光学实验课程教学情况调查分析

王锐，苟仕通，王炯裕，周廷军，陈欢，韩梦，高峰

摘要：针对石河子大学在校物理专业以及部分工科学生，本研究分别从光学实验的教学方法、教学过程和考核方法等方面做了问卷调查，得到了比较真实的数据结论。通过分析问卷的反馈数据，本文对目前光学实验教学模式的改革在教学内容、方法以及考核方式等方面提出了一些可行性建议。

关键词：光学实验；教学模式；问卷调查

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2014）03-0251-02

实验教学是巩固理论课程、培养学生学习兴趣、拓展学生思维的重要途径。近几年来，多位教师[1-3]在物理光学实验教学中对于教学内容、教学方法等方面开展了课程改革与实践研究，从不同方面提出了多项改革措施。本文对石河子大学光学实验教学的现有模式进行了调查分析。在研究中，对于石河子大学部分在校本科学生，针对目前的光学实验教学的教学内容、课程考核方式以及学生对光学实验的学习情况、对现有教学模式和教学设施的评价等问题进行问卷调查。根据调查问卷反馈回来的数据信息，并结合物理系光学实验教学的现状，本文在实验教学情况、实验室资源的建设等方面得出了比较真实的数据结论，并以此为基础对光学实验教学模式的改革提出建议和参考意见。

一、对光学实验教学现状调查结果及其分析

1.问卷调查的基本情况。本次调查是首次针对石河子大学部分在校学生开展的关于光学实验教学的问卷调查。调查在考试成绩登记后，以不记名的形式进行，从而保证了调查结果的真实性。问卷调查的对象分为两部分。第一部分调查问卷针对工科专业的在校学生，共200份，其中化学化工学院100份，机电学院51份，水建院29份，信工学院20份。另一部分则针对在校的物理专业的学生，包括物理学专业09级和应用物理08级的学生，一共88份。共发放调查问卷份288，收回有效问卷257份（89.2%），后续补发问卷31份。调查问卷涉及的主要内容包括：（1）实验内容与实验开设形式；（2）实验教学过程及实验效果和认识；（3）学生对光学实验的认知程度和对于目前光学实验教学的建议。

2.问卷调查结果分析。（1）光学实验认识程度的反馈。为了调查在全校范围内开设独立的光学实验课程是否具有可行性，本次问卷不仅针对物理专业学生，而且还包括非物理专业的学生设置了相关问题，调查数据为：有85%学生认为光学实验可以很好地帮助学习光学理论，是非常有用的课程。82%的学生认为光学实验室应对学生开放。若开放光学实验室，有85%的学生有动手做光学实验的意向，有40%的学生认为开放实验的教学效果好。此外，对于物理专业的学生调查中，有89%的学生认为应尝试在实际教学中实施光学课外实验制作，76%的学生对实验竞赛感兴趣。问卷调查表明，无论是物理专业还是非物理专业的学生，对于光学实验，尤其是和实际应用、科技前沿结合紧密的实验内容具有很强的兴趣。物理专业的学生对于开放性实验、课外实验和实验竞赛表现出较大的期望，而且非物理专业的学生比较期望设置与光学现象有关的实验选修课程。目前，物理系的光学实验室只针对物理专业的学生教学使用，非物理类学生无法接触到专业的光学实验，不利于对光学实验感兴趣的学生的自主学习和培养非物理类学生的综合素质。开放性实验有宽松的环境，可以激发学习的主动性、积极性，因此，实验的教学模式可以尝试由封闭过渡为开放式，这样的“信息开放”和“思维开放”将能够更好地激发学生的创新思维。

（2）关于“光学实验教学过程”方面的反馈，针对物理专业学生在光学实验教学过程中的调查表明：34%学生认为实验的教学学时应由实验项目来决定，不应该固定某项实验的学时。在实验中能够积极动手操作的学生比例为77%。94%的学生认为有必要开展实验课后讨论。82%的学生对学校实验器材不够满意，希望更新改进。在实验内容方面，学生表现出的喜好程度依次为：近代光学实验50%，光的偏振现象24%，光的干涉现象13%，光的衍射现象13%。该调查结果能够比较真实地反映出目前在物理专业学生的光学实验教学中存在的问题。实验教学中，能完全按照要求进行预习总结的学生只有四分之一，学生实验的准备和事后工作做得不够好，因此该方面需要教师更加严格的要求。在实验操作时，由于是分组实验，每一小组中总有部分学生没有参与到实验中去，实验课堂的纪律不够严格。在光学实验学时方面，现在的固定学时，不太符合学生学习的要求，应该按照实验的内容，适当调整实验的学时。对于部分同学觉得学习时间不够问题，可以通过开放实验室让学生自主去学习的方式弥补。调查中发现，大多数的学生对光学实验器材的套数不满意，应对实验器材实行更加合理的调整和增加，让所有的学生都有机会、有动力参与实验。此外，调查中在谈到参与实验操作的体会和感受时，很多学生表示实验课程过程中比较在意个人能力的培养，教师可适当将重点转移到这方面，以满足学生的学习目的。（3）关于“光学实验教学效果与考核”方面的反馈，在光学实验课程教学效果方面，针对物理专业学生的调查结果表明：91%的学生认为光学实验内容有代表性且有助于理解相关的光学理论。66%的学生觉得光学实验室的仪器设备应该是教学的最大障碍，需要改善。关于“你认为光学实验教学提高了哪些能力？（多选）”这一问题的调查中，依次是提高实验操作技能62%，自主思维能力52%，团队协作能力40%，获取信息的能力26%。47%学生认为目前开设的光学实验虽然存在一定的难度，但是在教师的指导下都能很好地完成，仅有6%的学生不能按时完成实验。在实验考核方面，70%学生认为操作和笔试结合方式能很好地反映学习效果，并且认为“平时70%+期末30%”成绩比例评价比较合适的这部分学生占比例最大，达到39%。

绝大多数学生对光学实验课程的教学效果表示满意，但却对实验室的仪器设备和建设表现出不满意，这将成为今后光学实验教学中的首要问题。物理专业的部分学生表示，如果教学中能将实验的内容与生活实际相结合，多开展前沿的科学实验项目，对学生的学习兴趣和学习动力将会有更大的帮助。对于光学实验的成绩评定的调查表明目前的考核手段对学生来说比较单一，有必要建立多元化的光学实验考核评价体系，并适当调整平时成绩的比例。endprint

二、改革光学实验教学模式的探讨

1.优化光学实验教学内容。光学实验教学内容的改革要因地制宜地作出适当调整，可以考虑以下几个方面：（1）选择实验器材一致、原理清晰、操作规范的实验教材。笔者认为教材不一定非要选取“重点”教材，重要的是它的内容设置是否符合本校的实际教学需要。（2）自编光学实验辅导教材，即依据实验室里现有设备编写辅导教材，并且编写该教材时要考虑学生的反馈意见和课堂上对学生操作的观察、实验报告的批改情况。同时，也可以鼓励学生参与实验教材的编写与改编，补充他们对实验操作的切身体会、实验结果等。（3）每个学期实验完成后，向学生收集对于该门课程的意见调查表，调查可包括：对实验项目的安排、上课方式、实验仪器的配置、实验教材的意见等。通过综合学生的反馈意见，借助网络交流平台，从而对光学实验的项目内容做出适当调整。

2.创立开放性光学实验教学模式。本次问卷中对于实验教学过程的调查结果表明以课堂教授实验操作，学生被动灌输知识为主要方式的验证性实验难以引起学生动手操作的兴趣。因此，探索开放性实验教学模式是很有必要的。基于目前物理系光学实验室建设的实际情况，完全实现光学实验室对外开放是不现实的，但是可以从以下几方面做出尝试：（1）课前开放。在正式的光学实验课程教学开始前，可将光学实验室开放一周，要求学生在课前通过查阅资料、观看教学视频、进入实验室观摩仪器、师生互动答疑等方式撰写实验预习报告。（2）部分实验项目开放。在实验教学中，除了基本的必做实验项目外，增加部分设计性、制作性的开放性实验项目，该类项目要求学生自己设计实验方案，最后以论文形式撰写实验报告。（3）课后开放。为活跃学生的思想，教师在课后开放实验室，与学生探讨实验心得，把“教”变成“导”，增强学生的参与意识。（4）针对非物理类学生开放光学实验室。可以考虑开设光学实验选修课，或者在非物理类学生进行大学物理实验教学时将部分光学实验项目作为演示实验开放参观。（5）建立开放式的教学实验平台网站，在网站上提供一些教材课本上没有的光学实验资料、著名实验背景故事及人物传记、教师规范的实验视频等。

3.改进光学实验教学考核方式。在传统实验考核体系中，学生期末成绩由实验报告与期末考核来评定。由于传统实验教学模式下学生所做的实验结果基本一致，导致实验报告千篇一律，因此实验考核的结果也变得很不准确。因此，对于光学实验考核的“平时成绩+期末成绩”的评价结构，可考虑：（1）平时成绩由实验操作、实验心得、实验报告等多个方面组成。（2）期末成绩由实验设计方案、实验操作考试、实验理论考试等构成。（3）鼓励学生对已学的光学实验进行仿真设计，对表现突出的同学可以加入实验成绩的考核内。此外，评价者还可以从单一的实验任课教师扩大到实验技术人员、学生代表等。

本文针对石河子大学光学实验教学做了详细的问卷调查分析，但在设计问卷调查内容方面不能完全涵盖光学实验教学的各方面信息。问卷调查反馈反映了学生对目前光学实验教学的真实感受。在了解学生们的真实心理感受的基础上结合物理系光学实验教学的实际情况及教学经验，本文在教学模式的改革方面提出了些许建议，希望为今后课程的教学模式、教学方法及考核办法的改革提供基础和依据。

参考文献：

[1]彭小兰，王红成，张绍强.地方高校《光学实验》教学改革实践[J].湖南理工学院学报（自然科学版），2012，25（2）：82-87.

基金项目：石河子大学教育教学改革项目（批准号：JG-2010-007）资助的课题。

作者简介：王锐（1981-），女，硕士，讲师，主要研究方向为生物光子学。endprint