摘要：文章針對大學物理實驗報告存在的問題，結合不同類型的實驗，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，即應重點考核實驗預習、實驗過程與數據測量以及實驗結果與分析等方面，旨在激發學生學習“大學物理實驗”的興趣，提高學生的科學實驗素質。實踐結果表明，這樣的實驗報告、科技論文能有效地提高學生的綜合實驗能力與創新能力。

關鍵詞：大學物理實驗；實驗報告；高校

“大學物理實驗”課程是高等院校人才培養中一門必不可缺的重要基礎課程，而大學物理實驗報告又是評價實驗過程各個環節的一個主要依據。已有很多“大學物理實驗”的教師針對本學校的實驗教學進行了非常深刻的研究探索，剖析了傳統的實驗報告存在的不足與弊端[1]，深刻地分析了產生的原因，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用[2-3]。然而，遼寧工業大學“大學物理實驗”教學評價仍然沿用實驗報告這種唯一的寫作模式，簡單、粗略地評定學生完成的大學物理實驗項目的成績，比較嚴重地挫傷了學生學習“大學物理實驗”的積極性，不利于提高“大學物理實驗”教學效果。因而，有必要進行大學物理實驗報告寫作格式的改革及科學地評價實驗教學效果，引導學生在實驗過程中時間和精力的投入，提高學生的實踐能力，培養學生的科學實驗素養等。

一、大學物理實驗報告現狀

大學物理實驗報告是考核大學物理實驗過程的最后一個重要環節。現有的實驗報告主要包含實驗題目，實驗者的信息，實驗目的與要求，實驗原理，實驗儀器，實驗內容與步驟，環境的溫度、濕度以及數據測量與記錄，數據處理與結果討論等方面內容。對基礎性實驗項目、綜合性實驗項目以及設計性與創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，嚴重影響學生的實驗積極性和實驗教學效果。這些不足主要體現如下。

（一）實驗報告區分度不夠

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

［摘要］本科生科技創新能力培養成為當代教育的首要任務。生物相關專業是以實驗驗證和探索為基礎的學科，科技創新來源于實驗技術積累和思路的創新，提升學生實驗技能成為培育創新生物科技人才的基礎。本科實驗課教學是提升本科生實驗能力的基礎課程。對創新型人才的培養有重要的促進作用。圍繞加強生物學科專業本科實驗課教學提出幾點感悟和思考，重點從基于實驗培養科技創新能力、實驗課教學的啟示和意義、科技論文閱讀與寫作等方面進行闡釋。

［關鍵詞］生物專業；本科生；實驗課；科技創新

創新是引領國家發展的第一動力，創新驅動實質是人才驅動。“十三五”是我國全面建成小康社會的決勝階段，也是進入創新型國家行列的沖刺階段，大幅提升科技創新能力，本科教育是關鍵。創新能力和科學研究素養的培養是當代高等教育的一個重要方面。對于生物學科相關專業的學生，能讀寫科技論文是學習生涯的一個重要階段。生物學科是一門由許多實驗組成的驗證性和探索性的學科。除了開展一定的理論教學外，還開設大量的實驗課教學。實驗教學是對理論課教學的重要補充和完善，特別是將難以理解和記憶的知識點進行實驗驗證，最終通過實驗報告撰寫方式完成這部分內容的學習，促使學生更好地掌握理論課的關鍵知識點。

一、科技創新離不開實驗的探索

偉大的物理學家牛頓曾經說過：如果說我看得比別人更遠，那是因為我站在巨人的肩膀上。他認為自己所取得的科研成果都是在前人研究的基礎上獲得的。培養具有科技創新能力的大學生，不光需要他們掌握扎實的科學知識，也要求他們學會閱讀文獻，從學者和科學家的研究中獲得最新最前沿科學信息，學會對知識的總結、篩選、查漏補缺，最終建立自己的知識體系。通過學習提出創新思路，并通過實驗去驗證，最后建立創新的方法或理論，才能實現創新。國家提倡大眾創業、萬眾創新，要求大學生不僅要具備扎實的專業知識，更需要提高實踐探索能力，這樣才能不斷創新和創造價值。實踐是檢驗真理的唯一標準。通過實驗課對理論課的知識進行驗證，提高學生的認知和動手能力，促進學生積累經驗，才能為以后的科學創新素養奠定基礎。科技的創新和發展，離不開基礎科研和實踐，實驗課是培養和提高本科生科研素質和興趣的重要途徑。

二、實驗教學的目的和意義

（一）實驗課的意義

1從實驗教學方法上下工夫，提高學生實驗的主動性

1．1抓住課堂講授的“黃金

物理學本身就是一門實驗科學，無論是物理概念的產生還是物理規律的發現都是建立在嚴格的科學實驗基礎上的，同時，建立起來的理論正確與否也必須通過實驗來驗證。任何一個物理實驗的出現都存在一定的歷史背景，教師應該恰當引入物理史事或者該物理實驗的歷史淵源來吸引學生的注意，激發學生的求知欲望，然后適當提出需要解決的問題，巧妙地引入該實驗內容的教學，使學生能夠認識、體會到物理思想的精髓所在。以“邁克耳孫干涉儀的調整和使用”實驗為例，如果單純地按照傳統的教材上的內容來講，學生會感覺索然無味，課堂氛圍會比較死板，如果換一種講授思路，引入邁克耳孫干涉儀設計產生的背景資料，讓學生知道在什么樣的背景條件下，促使科學家去設計完成這樣一個實驗項目，使學生能夠體驗、理解大師的思路和解決問題的方法，就會使教學效果峰回路轉，既抓住了學生渴求知識的好奇心理，又激發了學生濃厚的學習興趣，同時又能讓學生在該實驗的學習中懂得許多道理，比如新儀器設計的思路，如何解決設計中出現的問題，如何解決實驗結果與理論相悖的困難等。“學史使人明鑒”，尋找物理學歷史名家的重要思維過程，對學生科學創新思維及創新能力的培養有著非常重要的作用。大學物理實驗20多個基本實驗，是經過多年精心挑選留下來的，每個實驗都有其存在的價值，這些實驗大致可以分2類：經典類和應用類。經典類實驗一般在物理發展史中占有一定的地位或者獲得過諾貝爾獎，譬如密立根油滴實驗、邁克耳孫干涉實驗等。對經典類的實驗最重要一點就是要學生了解其思想內涵和設計思路，而實驗操作處理則是為了加深理解。應用類實驗就是物理原理的典型應用，或者說具有非常現實應用價值的實驗，譬如現在熱門的傳感器應用實驗，對應的實驗有霍爾效應測磁場實驗、壓力傳感器實驗等。對應用型實驗則重點講述其應用價值，讓學生充分了解本實驗的內容在實際中的意義、特點及掌握其使用方法，在對其原理和操作的掌握和熟悉上下工夫。總之，根據實驗課題類型的不同，教師應該采用靈活多變的教學方法，以免使學生產生精神疲勞。這就需要教師自身積極地學習，不斷充實自己，使自己具有豐富的知識面和很強的科學實踐能力，能將枯燥的知識聯系實際，形象化、有趣化、實用化。

1．2巧妙地進行實驗動手引導，步步設疑

教師在課堂上講授內容不要一味求全，面面俱到，可以只講實驗原理、要求和注意事項，以免學生不會正確使用儀器而導致儀器故障等。為了能真正地培養學生的實際動手能力，以及分析問題、解決問題的能力，教師應該把更多的時間留給學生，把操作過程的主動權交還到學生手里，發揮學生的主體能動性［8－9］。就具體教學而言，就是盡可能使學生參與到學習活動中來，在教師引導下，大膽想象，積極思維，主動探索，在學習中發掘自己內在的潛力，不斷提高創造力。教師注意進行啟發性指導，觀察課堂學生操作情況。在遵守儀器操作規則的前提下，鼓勵學生大膽調試實驗儀器，邊操作邊思考，在不斷失敗的過程中體會成功的喜悅。這樣做既鍛煉了學生的挫折承受力，也能使學生的動手能力得到提高和升華。但是這一過程中如果缺乏理論的指導，僅靠碰運氣瞎蒙，也不能達到培養學生運用理論知識分析和解決問題的能力。因此對大多數學生都遇到的問題，教師就需要提出來，大家共同探討。在進行指導時，注意對學生進行物理思想、物理方法的引導，而不是簡單地解決學生當前的困難，要讓學生知其所以然，引導學生善于發現問題、解決問題，理論聯系實際，靈活應用已有知識和方法。比如，在“牛頓環測透鏡的曲率半徑”實驗的指導過程中，發現很多學生都不容易調出清晰的干涉條紋：牛頓環，雖然個別學生可以調出來，但是操作非常盲目，因此在這些問題出現的時候，教師就需要逐步引導學生進行多方面的思考，各個突破。通過一步一步的設疑，逐步找到問題所在，讓學生明明白白地學會多方位思考問題，潛移默化地培養學生分析問題和解決問題的能力，加強對實驗課程的興趣。

2改變傳統的實驗報告書寫形式，鼓勵創新

在大學物理實驗課的教學環節中，書寫正規的實驗報告也是實驗教學過程中的重要一環。實驗報告要求學生把所做實驗的相關資料、心得體會，以及對本實驗過程的方法、手段或者改進意見加工整理，撰寫成匯報性的書面材料。通過實驗報告，教師可以了解學生掌握知識的狀況和收獲等，當然也是進行實驗成績評定的重要依據之一。實驗報告的寫作訓練可以慢慢提高學生的科技論文寫作水平。傳統的實驗報告書寫格式相對固定，比如要求學生依次寫出實驗名稱、實驗目的、實驗原理、實驗儀器、實驗步驟、實驗數據及處理、誤差分析與討論以及對實驗的建議、體會等。格式化的實驗報告帶來了許多弊端，很難體現出學生實驗的個性，基本上是大同小異的，從中很難看出學生對待實驗的態度以及是否下工夫去仔細思考、總結本次實驗，更難見到有特色、有創新、有一定水平的實驗報告。另外，學生實驗報告的內容基本上從教材中來，照抄或是大量摘抄是相當普遍的現象，這也在無形中助長了學生的依賴性和懶惰性，養成一種應付了事、不重視實驗課的不良學風。面對基本雷同的實驗報告，教師很難給出公平合理的成績評定，特別是對抄襲的實驗報告或是摘抄的實驗報告難以區別真偽，導致部分沒有完成實驗教學要求的學生實驗報告容易完成并通過，這也是造成學生普遍不能積極對待實驗課的原因之一。可以借鑒國外實驗報告撰寫經驗，結合我們自己的特色，采用形式多樣化的實驗報告形式，既能發揮學生學習的主動性，又能讓教師更好地把握學生的學習動態和過程。

1目前我國大學物理實驗教學存在的問題

1.1重理論知識理解與驗證，輕實驗實踐能力培養

在大學物理實驗課教學過程中，往往只重視物理理論知識的理解，將重心放在大學生物理知識的獲取與驗證，忽視大學生實驗實踐能力的培養，偏離了大學物理實驗課的培養方向和培養目標．

1.2實驗教材偏理論性，實驗思想和方法不足

大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具，直接影響著大學物理實驗教學質量．但是，目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強，物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現．大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育．

1.3多以驗證性實驗為主，綜合性設計性實驗為輔

目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主，驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味，課堂氛圍會比較呆板沉悶，不能夠很好地激發學生的求知欲望，很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數據，完成格式化的實驗報告．

1目前我國大學物理實驗教學存在的問題

1.1重理論知識理解與驗證，輕實驗實踐能力培養

在大學物理實驗課教學過程中，往往只重視物理理論知識的理解，將重心放在大學生物理知識的獲取與驗證，忽視大學生實驗實踐能力的培養，偏離了大學物理實驗課的培養方向和培養目標．

1.2實驗教材偏理論性，實驗思想和方法不足

大學物理實驗教材是大學物理實驗教學的基礎工具，直接影響著大學物理實驗教學質量．但是，目前我國大學物理實驗教材大多理論性偏強，物理實驗思想和物理實驗方法不能很好的體現．大學物理實驗更應注重物理實驗思想和物理實驗方法的教育．

1.3多以驗證性實驗為主，綜合性設計性實驗為輔

目前我國各高校開設的大學物理實驗多以驗證性實驗為主，驗證性實驗相對于新技術和新方法運用類型的實驗更容易使學生感到枯燥無味，課堂氛圍會比較呆板沉悶，不能夠很好地激發學生的求知欲望，很大一部分學生只滿足于測出所需的實驗數據，完成格式化的實驗報告．

1．教學分類和層次目標

大學物理實驗目前按教學類型分有公共必修實驗，仿真實驗，開放實驗，遠程網絡實驗等。公共必修的實驗按教學內容分針對不同類別也有所不同。一般像我校類的綜合性大學，專業較多，學生來自全國各地，物理基礎不太相同，各專業對物理的要求也不一樣。普遍實行物理實驗開課分類進行。各專業針對不同的需求選擇不同類別。我校的物理實驗課共兩個類別，分別稱為A,B類。A類48學時，B類30學時。B類相應對物理要求較低的專業，比如農業養殖類一般選擇B類，其他理工科類選擇A類。A類B類教學分層次也不同，A類分為三個教學改革視域下大學物理實驗管理現狀初探張鑫,李金玉（浙江海洋學院，浙江舟山316000）層次：基礎、提高、設計。B類分為兩個層次：基礎、提高。這樣的分類既避免了一刀切的問題，也符合了學生課業的需求。A,B類基礎層實驗相同以達到基本實驗能力的鍛煉，提高層，設計層實驗要求逐步提高,B類涉及的實驗相應減少和沒有。對于每個層次我們也有明確的要求和目標。基礎層要求規范實驗操作、撰寫合格實驗報告、定性分析實驗誤差，提交合格實驗報告。提高層目標設定為培養獨立實驗操作能力，能簡單分析和處理實驗中出現的問題，并能完整地定性和定量的分析實驗誤差，撰寫合格實驗報告。設計層要求自主選做，在自己查資料基礎上以論文形式提交科學報告或者實物和專利。教學分類和各層次目標明確，既有利于學生的能力的培養和積極性又有利于實驗的考核。避免了以往統一標準不重視學生創新性培養的狀況。

2.實驗預習內容和方式

每位同學進入實驗室前，必須做好實驗內容的預習，這一點毋庸質疑。有別于其他學科帶上書本就可以去學習的模式，實驗課是不同的。預習作為實驗前的準備是對實驗的必要的了解。只有做好預習才能保證實驗的順利進行。我們學校實驗前要對預習檢查，預習內容必須寫在實驗報告冊上。預習不要求重復累贅的抄寫書本上的內容，重點解決3個問題：做什么；根據什么去做；怎么做。基本內容包括：目的、原理、步驟、表格設計。也就是簡要的反映實驗前的準備。我校的預習報告可以參考書本和掛在網上的預習提綱。目前國內有些學校提出無紙化實驗，比如浙江師范大學和浙江大學，學生直接登陸到網絡服務器下載相關的實驗預習即可。預習形式雖然不同但實踐結果表明做好預習才能確保實驗的效果。相比于傳統的顯得過于呆板預習方式，通過網絡下載預習結合了現代計算機和網絡技術，是不是確實更加有效率，值得我們探討。

3.實驗過程程序和要求

進行實驗是大學實驗課的中心環節。實驗操作規范、獨立完成是我們的目標也是實驗的考核指標。經過一系列的變革我校實驗室以逐漸更新了實驗項目及提高了實驗條件以適應社會的需要和利于的人才培養。目前我校大學物理實驗室能保證每位學生單獨操作一臺儀器并對要求學生實驗按如下程序進行：一是進入實驗室后按編組找到對應的實驗儀器。二是實驗預習報告放在實驗桌上，待老師抽查并認真熟悉、檢查測量儀器、裝置是否完好，記下主要測量儀器的型號和主要參數包括測量范圍和精度，填寫實驗儀器使用登記本。三是根據儀器使用說明，正確安裝和調試儀器，按實驗步驟進行實驗，記錄數據，如有疑問可以及時向教師提出。四是實驗完畢后要及時整理數據，如有問題，應該重測和補測。原始數據必須記錄到實驗報告上，老師簽字后方可離開實驗室。教師在原始數據上簽字和以上其他程序要求一方面確保了學生抄襲篡改實驗數據另一方面創造了良好的實驗氛圍。因為通過這樣的方式進行實驗可以讓學生明白要獲得合理的數據必須通過自己正確的操作才有的。目前有許多高校采取網上報告的形式，他們的實驗數據由系統集中采集。這個方式可以通過系統自動處理并顯示結果。實驗操作還是由學生獨立完成，仍然強調的是學生的動手創新能力和科學實驗素養的培養。電腦化只是便于教師批閱實驗報告，提高了批閱的效率和準確度推進了實驗教學的信息化管理。基于層次不同老師的教學也是不同的，對于基礎層老師要進行講解和做簡單的演示；而提高層的同學們有了一定的實驗基礎，教師作出簡要的說明后重在學生自己實驗。設計層只需要實驗教師給出幾個可選擇的實驗而沒有具體資料，學生自行選擇實驗內容，實驗時間也不作嚴格規定，可以在兩周的時間完成實驗室工作。實驗重在培養學生的科學實驗能力，強調提高學生的自主能動性及利于學生的創新能力發展。

4.實驗報告的撰寫和形式

1有機化學實驗課程教學

通過教師講解，讓學生認識到大學實驗與高中實驗的不同，認識到進行主動學習對其能力和綜合素質提高的重要性，然后再根據學生自愿報名，將帶教班級的學生分為兩組，其中實驗改革組按照以下方案進行，對照組按照普通教學法進行。

1.1課前預習與小組討論：

布置學生進行課前預習，預習時以教材為主，以網絡資料和圖書館課外書為補充。撰寫實驗預習報告，報告內容分實驗原理、步驟、注意事項、問題、可改進操作，引導學生尤其注意實驗注意事項和實驗問題的收集。在課前兩天，自由組合的幾個小組一起進行探討，尤其是實驗注意事項、實驗問題和可改進操作的討論。對照組學生只需參考實驗教材寫出普通實驗預習報告。

1.2課堂學生講解和教師補充相結合，教師演示和學生體驗相結合：

為了督促學生養成主動預習習慣，使學生由“要我學”轉變為“我要學”，每次課堂開始時叫1名學生上臺講解實驗，講解完后，先由學生自愿主動補充。然后再由教師補充講解學生未講到位的部分。同時教師進行關鍵操作的演示，可以叫學生上臺配合體驗實驗操作過程。特別強調讓學生提出對實驗部分操作過程的改進，對可行的部分將允許學生按照新操作過程進行實驗。對照組學生不需上臺進行實驗講解。

1.3學生實驗：

摘要：基于化學學科核心素養的視角，對國際IB課程中獨具特色的、研究型化學實驗課程設置、實驗教學方式與實驗評價考核體系所呈現出的整體性與一致性進行了評析，以期為一線高中化學教師在實驗課程的實施和教學改革中提供一定的借鑒與參考。

關鍵詞：國際IB課程；化學學科核心素養；化學實驗

一、課內必做實驗涵蓋多學科的交叉，注重宏觀辨識與微觀探析的關聯

IB課程化學實驗分為標準水平（standardlevel簡稱為SL）和高水平（highlevel簡稱為HL）兩個不同級別，每個級別由三部分實驗內容組成：Practicalactivi⁃ties（實踐活動即課內必做實驗）、Individualinvestiga⁃tion（課外自主探究實驗）和Group4project（課外小組合作實驗）。在IB課程化學實驗標準中對每部分實驗的所需時長作出了明確規定，詳見表1中所示。在“Practicalactivities”（課內必做實驗）中，以教師為主體，一共設置了11個實驗內容，涵蓋了化學的四大分支：無機化學、有機化學、物理化學和分析化學中的經典基礎性實驗，比如：無機化學實驗內容包含測定化學常數，如阿伏伽德羅常數，氣體常數R；焰色反應觀察；用計算機模擬實驗探究元素周期律，探究化學鍵及其結構，如用計算機模擬分子的VESPER模型等。有機化學實驗包含鑒別烷烴和烯烴；肥皂的制作；固體熔點的測定；蒸餾、分流有機混合物；有機化合物（如阿司匹林）的合成；用計算機模擬有機分子的三維模型等等。實驗內容的設置，不僅涉及了物質微觀結構與宏觀性質的關聯，還涉及運用計算機軟件對微觀結構與宏觀性質進行探究，充分體現出學科知識點之間的交叉性與關聯性，其目的是引導學生基于不同層次、多角度地認識物質，從化學學科的高度，甚至從整個科學學科的角度去認識化學的本質。同時，在“課內必做實驗”中雖然明確了以教師為主體，但并沒有規定嚴格的實驗教學順序列表，教學大綱的順序并不一定是教師的實際教學順序，由教師根據實際教學情況及學生的學習情況自行安排實驗順序以達到最好的效果。教師還可根據需要在更高層次的課程中選取內容來開展實驗，這種方式給予了教師相對較大的自主權，在實驗教學中具有更大的開放性。

二、課內必做實驗明確定量實驗的重要性，培養變化觀念與平衡思想

基于對定性、定量實驗具有同等重要性的充分認識，在IB化學實驗中設置了有關物理化學中反應焓的測定；探究催化劑、溫度、壓強、反應物濃度對化學反應的影響以及原電池的制作等內容；基于分析化學的理論知識，在實驗中相應設置了酸堿滴定（包括采用交互式軟件對強酸弱酸，強堿弱堿不同性質的探究）；氧化還原滴定法分析過渡金屬離子，用分光分度計測定金屬離子濃度等內容；同時，還專門設置了正確處理數據及其相關誤差分析的章節，以及運用專業軟件處理相關數據并制作圖譜表格、撰寫科研論文報告等內容，比如：分析實驗中用spreadsheet電子制表軟件進行數據分析與處理，繪制標準曲線等。在強調定量實驗重要性的基礎上，充分體現出了實驗數據和純粹數學計算之間的不同，使學生能夠在實驗中認識化學變化所需要的條件及能量的轉化；認識化學變化的限度是可以進行調控的；能從多角度、動態地利用實驗數據探究并分析化學反應，運用化學反應原理解釋相關實際問題，充分體現了化學學科核心素養中關于變化觀念與平衡思想的培養要求。

三、課內課外注重信息技術與實驗的深度融合，促進證據推理與模型的認知