实践课考核探究——以电磁学实验为例

陈展斌

（湖南工业大学理学院，湖南 株洲 412007）

0 引言

2018年9月10日，习近平主席在全国教育大会上强调：“要加快建设教育强国，办好人们满意教育，提升教育服务经济社会发展能力，加快一流大学和一流学科建设，推动产学研协同创新，着重培养创新型、复合型、应用型人才”。李克强总理强调：“要增强教育服务创新发展能力，培养更多适应高质量发展的各类人才，高校要坚持以教学为中心，突出创新意识和实践能力，充分发挥高校在强化基础研究和原始创新、突破关键核心技术中的重要作用”。随着信息技术的快速发展，知识信息化的时代已然来临。为应对世界范围内科技和信息革命，高校肩负培养人才的神圣使命，新时代呼唤实践创新能力的改革。为此，我国高校“双一流”建设、双万建设、新工科建设等举措相继出台，信息化教学仿真虚拟、移动智能终端、大数据与云平台等数字化教与学综合环境相继构建与运行，旨在促进高等教育高质量发展，培养满足社会发展需求的创新应用型人才。

物理学是理论科学也是一门实验实践科学，是沟通其他学科的桥梁。例如：材料领域中新材料的发现和制备，化学领域中光谱分析、放射性测量、激光分离同位素等，生物领域中各类显微镜、DNA操纵等，医学领域X光、CT、核磁共振、刀等，工程领域智能制造、新能源、人工智能等都和物理学密切相关。物理学是多学科的基础，是培养创新性人才的重要支撑。

实验是物理学课程中重要的教学环节，是学生自主摸索探究事物规律的主要手段，对学生理解、验证专业理论知识起着非常重要的作用[1-3]。实践教学是高校教学工作的重要组成部分，同时也是培养学生创新精神、创新能力、实践能力的主要途径[4]。在当前“双一流”和“新工科”建设以及教育信息化行动的背景下，如何培养学生适应新时代的需求、成为实验教学的热点问题之一。实践教学体系以实践教学人才培养目标为核心前提，以教学活动为主体内容，并以相应环境资源作为支持条件的有机整体。考核结果是衡量实验教学质量的一把尺子，科学合理的考核评价体系才能保证高质量的教学[3]。我们知道实验课程重在参与，具有摸索和探索的特点。实践过程显然比结果更加重要。传统考核存在只看实验报告而不注重实验过程的弊端，导致平时实验过程中学生迷信教师，照葫芦画瓢，缺乏创新思维。以生为本，以问题为导向，培养学生爱国、求真、力行等思想品质，丰富课程内涵，强化课堂管理，建立一个客观、科学的多元化的考核模式，均衡结果与过程，完善学生成绩评价制度是考核方式改革的宗旨。电磁学实验是学生进入大学较早所接触到的专业实验课，由于所涉及的实验均需通电，因此，能培养学生注意安全，尊重科学、实事求是等良好的实验习惯。本文以电磁学实验为例对考核方式改革进行探论。

1 考核模式探讨

课程思政的核心是立德树人，它是一种思维方式，一种教育教学理念。课程思政不是改变专业课程的本来属性，而是发挥课程的附属功能──德育功能，运用德育的学科思维，提炼专业课程中思想政治元素和价值文化。

（1）考核项目一：课程思政融入课程考核，实践训练和课堂育人互动契合。建立知识考核和价值引领双效的考核体系（总分20分）。

表1 思政考核目标和部分实验之间的关系

本项考核主要是实现课程培养目标中增强实践能力，努力提高自身素质。树立科学的世界观、培养探索精神，实证精神和创新意识。通过考核预习情况，加深学生对课程的实验目的、实验原理、实验步骤等内容的了解。

（2）考核项目二：层次性、渐进性、多元化考核（总分80分）。

针对不同实践能力的学生制定差异化的教学模式。多层次渐进性、多元化对学生课堂实践情况进行考核：

项目二的目标：对学生进行实验方法和实验技能的训练。通过实验，让同学们了解实验原理，熟悉仪器的基本原理、性能和使用方法。正确记录和处理实验数据以及提高学生分析和总结实验结果等方面的能力。培养并逐步提高学生观察和分析实验现象以及理论联系实际的独立工作能力。

（3）考核项目三：引入班级内部竞争机制考评最终实践成绩等级。

项目一和项目二考核归纳出总出分数后，依据总成绩给出等级评定，即优秀、良好、中等、及格和不及格。传统的方案如下：优秀成绩85分以上；良好在成绩75分到84分之间；一般成绩在65分到74分之间；合格成绩在60分到64分之间；不合格成绩在60分之下。对于成绩60分以上的同学，我们将不拘泥于传统的考核以实际分数进行等级评定，而采用多样化的考核方式，针对课程的特点与教学目标采用个性化的、目的明确的考核。具体操作中，引入竞争机制使得学生精益求精，通过内部驱动，使整个课堂气氛活起来，同学们真正动起来做实验，激发学生学习热情和开拓思维。在最终评分过程中，班级按学生比例进行等级评定：

优秀：成绩排在本班前15%以内。

良好：成绩排班级的15%～45%之间，

中等：成绩排班级的45%～80%之间，

及格：成绩排班级的80%～100%之间。

不及格：成绩在60分之下。

2 实验课考核

随着实践能力教学要求提升，实践教学考核也逐渐得到越来越多教育工作者重视。在实践教学中，实验教学是其中非常重要的一种模式，以实验为基础的实践考核可以从以下几点考虑：

第一，书面考核。从实验角度分析，书面考核主要是指以卷面考核和实验报告为主。卷面考核内容以实验数据分析、实验结论总结，以数字形式、符号形式等展现在书面中，让学生依据实验操作完成书面考核。实验报告，是让学生根据实验开展和设计，进行实验步骤书写，实验过程描述以及进行实验总结，以报告形式观察学生对知识掌握情况[5]。书面考核形式最大的优点是成本较低，效果直观，能够准确反映出学生对知识掌握情况；其缺点是对学生的评价不全面，无法对学生实际操作能力、合作能力和实验分析能力等给出客观评价[6]。

第二，实物操作考核，即实验考核。这种模式主要是给学生提供实验材料，在规定时间内让学生完成实验设计，实验操作和实验报告。在这种考核过程中，教师是观察者，根据学生设计实验的步骤，采用的实验素材，给出的实验报告等评价考核依据，对学生分析能力、处理问题能力等进行客观评价[7]。这种考核模式的优点是能够准确对学生学习能力给出判断，其缺点是无法反映出学生对其他知识的综合利用情况，且实验考核方式不仅需要高成本投入，也需要花费大量的人力、物力和时间。

第三，书面考核和实验考核结合。（1）书面考核基础上叠加实验考核，这种模式书面考核内容与实验考核内容彼此独立，也就是说书面考核内容不涉及实验考核内容；实验考核内容也不涉及书面考核内容；（2）两者融合，即在实验考核中让操作者将实验过程书写在试卷中，然后由教师进行评定。这两种考核方式侧重点不同，前者侧重考核学生基础知识掌握情况；后者注重考核学生综合实践能力，即操作能力、观察能力和分析能力等[8]。

第四，研究性学习考核。实验在教学中重要性越来越突出，仅凭某种考核方式都不能准确反映出学生实际学习能力，也不能反映出学生对知识真实掌握情况，所以在教学中要根据实验选择适当考核方式，以增强学生实际动手能力和创新能力。事实上，电磁学无论实验还是理论其研究的核心内容都在于“场”。研究的规律都是在电场和磁场中发生的，因此，为直观展现场的形状和性质，可以利用简单易操作的计算机软件如MATLAB编写代码对场进行数值模拟。同时依据几条简单命令可将电磁学中相关场的分布形象且客观呈现出来。这样做不仅可以对学生编程技能进行锻炼，又能加深学生对课程理论知识的理解，达到培养学生创新能力和实践能力效果[9]。

笔者认为可以在实践课程中将电场、电势的分布等绘制作为示范且开放的课题用于研究性学习。平时分小组布置好任务，安排好时间让同学们自己做，期末交实践报告。如，教师课堂演练和讲解基本程序语句，指导编程修改，然后绘制和指导学生模仿绘制简单的规则的物体在空间产生的电场。最初给予指导和让同学们进行针对性模仿训练，在此过程中让学生有兴趣参与，同时在实践过程中学习相应知识和技巧。到一定程度后，可引导思考设计，问题解决，放手让同学们自主选题、确定方案、编制程序对感兴趣的内容进行探究。

3 结语

本文以电磁学实验为例，融入思政考核，侧重平时实践能力的培养和考察，对实践课程考核模式进行了探讨。同时对本课程中研究性学习方案给出了建议。实践证明，所采取的考核方式是有效的，同学们对实验理解更深入，同时养成了良好的实验习惯。此外，预习实验的同学多了，数据弄虚作假，抄袭实验报告蒙混过关的情况少了。乐于摸索和提问题的同学多了，玩手机看别人做的同学少了。注重细节自查自纠的同学多了，粗心大意的同学少了。总之，考核方式是实验教学的指挥棒，决定着学生平时的学习方式和态度，选择适合本校生源的方案培养学生的创新能力是广大实验工作者努力的目标。上述方案仅是笔者的点滴粗见，如有不妥，望同行批评指正。