孫文博 陳宜保 王合英 陳 宏 王秀鳳 張留碗

(清華大學(xué)物理系，北京 100084)

0 引言

近代物理實驗課程是物理類及相關(guān)專業(yè)高年級本科生進(jìn)入科研生涯的實驗訓(xùn)練前哨，肩負(fù)著開闊學(xué)生科技視野、提升研究興趣、訓(xùn)練實驗思維、打牢實驗技能基礎(chǔ)、明確學(xué)術(shù)道德規(guī)范的課程使命。課程以前沿的課題為載體，以精密的實驗和數(shù)據(jù)分析為特色[1]。

2020年春季學(xué)期，疫情突如其來，使學(xué)生來實驗室正常開展實驗學(xué)習(xí)受到阻礙。為響應(yīng)“停課不停學(xué)”的號召，在物理系和實驗物理教學(xué)中心的安排下，近代物理實驗課程開始著手線上授課。然而，線上教學(xué)如何保持課程以往引以為傲的前沿性、精密性、研究性、拓展性、自由樂學(xué)、引領(lǐng)志趣、因材施教等優(yōu)點[2]，一時成為亟需解決的重點問題。針對這些問題，近物實驗課程教研組全體教員一起積極開展討論，勇于革新，細(xì)致實踐，著手開展了各種有利于線上實驗課程品質(zhì)提升的探索性工作，并取得良好效果。

本文將圍繞本學(xué)期近代物理實驗課程線上教學(xué)開展情況，從課程預(yù)期成效設(shè)計、實驗題目設(shè)定、實驗體系排布、授課具體方法、師生互動特點、特殊教學(xué)環(huán)節(jié)安排、教學(xué)成效分析等多角度展開，對本學(xué)期教學(xué)情況進(jìn)行論述和分析，以期挖掘優(yōu)點、裨益未來教學(xué)，探尋不足、完善課程體系。

1 教學(xué)實施

在清華，常規(guī)的近代物理實驗課程是一門物理類和相關(guān)專業(yè)本科生3學(xué)分的限選課程。其以學(xué)校的“價值塑造、能力培養(yǎng)、知識傳授”三位一體的教書育人理念為根本，細(xì)化設(shè)定課程自身教學(xué)目標(biāo)為，“引導(dǎo)學(xué)生熱愛科學(xué)技術(shù)、了解國家需求、明確學(xué)術(shù)規(guī)范、鍛煉思辨能力、培養(yǎng)進(jìn)取精神、塑造鉆研品格、訓(xùn)練實驗技能、學(xué)習(xí)物理知識、體會技術(shù)精髓”。其授課模式為，學(xué)生在教員的指導(dǎo)下，在實驗室完成相關(guān)實驗課題的學(xué)習(xí)和探究[3]。其具體教學(xué)環(huán)節(jié)涉及：教員宣講課程學(xué)習(xí)目標(biāo)并明確教學(xué)要求、指導(dǎo)學(xué)生實驗原理學(xué)習(xí)、學(xué)生自行構(gòu)建實驗體系和達(dá)成實驗技術(shù)要求、采集數(shù)據(jù)并學(xué)習(xí)數(shù)據(jù)采集和記錄規(guī)范、分析數(shù)據(jù)并理解其中體現(xiàn)出的物理和技術(shù)內(nèi)涵、寫出實驗報告并學(xué)習(xí)科技文獻(xiàn)寫作方法、進(jìn)行口頭報告并鍛煉PPT 展示學(xué)習(xí)或研究成果的能力。

為讓學(xué)生有機(jī)會更廣泛地接觸和了解前沿物理和技術(shù)，近物實驗開設(shè)了涉及量子物理、原子分子物理、現(xiàn)代光學(xué)、凝聚態(tài)物理、等離子體物理、核物理和現(xiàn)代綜合實驗技術(shù)等多個領(lǐng)域的40余項具體實驗課題。由于這些實驗課題的前沿性和高成本性，每一個實驗課題都只有1～2 套實驗設(shè)備，學(xué)生采取每人一套設(shè)備，每個時間段6～8人一組共同到實驗室開展實驗的學(xué)習(xí)方式。教學(xué)時間段內(nèi)，教員以巡講和自由交流的方式負(fù)責(zé)指導(dǎo)一個組的學(xué)生開展學(xué)習(xí)。

然而，在疫情期間，學(xué)生無法返校的大背景下，常規(guī)教學(xué)模式無法實施，近物實驗課程如何開展，才能做到即遵循既定課程目標(biāo)，又能保證學(xué)生實際收益，成為擺在教研組面前的最急迫的問題?；诖?，課程教研組進(jìn)行了以下多項教學(xué)設(shè)計，并付諸實踐。

1.1 分析線上教學(xué)需求，重塑課程方案體系

在得到學(xué)校和院系關(guān)于開展線上實驗教學(xué)的通知后，課程教研組積極籌備，由實驗中心主任和課程負(fù)責(zé)人牽頭組織教研組會，課程全體教員積極諫言獻(xiàn)策，有針對性的開展了線上實驗教學(xué)的設(shè)計工作。

發(fā)布調(diào)查問卷，了解師生所想。通過問卷星軟件，教研組有針對性的設(shè)計了教學(xué)需求調(diào)研問卷。其將調(diào)查人群細(xì)分為教員、畢業(yè)班學(xué)生、非畢業(yè)班學(xué)生、工物系學(xué)生、物理系學(xué)生等。將調(diào)查視角著重于學(xué)生進(jìn)一步工作學(xué)習(xí)需求、學(xué)生本學(xué)期其他課程壓力情況、學(xué)生本課程可能的時間投入量、師生認(rèn)為最合理的互動方式、師生最認(rèn)可的課程成效表現(xiàn)形式等。

通過對調(diào)查問卷數(shù)據(jù)的分析發(fā)現(xiàn)，在課程成效角度，教員和畢業(yè)班學(xué)生認(rèn)為最重要的是研究思路指導(dǎo)和啟發(fā)創(chuàng)新思維，非畢業(yè)班同學(xué)則認(rèn)為學(xué)習(xí)實驗技能和開闊學(xué)術(shù)技術(shù)視野也很重要。這體現(xiàn)了不同人群對課程收益的需求略有不同，但總體相近，提示教研組在課程設(shè)計中應(yīng)在大框架穩(wěn)定的前提下對不同人群需求有所考慮，給予一定的個性設(shè)計和自由度。問卷數(shù)據(jù)還體現(xiàn)出，本學(xué)期學(xué)生的總體課業(yè)壓力非常巨大，學(xué)生在本課程每周平均投入8小時已經(jīng)接近上限；同時，在師生互動角度，學(xué)生最期待的是教員在關(guān)鍵環(huán)節(jié)的精準(zhǔn)提點和每周的固定線上實驗課學(xué)習(xí)。由于學(xué)生多、實驗題目多、線上教學(xué)展示的直觀性和易理解性低于實驗室現(xiàn)場授課等諸多原因，就要求教研組需要精準(zhǔn)配置有限的教員時間資源，而教員本身也需要認(rèn)真思考并隨時記錄每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和理解特點，能夠有的放矢、恰到好處的進(jìn)行指導(dǎo)。

通過對學(xué)生需求的分析，結(jié)合課程目標(biāo)的要求，并綜合考慮人力資源狀況，教研組針對畢業(yè)班和非畢業(yè)班學(xué)生分別制定出了《2020年春季學(xué)期畢業(yè)班學(xué)生近代物理實驗在線教學(xué)方案》和《2020年春季學(xué)期近代物理實驗非畢業(yè)班學(xué)生在線教學(xué)方案》。兩版方案中共同之處在于，都設(shè)計了綜合、探究、常規(guī)實驗的不同組合供學(xué)生按需自選，都強(qiáng)調(diào)包含實驗原理學(xué)習(xí)、實驗設(shè)備操作線上觀看視頻、實驗數(shù)據(jù)分析、實驗報告標(biāo)準(zhǔn)寫法、文獻(xiàn)查閱和寫作、學(xué)術(shù)規(guī)范貫徹等的具體教學(xué)點排布，都具有涉及量子物理、凝聚態(tài)物理、信息光學(xué)、激光物理、實驗技術(shù)等近20項的實驗題目，都公布了詳細(xì)的應(yīng)知應(yīng)會要求和評分標(biāo)準(zhǔn)。不同之處在于，微調(diào)了不同學(xué)生群體的學(xué)習(xí)進(jìn)度要求和時間點設(shè)計，有針對性的在不同學(xué)生群體學(xué)習(xí)過程中加入思維引導(dǎo)和研究建議，或?qū)W術(shù)報告和拓展學(xué)習(xí)建議等。

課程希望通過這樣的設(shè)計，能夠有效達(dá)成教學(xué)目標(biāo)，讓學(xué)生多角度受益，并切實貫徹因材施教和興趣激勵的教學(xué)理念。

1.2 教學(xué)模式匹配互補(bǔ)，協(xié)同達(dá)成課程目標(biāo)

根據(jù)教學(xué)方案的規(guī)劃，在學(xué)生確定具體實驗題目選擇的二級選課過程中，課程以限制名額、自由報名、按報名先后順序確定名單的方式，先讓學(xué)生進(jìn)行綜合和探究類實驗報名，旨在篩選出學(xué)有余力、興趣濃厚的學(xué)生，并最大限度提供給其學(xué)習(xí)資源和指導(dǎo)，助其在課程中取得最大收獲。

針對綜合和探究類實驗教學(xué)，實驗室以縱橫交錯、經(jīng)緯交織的方式開設(shè)出兩類實驗體系。

其一為“橫向”拓展類，包括量子物理綜合實驗、薄膜技術(shù)綜合實驗、激光物理綜合實驗等。以量子物理綜合實驗為例，其下設(shè)光子糾纏源實驗[4]、磁光阱實驗、NV 色心ODMR 實驗、掃描隧道顯微鏡實驗，通過不同實驗展現(xiàn)量子物理領(lǐng)域的精彩內(nèi)容、前沿科技動向、精密實驗技術(shù)、實驗技能要求和一般性技巧，同時通過這些實驗的組合，讓學(xué)生體會到不同細(xì)節(jié)領(lǐng)域的學(xué)科未來如何交叉，如磁光阱、NV 體系、光子糾纏源都是量子計算和量子信息領(lǐng)域最具潛力的候選者，體會不同實驗展現(xiàn)的技術(shù)細(xì)節(jié)和技巧具有通用性和啟發(fā)性，如NV 實驗中的微波時序控制[5]也可應(yīng)用于掃描隧道顯微鏡中幫助獲取材料原子分子動力學(xué)信息，又如光子糾纏源中的單模光纖收光技巧，在NV 和磁光阱中也有很好的應(yīng)用。

另一類為“縱向”深研類，包括銣原子飽和吸收光譜探究實驗[6]、傅里葉光學(xué)與光信息探究實驗、光鑷探究實驗等。以銣原子飽和吸收光譜探究實驗為例，其內(nèi)設(shè)置逐級引導(dǎo)、循序漸進(jìn)的教學(xué)方式，遞進(jìn)式設(shè)計了基本實驗原理學(xué)習(xí)模塊、實驗設(shè)備與操作直觀視頻模塊、基本實驗數(shù)據(jù)處理模塊、文獻(xiàn)調(diào)研和興趣開發(fā)模塊、針對每位同學(xué)量身定制的小研究計劃模塊。按照學(xué)生特點，小研究涉及電子學(xué)和光學(xué)再設(shè)計、理論模型精細(xì)化、數(shù)據(jù)深度挖掘、自動化數(shù)據(jù)分析程序設(shè)計等多個自選動作，每位同學(xué)根據(jù)自身興趣選擇其一，開展研究。

在綜合實驗學(xué)生選課之后，剩余同學(xué)進(jìn)入常規(guī)實驗學(xué)習(xí)體系。實驗室開設(shè)了10余項實驗題目，供同學(xué)們自由選擇。常規(guī)性實驗學(xué)習(xí)模式強(qiáng)調(diào)學(xué)生的標(biāo)準(zhǔn)實驗流程學(xué)習(xí)、應(yīng)知應(yīng)會情況考察，力求讓每一位同學(xué)都達(dá)到課程設(shè)置的基本要求。

在教學(xué)方法創(chuàng)新上，有的老師設(shè)計出“原理外推法”，指導(dǎo)學(xué)生如何從核心實驗原理歸納出基本實驗設(shè)備和參數(shù)條件要求，并如何進(jìn)一步以頭腦風(fēng)暴和嚴(yán)謹(jǐn)邏輯的思路補(bǔ)全實驗設(shè)計體系，讓學(xué)生理解理論學(xué)習(xí)如何延展到實驗工作。有的老師設(shè)計出“瑕疵數(shù)據(jù)逆推法”，提供給學(xué)生多組實驗數(shù)據(jù)，讓學(xué)生能夠通過比較不同的實驗結(jié)果，分析實驗參數(shù)設(shè)計的不同之處，甚至不當(dāng)之處，引導(dǎo)學(xué)生理解實驗如何印證理論，如何推動理論發(fā)展。

課程所開設(shè)的上述三種學(xué)習(xí)模式并非孤立的個體，而是一個匹配互補(bǔ)、協(xié)同互促的集群。在實驗題目設(shè)置方面，三者彼此穿插，如縱向課題飽和吸收譜實驗也是橫向課題量子平臺綜合實驗中一個領(lǐng)域方向，常規(guī)實驗題目磁晶各向異性實驗也是縱向深研實驗磁疇性質(zhì)與表征實驗的一項內(nèi)容。在教學(xué)實踐中，常規(guī)實驗教學(xué)除了標(biāo)準(zhǔn)化訓(xùn)練外，也注重學(xué)生興趣激勵，如吸收譜常規(guī)實驗中就有學(xué)生因興趣提升，而主動要求轉(zhuǎn)為同領(lǐng)域深研實驗，并作出了優(yōu)秀的工作。課程注重不同實驗體系學(xué)生之間相互交叉，讓學(xué)生形成一個彼此學(xué)習(xí)、相互激勵的群體。課程采取翻轉(zhuǎn)課堂的方式，讓同學(xué)們講述，輔以學(xué)生提問，教師點評。如邀請吸收譜深研類實驗的同學(xué)到橫向量子平臺做研究進(jìn)展展示，讓橫向?qū)W習(xí)的同學(xué)有機(jī)會感受深研的魅力；反過來，橫向拓展的同學(xué)也被深研組的同學(xué)邀請匯報展示整個學(xué)科動態(tài)的學(xué)習(xí)情況，讓深研組的同學(xué)不拘泥于過度緊縮的領(lǐng)域，而避免其只見樹木不見森林的局限。同時，這些學(xué)生之間的相互報告，也發(fā)布于綜合教務(wù)群，讓有興趣的常規(guī)實驗學(xué)習(xí)的同學(xué)也可以參與其中。

誠然，這樣的設(shè)計和實踐，極大地激勵了學(xué)生的興趣和提高了學(xué)生的收益，但也給教研組和授課教員帶來了巨大的挑戰(zhàn)。按本學(xué)期初統(tǒng)計，總學(xué)生人數(shù)約140人，每名學(xué)生需要完成折合5個常規(guī)實驗的學(xué)習(xí)量，每個實驗大約8小時教學(xué)投入，為了提高學(xué)生指導(dǎo)效率，學(xué)生約4人一組開展學(xué)習(xí)，以教研組6位老師計算，本學(xué)期每位老師平均需要投入240小時直接教學(xué)時間。

為了激勵學(xué)生的興趣，課程支持學(xué)生超出講義范圍進(jìn)行文獻(xiàn)調(diào)研，而實驗題目又幾乎涵蓋了全部物理學(xué)的二級學(xué)科，同時還涉及眾多最前沿最精密的實驗技術(shù)、程序設(shè)計技巧等，故，每位老師都需要完成大量的文獻(xiàn)閱讀和詳盡的實驗報告批注。由于學(xué)科和技術(shù)的相互穿插，更由于課程希望讓學(xué)生學(xué)會活學(xué)活用、學(xué)會獲取“他山之石”，老師們則需要彼此聽課，相互學(xué)習(xí)，隨時通過微信、電話等通訊手段統(tǒng)一進(jìn)度和協(xié)同備課。從日程安排可以看到，有的老師在教學(xué)排布高峰期，甚至達(dá)到早8晚10的工作強(qiáng)度。

不過，回首繁忙的一個學(xué)期，我們看到，“豐收青睞勤奮”。學(xué)生在這樣的課程中取得收獲并提高自信，教員在這樣的辛勤中有所成長并成就滿滿。

1.3 邀請報告開闊眼界，樹立榜樣激勵自強(qiáng)

為了激勵學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，幫助學(xué)生開闊眼界，讓學(xué)生能夠從更高的層面理解近物實驗課程學(xué)習(xí)的價值，實驗室專門設(shè)計了“課程邀請報告”這一教學(xué)環(huán)節(jié)。報告的選擇堅持以課程目標(biāo)為綱，以實驗項目為點，邀請學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界的老師，也邀請本課程以往優(yōu)秀的學(xué)生進(jìn)行報告。

如量子平臺實驗的邀請報告學(xué)習(xí)寄語這樣寫道：

“量子物理平臺學(xué)習(xí)項目為橫向拓展類項目，覆蓋了量子物理領(lǐng)域最新并最具魅力的幾個關(guān)鍵點，希望同學(xué)們在本次學(xué)習(xí)中，不僅僅收獲專向前沿的知識和技能，更能從中感受當(dāng)今科技發(fā)展的宏觀趨勢，感受產(chǎn)學(xué)研創(chuàng)一體化的國家發(fā)展戰(zhàn)略定位，為同學(xué)們未來確定個人人生坐標(biāo)提供幫助。

其邀請報告的安排，也頗具特色。

如邀請北京大學(xué)江穎教授講述“窺探量子世界的‘眼睛’——掃描隧道顯微鏡”，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)基礎(chǔ)，領(lǐng)略前沿的同時，激發(fā)出炙熱的學(xué)習(xí)熱情。如8字班張延基同學(xué)在反饋給實驗室的感想中這樣寫道，“江穎教授講座的主題為掃描隧道顯微鏡(STM)，圍繞STM 講述了量子力學(xué)的幾個重要公設(shè)，并通過簡單易懂的類比，講述了量子狀態(tài)的幾個特性，進(jìn)而引出我們在量子力學(xué)課堂上學(xué)到過的波函數(shù)分布、量子隧穿效應(yīng)、不確定原理等，通過江教授深入淺出的講解，我對量子力學(xué)有了更深一步的了解，更加堅定了繼續(xù)學(xué)好量子力學(xué)課程的決心。之后，江教授帶我們看了許多掃描隧道顯微鏡才能看到的有趣的物理現(xiàn)象，比如利用STM 對微觀物體做人工“手術(shù)”等。最令我震撼和欽佩的是，在講完表象上的東西之后，江教授帶我們一起深入領(lǐng)略蘊(yùn)藏在STM 中的物理原理和規(guī)律，如探究探針的曲率半徑取何值時才能吸取到原子等深奧問題，而這些在我們看來復(fù)雜深奧的問題，江教授講得條理清晰、關(guān)鍵點明了，大有如臂使指之勢，可以說不懂量子的人，聽起這種講解，也會拍手稱嘆，大呼過癮。在聆聽講座的過程中，我和同學(xué)談到，江老師真的是學(xué)究天人，給我們開講座講得十分愜意，一點也不緊張，講授得流暢貫通，令人獲益匪淺……”

又如邀請北京極時空科技有限公司郭鈔宇博士講述“四維掃描隧道顯微鏡的研制及其在電荷動力學(xué)研究的應(yīng)用”，讓學(xué)生理解，當(dāng)今時代，科學(xué)和技術(shù)如何融合，產(chǎn)、學(xué)、研、創(chuàng)如何共生共榮。

再如邀請本課程以往優(yōu)秀學(xué)生劉亙越同學(xué)講述“基于NV 金剛石色心的量子信息技術(shù)”和吳蔚捷同學(xué)講述“NV 色心及其時序操控”，讓學(xué)生明確本課程的學(xué)習(xí)目標(biāo)，樹立榜樣，激勵自強(qiáng)。如7字班裴繼輝同學(xué)寫道“兩位在介紹實驗體系之余，還談到了一些私貨。這些也令我感到很受用。比如劉亙越講到了他之前在做近物綜合實驗的經(jīng)歷，他們在吸收峰譜的工作中實驗與計算相結(jié)合的方法很有啟發(fā)。而吳學(xué)長更是談到了近物實驗在今后科研中的價值，以及關(guān)于學(xué)業(yè)、科研等諸多方面，以過來人的身份給我們提出了建議?！? 字班朱悰榕同學(xué)寫道，“通過兩位學(xué)長的報告，我了解到了利用光學(xué)體系實現(xiàn)量子信息、將原子氣體冷卻的原理、一般構(gòu)成和應(yīng)用需求；此外，對科研創(chuàng)新工作的開展、技術(shù)如何走出實驗室、惠及社會，也有了更深的了解，可謂受益匪淺?！?/p>

當(dāng)然還邀請優(yōu)秀研究生茅天偉同學(xué)講述“超冷原子及其前沿研究”，讓學(xué)生理解近物實驗學(xué)習(xí)在未來研究生生涯中的重要價值等報告，不再一一贅述。

邀請報告環(huán)節(jié)不僅從側(cè)面促進(jìn)了課程教學(xué)目標(biāo)的達(dá)成，有助于提高課程教學(xué)效果，更讓學(xué)生理解“學(xué)何以爭優(yōu)，學(xué)何以致用，學(xué)何以報國”，并受到了學(xué)生的一致好評。如8字班李彤同學(xué)寫道，“聽了一次又一次的量子平臺講座，不僅每次都能收獲到新的知識，了解到前沿科學(xué)的工作方向，還能復(fù)盤學(xué)者們的研究歷程，被他們的思考角度和力量所震撼，可謂在思想和眼界方面都開闊了不少。通過這次學(xué)習(xí)，我也更清楚地認(rèn)識到有哪些知識是以后的研究工作需要用到的，對我以后的學(xué)習(xí)規(guī)劃進(jìn)行了很好的指導(dǎo)?？偟卣f來，各方面都收獲頗豐，感謝量子物理教學(xué)平臺，感謝近代物理實驗課程?！钡取?/p>

1.4 文獻(xiàn)調(diào)研論文寫作，扎實根基孕育研創(chuàng)

“耳聽為虛，動手為實”，除了邀請報告之外，教研組還專門設(shè)計了文獻(xiàn)調(diào)研與綜述環(huán)節(jié)?，F(xiàn)在的科研和技術(shù)開發(fā)工作無不起始于細(xì)致了解前人工作，進(jìn)而思考創(chuàng)新。課程設(shè)計這一環(huán)節(jié)，旨在讓學(xué)生學(xué)會查文獻(xiàn)、篩選文獻(xiàn)、讀文獻(xiàn)、總結(jié)歸納、思考創(chuàng)新、嚴(yán)謹(jǐn)求證，并練習(xí)如何寫出一篇文獻(xiàn)綜述。為了達(dá)到這樣的教學(xué)目標(biāo)，教研組制作了多個指導(dǎo)性文檔，如《2020 年春季學(xué)期近代物理實驗非畢業(yè)班學(xué)生常規(guī)性實驗文獻(xiàn)調(diào)研任務(wù)說明》《量子平臺文獻(xiàn)綜述評分標(biāo)準(zhǔn)》《2020春文獻(xiàn)綜述報告評分參考》《文獻(xiàn)綜述打分冊》《文獻(xiàn)調(diào)研與綜述方法指引(近物20春)》《文獻(xiàn)寫作中數(shù)字與字母大小寫規(guī)范》等，同時在環(huán)節(jié)起點、中期和最后，都及時對學(xué)生進(jìn)行點對點交流和詳盡的書面批注，力爭讓學(xué)生在本環(huán)節(jié)收益最大化。

在這一環(huán)節(jié)的引導(dǎo)下，不少同學(xué)自主拓展眼界或深入思考課程中遇到的問題，開展思考，可以說小有成果，有多篇學(xué)生的小論文達(dá)到發(fā)表水平，并正準(zhǔn)備擇期投出。

包括患者夫婦染色體異常和胚胎遺傳缺陷。流產(chǎn)物常為空孕囊或結(jié)構(gòu)異常的胚胎。染色體異常包括染色體數(shù)目異常和結(jié)構(gòu)異常。

本環(huán)節(jié)中，以設(shè)計性、綜合性和創(chuàng)新性為引導(dǎo)的授課方法，讓學(xué)生思路更加開闊，學(xué)習(xí)更有勁頭。

2 教學(xué)效果評估

一個學(xué)期的教學(xué)工作已經(jīng)完成，教研組對教學(xué)效果的評估也非常重視。主要開展了教師自主評價、學(xué)生對課程評價的書面收集、基于問卷星的學(xué)生評分式評價三項工作。

通過對回收數(shù)據(jù)和主觀評價文檔的整理和分析，教研組發(fā)現(xiàn)超過93%的師生非常認(rèn)可本學(xué)期實施的大部分教學(xué)規(guī)劃，包括常規(guī)課堂模式與翻轉(zhuǎn)課堂的結(jié)合、邀請報告環(huán)節(jié)、小于6人的小班模式與超過20人的大班模式穿插互補(bǔ)、綜合實驗與常規(guī)實驗自選、文獻(xiàn)調(diào)研和綜述環(huán)節(jié)的師生交流等。但也表現(xiàn)出值得改進(jìn)之處，包括，“課程雖好，但要求太高”，被學(xué)生評價為一門“硬核”課程，這提示教研組，在未來課程的設(shè)計中，進(jìn)一步細(xì)致分析學(xué)生的時間和基礎(chǔ)情況，做出更優(yōu)規(guī)劃；也包括，實驗技能細(xì)節(jié)訓(xùn)練不足、安全規(guī)范方面指導(dǎo)不夠到位等，這指引教研組未來進(jìn)一步拓展思路、革新教學(xué)方法、尋求突破，如可以考慮引入虛擬仿真實驗等，當(dāng)然，最好的解決辦法還是希望疫情結(jié)束，學(xué)生回到實驗室開展學(xué)習(xí)。

學(xué)生普遍對課程給予了較高評價。

如8字班向羿龍同學(xué)寫道，“本學(xué)期的近代物理實驗課程受疫情影響，采用了線上教學(xué)的方式。為了適應(yīng)線上教學(xué)的方式，老師們提出了多種教學(xué)方式供我們選擇，我選擇了綜合實驗。雖然不能見到老師和同學(xué)，但這學(xué)期的常規(guī)實驗也讓我收獲良多。這是我大學(xué)以來第一次在老師的指導(dǎo)下對一個方向進(jìn)行調(diào)研和研究。之前的課程中雖然也有調(diào)研任務(wù)，但那可能只是課程的一部分，不會像這次一樣有專門的老師指導(dǎo)和督促，了解我們的選題方向和調(diào)研進(jìn)度，并且給予我們專門的建議。通過這半個學(xué)期的課程學(xué)習(xí)，我不僅對我所選方向的專業(yè)知識有了一個較深入的理解，更重要的是對科研和調(diào)研有了一個新的認(rèn)識，相信這會對我之后的畢業(yè)設(shè)計，以及將來的學(xué)習(xí)和研究有巨大的幫助?！?/p>

8字班張紹洋同學(xué)寫道，“作為實驗課，線上教學(xué)不能接觸實驗設(shè)備，不能實地親身操作對課程影響是比較大的，遠(yuǎn)大于其他理論課，相應(yīng)的課程也就要求了我們更多的投入，預(yù)習(xí)和理解的難度升高了一些，報告撰寫難度也增加了一些；老師為了更好地講解進(jìn)行了拍照，錄視頻等額外工作，幫助我們理解實驗儀器和操作。我覺得實驗課線上的教學(xué)起到了效果，同學(xué)之間的分享和老師的講解結(jié)合的模式幫助比較大?！?/p>

7字班陳厚可同學(xué)寫道，“首先感謝各位老師本學(xué)期的課程協(xié)調(diào)、準(zhǔn)備等諸多工作! 就我所上的量子綜合實驗而言，尤其感謝孫老師每次上課認(rèn)真細(xì)致的準(zhǔn)備和講解，在每次組會我都收獲頗豐。

今年是線上教學(xué)，實驗不是實地做，所以課程所訓(xùn)練的主要是文獻(xiàn)綜述、數(shù)據(jù)分析等的能力，但是我覺得這些是科研中最重要、最經(jīng)常面對的部分。所以從對能力的訓(xùn)練方面，我覺得這學(xué)期的課不比之前線下教學(xué)遜色。此外，每次組會我們都會在老師的帶領(lǐng)下過一遍實驗流程，這比之前我們自己做要更加有效率。”

……

綜合來看，對課程：有68.42%的同學(xué)認(rèn)為“內(nèi)容有用且有趣”，64.47%的同學(xué)認(rèn)為“難度合適，微微挑戰(zhàn)，收獲滿滿”，78.95%的同學(xué)認(rèn)為“實驗內(nèi)容和教學(xué)設(shè)置開闊眼界”，80.26%的同學(xué)認(rèn)為“教學(xué)引導(dǎo)自己學(xué)會了鉆研”。對任課教員，有77.63%的同學(xué)認(rèn)為“老師教的恰到好處，引導(dǎo)到位”，90.79%的同學(xué)認(rèn)為“任課老師業(yè)務(wù)素質(zhì)水平很高”，100%的同學(xué)認(rèn)為“任課老師認(rèn)真負(fù)責(zé)，有敬業(yè)精神”。對學(xué)生：有66.67%的老師認(rèn)為“教學(xué)效果達(dá)標(biāo)，學(xué)生投入適當(dāng)”，33.33%的老師認(rèn)為“學(xué)生很努力，師生互促，教學(xué)相長”，83.33%的老師認(rèn)為本學(xué)期的線上實驗教學(xué)“出于疫情的無奈，卻收于成功的喜悅”。在給課程打分的環(huán)節(jié)中，32.89%的同學(xué)給課程打出了滿分5分，59.21%的同學(xué)給課程打出了4分，并提出了寶貴建議。

教學(xué)效果評估中，體現(xiàn)出課程受到老師和學(xué)生的肯定，但也仍有改進(jìn)之處。這些暴露出的問題和收集到的寶貴建議必將成為課程繼續(xù)進(jìn)步的新的起點。

3 總結(jié)

一學(xué)期的線上實驗教學(xué)結(jié)束了，回顧教學(xué)情況，我們思考很多。一方面，我們發(fā)現(xiàn)，線上教學(xué)中的很多方法有利于促進(jìn)學(xué)生對實驗背景廣泛了解、對實驗原理深入理解，培養(yǎng)文獻(xiàn)調(diào)研能力、培養(yǎng)成果展示能力，養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)求學(xué)、思辨創(chuàng)新的品格等，這些都將在課程的進(jìn)一步實踐中得到堅持和發(fā)揚(yáng)；另一方面，也暴露出我們的一些不足，如教員自身水平仍有提高余地，課程設(shè)計難度和環(huán)節(jié)仍有不細(xì)致之處，一些如仿真實驗等的技術(shù)手段應(yīng)用不足，在工作量形成峰值時教學(xué)節(jié)奏把控能力還有待加強(qiáng)等。

未來，教研組和實驗室必將汲取本學(xué)期線上教學(xué)的經(jīng)驗，在實驗建設(shè)、教學(xué)模式探索、教學(xué)方法革新、授課內(nèi)容安排等諸多方面，繼續(xù)努力，不斷進(jìn)取。

“沒有一個冬天不會過去，沒有一個春天不會到來”，相信疫情必將過去，師生必將再次重聚于美麗的清華園，我們的近代物理實驗課程也必將重返實驗室，在師生的共同努力下，課程的教學(xué)也必將進(jìn)步，結(jié)出更豐碩的成果。