一、农林院校“大学物理实验”课程考核的现状
国内许多农林院校物理教学工作者针对学生和专业特点对“大学物理实验”课程的考核进行了有益探讨［３－７］。综合来看，目前普遍使用的考核方式是将平时实验成绩和期末考试成绩２个部分进行综合评价。不同高校根据自身教学特点对实验考核也提出了改进，比如河北农业大学将实验考试分为笔试、口试和实际操作３种方式，通过这３种方式考察学生对实验原理、实验仪器的掌握情况以及发现问题和解决问题的能力［４］；浙江农林大学通过提高学生平时操作的分值，督促学生重视平时的学习和表现［５］；长春大学采用模糊综合评定方法进行物理实验考核，以提升考核的公平、公正和科学性［６］；而福建农林科技大学采用小班操作考试的模式，以考促学，提高教学质量和效果［７］。虽然平时实验成绩和期末考试成绩２个部分的综合评价能公平地反映学生对“大学物理实验”课程的掌握程度，但仍存在一些弊端，比如目前平时实验成绩评定主要以实验报告为依据，导致学生篡改实验数据、抄袭实验报告等现象的发生，不能准确反映学生真实的实验能力，同时也挫伤了一些学生学习的积极性和主动性，造成学生平时实验不认真、考前突击的现象发生，很难综合评价学生的整体水平。究其根本原因，在于实验考核方式对整个实验过程的重视程度不够，虽然目前各农林院校对实验考核进行了多方面的改革，但考核的重点仍普遍放在期末考核上，考核内容仍然注重最终的实验结果，忽略了实验过程的考核，导致学生实验态度不端正、学习积极性下降，造成实验教学效果的下降。
二、农林院校“大学物理实验”课程考核方法的改革
针对目前农林院校“大学物理实验”课程考核现状及存在的问题，本改革的突破口是在有效完成实验教学任务的基础上，通过对“大学物理实验”课程考核指标的细化量化，以达到对大学生独立操作能力、创新能力和自主思维能力的训练和培养。而将学生实验学习过程中的各个环节细化量化，给出最终实验成绩是实施这一改革的关键。为此，笔者以“光的等厚干涉研究与应用”实验为例，从以下几个方面对学生实验情况进行量化评定。
（一）课前预习是保质保量完成实验的前提
课前预习是实验课前学生必须完成的准备工作。学生通过预习熟悉实验目的、原理，了解实验内容、过程、具体操作步骤及实验注意事项，并根据实验内容记录数据、绘制表格，完成书面预习报告。预习一方面锻炼学生的学习主动性和自学能力，培养良好的学习习惯，另一方面可以提高实验效率。课前的认真预习是顺利完成实验的前提。但笔者在教学中发现学生对实验的预习存在很多问题，比如有些学生仅仅为了应付教师课前检查，将实验教材中的内容依次照抄在预习报告上，并没有达到预习目的。为促使学生端正学习态度，切实达到预习要求，教师在实验之前除了检查书面预习报告外，还应以提问的形式抽查预习效果，并给出相应的预习成绩。比如，在“光的等厚干涉研究与应用”实验中，教师设置一些典型问题“什么是光的等厚干涉”“为了测得透镜的曲率半径，实验的直接测量量是什么”“为什么不测量牛顿环的半径，而测量直径”“怎么减小暗环线宽度带来的误差”“在使用移测显微镜时需要注意什么”“可以采用哪种方法处理实验数据”等，根据学生的回答情况随机设置、引申一些相关问题，通过问答既能了解学生对实验原理及意义的掌握情况，又能在实验操作前引导学生加深对实验原理、内容的理解。另外，学生也可以提问或一起探讨实验中可能存在的问题，通过提问和讨论，激发学生学习的主动性。
（二）课堂操作及实验报告的完成情况是课程考核的关键内容
１．课堂实验的操作由于实验教学是一种过程教学，其过程往往比结果更重要。为了更好地了解学生在实验操作过程中的表现，我们将每个实验的步骤细化，根据学生的具体操作情况对学生操作能力进行评价。比如，在“光的等厚干涉研究与应用”实验中，首先观察学生如何调节光路，是否将钠光灯光线调节进入显微镜光路中，物镜下方的反光镜角度是否调节恰当；其次，观察学生对显微镜的调节过程是否正确，在视场中是否调出了清晰的牛顿环图样；最后，了解学生如何读数，显微镜鼓轮是否倒转，读数时是否注意显微镜十字叉丝与牛顿环暗环的一侧相切，读数时有效数字是否正确等。在学生操作过程中，可以根据学生的操作情况和学生进行交流沟通，比如有学生反复调节显微镜的物镜，但在显微镜视场中怎么也找不到清晰的牛顿环，这时教师可以先观察学生是否能发现问题、自主解决问题，锻炼学生解决问题的能力，继而可以提问学生要看到明显的干涉现象有什么条件，光路是怎么形成的，如何调节显微镜等。教师通过启发式提问来引导学生发现问题、寻找原因，并加深对实验原理的了解，进而顺利地完成实验操作。实验操作是实验过程的核心，可以反映出学生的实际动手能力和独立分析、解决问题的能力。教师通过观察以及和学生的交流沟通，对学生的实验技能、水平、理论知识有了全面的了解，可适时给出合理的评价，并根据学生的具体情况在学生名单上做出记录。实验结束后，教师应在学生记录的原始数据上签字，并结合学生操作情况对数据是否合理给予适当的评价和建议，让学生对自己的操作有一定的了解，取长补短，这样更有利于后续实验的顺利开展。教师签字的数据是本次实验的原始资料，不得篡改、修订，课后学生应在此基础上分析计算，最终和实验报告一起交给教师。２．实验数据的分析实验数据分析是科学实验的重要组成部分，是学生从事科学研究必须掌握的基本知识和技能。只有对实验数据进行科学分析，才能完成对大量原始数据的总结和升华，并形成实验结果，实现从感性认识到理性认识的飞跃。常用的数据分析方法有作图法、列表法、线性拟合法、逐差法等。学生在处理数据时，应选择恰当的方式对数据进行分析，比如在“光的等厚干涉研究与应用”实验中，考虑到凸透镜和平面玻璃的接触点受力会引起玻璃的变形，有时还可能有灰尘存在，故接触点不可能是理想的点，因此学生在做实验数据分析时，不能直接利用牛顿环的直径来计算透镜的曲率半径，而是利用逐差法计算透镜的曲率半径，以减少数据分析的误差。在数据分析部分，教师应重点评价学生实验数据分析方法是否合理、正确，不确定度分析是否全面，是否按照要求正确书写中间计算过程，实验结果、不确定度的有效数字位数是否合理，最终结果的表示是否规范等。另外，教师还要针对学生对以上问题的处理方式，给出合理的评价。３．误差分析及实验总结一般情况下，物理实验必须借助一定的仪器、采用一定的方法、在人为控制环境下由实验者完成。但在实际测量中，由于仪器、方法、实验条件种种因素的限制，实验总会有误差存在，分析实验中可能产生的误差，尽可能减小或消除其影响，是科学实验必不可少的组成部分［８］。比如，在“光的等厚干涉研究与应用”实验中，误差的主要来源有：条纹的定位精度偏差导致的随机误差；显微镜物镜是否严格和水平面成４５度夹角导致的系统误差；显微镜十字叉丝和显微镜移动方向不平行产生的系统误差；牛顿环上的固定螺丝松紧程度不同导致的随机或系统误差；读数是否规范导致的随机误差等。学生分析了解误差来源后，如何减小或消除此类误差是误差分析的关键，比如为了减小条纹的定位精度偏差导致的随机误差，根据牛顿环内疏外密的特点，实验中学生应该选取级次较高的环进行测量；为了消除显微镜十字叉丝和显微镜移动方向不平行产生的系统误差，应采用直径测量；为了减小牛顿环上的固定螺丝松紧程度不同导致的系统误差，在凸透镜和平面玻璃间加很薄的环形垫片来固定凸透镜等。实验误差分析可以提高学生分析问题及解决问题的能力，同时也培养了学生的创新思维。
（三）期末考试是检验学生知识和操作技能掌握程度的重要手段
学生期末实验考试内容分为操作考试和理论笔试２个部分。操作考试内容在原课堂实验内容的基础上随机指定，并于考前１０分钟公布，单人单组限时进行；理论笔试内容是和抽中的实验项目相关的理论问题。比如，在“光的等厚干涉研究与应用”实验操作考试中，可以让学生测量纯净水的折射率，这和课堂实验中测量透镜的曲率半径方法类似；理论笔试可以设置实验原理简述、实验可能的误差来源分析及如何减少误差、如何处理实验数据等问题。教师根据学生的操作及理论应答情况给出评价。这种考核方式既考查了学生对实验仪器、技能的掌握程度，也反映了学生对实验原理的了解和掌握情况。
（四）课程成绩的计算
综上所述，通过对学生课前预习、实验操作、数据分析、误差分析及最终实验考试情况等多方面的评价，教师可以综合、公正地给出学生实验总评成绩，见表１。另外，在平时实验考核中也可以加入一些其他考核指标，比如学生在实验中的协调能力和相互合作精神，实验结束后的仪器及桌面整理、室内卫生打扫等情况，考查学生学习态度和责任心。
三、农林院校“大学物理实验”课程考核方法改革的效果
通过农科专业学生４轮的“大学物理实验”课程考核方法试点，“大学物理实验”课程教学效果得到了普遍的提高，主要体现在以下２个方面。一方面，学生的学习效果得到了明显改善，主要体现在平时实验报告和期末考试成绩２个方面。学生平时的实验报告成绩从原来的不足８０分增加到了目前的８３分；期末考试及格率达到了９９．２％，体现了新考核方法的科学性。另一方面，学生学习积极性得到了充分调动，对“大学物理实验”课程的兴趣有了很大的提高。实验课课堂上教师认真细致的引导赢得了学生的尊重，学生敷衍实验的现象明显减少。学生通过预习、思考和操作，发现实验中存在的问题，及时解决问题，真正在实验教学过程中学到了相关的知识和操作技能，从而达到“大学物理实验”教学目的，在一定程度上也体现了新考核方法的有效性。总之，“大学物理实验”课程是培养学生动手能力、思维能力及创新能力的一门重要的基础课程。系统有效地开展实验技能的训练会使学生受益终身，而且有利于培养学生的动手能力、理论联系实际能力及创新意识。
作者：党亚爱 杜光源 张敏 解迎革 王国栋 单位：西北农林科技大学理学院
