设计性为主的实验,应用综合实验方法和技能系统,并且逐步引进综合现代物理实验和方法。
  3.三级物理实验:以综合现代物理实验和现代物理技术为主的实验。
  4.四级物理实验:以科学实践为主题,组织若干个围绕基础物理实验的课题,以科研方式进行实验,培养学生的创新思维和研究、开发应用能力。
  《体系》的受益面是比较宽的,包括如下几个方面:
  1.可供物理与微电子学院、各理工学院本科生大学物理基础实验课程考试使用。
  2.可供高年级本科生及研究生作为实验能力考查使用,以及研究生复试参考。
  3.形成标准化试题,成为实验技能等级测试。
  总之《物理实验技能等级标准与评价体系》是一项完全创新的教学改革,将在物理实验教学中成为一个具有科学性和指导意义的标准体系。
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