被搬进家里的实验课

2020年2月3日上午10点，清华大学全体师生在雨课堂“同上一堂课”，揭开了疫情期间线上教学的序幕。课上，校党委书记陈旭强调，要让“全体师生认真完成好‘教’和‘学’的任务，做到标准不降、质量不减”。

2月17日，在各部门、各院系的统一协调下，全校通过云端直播如期开课。截至第九周，全校4388门课程已通过云端开设4339门次；雨课堂前八周平均到课率达94.5%，半数课程保持全勤。然而，与顺利开课、教学效果良好的理论课程相比，对器材依赖更大、更强调动手操作的实验课教学却遇到了难题。如何解决实验设备问题、教师如何指导学生操作、特殊的授课模式下如何评分……隔着网线和屏幕，从开课到评分，每个环节的设计与调整，都需要教务、老师和学生反复试验、上下求索。

开课时机反复斟酌

“情况是：完全失联。”谈起本学期的“物理化学实验C”，生命学院大二的陈宏（化名）非常无奈。由于化学和生物的实验课需要多种实验仪器和大量试剂，无法通过线上开展，授课教师在开学第二天于网络学堂发布公告，称这门课“计划在返校后再组织进行”。在此之后，老师既没有建立课程微信群，也没有继续在网络学堂发布新的通知。

3月中旬，疫情防控政策仍然没有放松。眼看前八周返校无望，陈宏通过邮件向老师询问是否需要中期退课。得到“不必退”的回复后，陈宏便再也没有收到过更进一步的消息。

生命学院大二的任菲（化名）本学期选修了专业限选课“动物生理学实验”，按照往年的课程安排，这门课是理论和实验同时进行的，理论教学占上课时间的三分之一左右。任菲介绍说，他们在本学期初进行了五次理论课，讲授每个实验的理论知识和具体步骤，每次课后也都布置了习题；然而，在这几次理论课之后，通过什么方式、在什么时间开展实验部分却音讯全无。

尽管这门课既非必修，也对培养方案影响不大，任菲依然希望能够好好补上实验板块，完整结束课程内容后获得相应的学分和成绩评价。

“如果我们什么也没有做，大不了就当没选过这门课，也没有什么损失；但我们已经上了一部分，如果最后处理不好，我们这些工作不就白做了吗？”她说。

生命学院大二的李一帅（化名）同样在担心课程“半途而废”导致理论部分的努力付诸东流。他今年选修的 “分子生物学实验”是专业限选课，由于实验内容无法在家完成，授课教师选择在网络学堂发布往年的课件，要求选课同学自主预习并完成作业。然而，李一帅感到，首次体验线上授课模式的实验课程老师对课后作业任务量的把握不太理想。

“根本不像两学分的课，” 李一帅说，“单单是一个英文的综合设计作业，我就写了六千多词。”

理论部分花费的心血让他更加关心实验部分的开课模式。分子生物学的授课老师曾在微信群里提到“实验中心有可能在六月底开始补课”。6月8日，经过学院商议决定后，李一帅接到了“分子生物学”将在夏季小学期3-7周内分五次完成实验部分的通知。

即使学期中的课程全部移至暑期补上，这一方案对生命学院的同学来说也并非完美的解决方案。按照他们的培养方案，在大一至大三的暑假中总共需要修满7学分实验课；而所有课程中，仅有不需要过多专业知识基础的“普通生物学野外综合实习”一门限选课对大一年级开放。然而，由于野外实践的特殊性，这门课程每年的课容量仅有60余人，这意味着生命学院八字班近1/3没能在大一选课的同学只能在大二、大三两年的暑假里集中修完全部7学分的课程。

生命学院大二的林茜（化名）就是没有选到野外实习的1/3中的一员。为了在大三暑假争取暑校和托福考试的时间，她原本打算将7学分的实验课全部集中在这个暑假。

“时间本来就非常紧张，”林茜说，“如果再补上春季学期落下的实验板块，估计整个暑假就要泡在实验室里了。”

远程教学各显神通

“自己找个刀片，在纸上割一刀，就是一个狭缝。再买一个激光笔，把灯一关，就可以做实验了。”航天航空学院大二年级的袁平（化名）这样描述“物理实验A（2）”课程中的“光的干涉与衍射”实验。在老师的简化下，这个原本需要激光器、光学导轨、读数显微镜等庞大、贵重仪器的精密实验，已经完全变成了一个可以在家操作的小型实验。在这个实验中，除了仪器简化了一些、测量精度降低了一些以外，实验内容和在学校时完全一致。

“物理实验”A、B系列属于实践类基础课，是非数理大类的工科院系学生的必修课；本学期开设的物理实验A(1)、A(2)、B(2)共有超过1700名本科生选课。

物理实验课程高度依赖器材，尤其是物理实验A(2)、B(2)，在校上课时主要内容为电磁学、波动光学、近代物理综合，需要用到大量精密、贵重的实验仪器。由于居家实验的条件很难满足原有课程设计的需求，从3月下旬开始，实验中心向中心的教师、技术人员以及物理系参与实验教学的老师征集适合在疫情期间操作的实验方案，3月底才最终确定了现在这套简化方案。

晋青珍老师是本学期物理实验A(1)、A(2)、B(2)的负责人，根据她的介绍，本学期的“物理实验”系列课程采用了三种不同授课模式。少部分难以简化模拟又相对重要的内容保留实验室原题，改为网上视频教学；大部分内容经过重新安排，力求让同学能够居家自组器材完成实验，或利用网上公开或自主开发的仿真实验资源自行学习。

袁平参与的“物理实验A（2）”本学期设置了五个实验。其中，相对简单的“光的干涉和衍射”采用自组器材操作的方式；“弹簧振子”、“布朗运动”和“压电效应”三个实验通过电脑系统仿真模拟；而“塞曼效应”则要求他们观看老师的实验视频和照片，并据此记录数据、撰写实验报告。

在袁平看来，由于题目的调整，本学期实验的难度相对较小。往年“物理实验A（2）”的内容包含塞曼效应、超导、压电效应等，调节仪器较为困难，而相比之下，今年的实验内容对操作的要求降低了不少。然而，尽管操作复杂程度不高，要取得良好的实验效果，仍需各方的努力尝试。

“毕竟是远程指导实验，家里的器材也不太精确，有时候也会出现调不出现象的情况。”同上这门课的航天航空学院大二年级的李程（化名）说。

晋青珍老师也表达了相似的担忧。尽管在本学期的教学过程中釆用了视频录播授课、会议答疑、微信群答疑等各种方式，但她“总感觉交互不是那么畅通”。

“大多数学生不问问题，在答疑时也是只旁观。”由于无法看到学生的实验过程，晋青珍老师只能通过作业来判断学生的掌握程度。

在实验课老师担忧学生掌握程度的同时，通过远程教学学习实验操作的同学们也面临着理解上的难题。

机械系大一年级的张浩（化名）在本学期选修了新生研讨课“机械的奥秘”。作为一门实验课，原先能够通过动手操作去研究的机械装置工作原理如今只能通过观看教学视频领悟，张浩直言“看完之后很难记住什么”。为了适应线上教学的需要，这门课在学期初额外设置了几节“概论课”，提前讲解所有实验的内容。然而，因为概论课实际上是全部从零筹备，每节课的知识量和难度不易把握，为了确保同学能够充分掌握实验内容，老师不得不延长课堂时间，第一周和第二周的课程授课时间都超出了一个半小时。

与此同时，缺乏实际操作体验的同学们对老师布置的贴近实际应用场景的作业一筹莫展。张浩回忆，某一节课的课后作业是分析“搅拌摩擦焊”的改进方法，而他们在课堂上仅仅通过视频演示了解了这种装置的工作原理。从纯理论学习到实践应用的跨度让张浩感觉难度偏高，有些思考题“甚至在知网上都搜不到”。

尽管在线教学使得部分实验课程“理论联系实践”更加困难，由于教学内容的特性和课程安排，依然有一些实验课取得了良好效果。

张浩本学期选修的另一门课程——训练中心开设的制造工程体验，就是一个成功案例。作为清华向北大开放的12门特色课程之一，这门文化素质课在本学期共吸引五百多名同学选课。制造工程体验共有12个可选单元，学生需要从中选择一个16周的单元或两个8周的单元。

张浩选择的是戒指制作和人工智能两个单元。虽然改成了线上教学，但他感到这门课难度依然不减，“戒指那个单元对美术的要求很高，人工智能那个单元讲软件的时候也比较难，有点跟不上。”由于戒指制作涉及动手操作，授课教师为每一名选课同学寄去制作模型用的蜡块，并提供指定的锉刀型号，要求他们自行购买、学校统一报销。

“老师非常贴心。” 张浩说。虽然因为老师不能现场指导，动手操作部分的教学效果有所下降；但这门课整体的教学质量几乎没受什么影响。

自动化系大二年级的孙苗（化名）同样收获了满意的实验课体验。

本学期她选修了“电子技术实验”，这门自动化系的专业核心课从大二秋季学期开始，共持续两学期。课程的主要内容是通过搭建电子元件完成特定上学期初，每位同学都领到了自己专属的一套实验器材。寒假里，这个包含面包板、电路元件、万用表和一个由信号源和示波器组成的小型“口袋仪器”的实验仪器盒被大多数同学留在了寝室；开学之后，为了配合课程开展，同学们委托楼长找出了自己的仪器盒，并邮寄到了他们手中。

实验器材几乎还原了在校上课的场景，尽管孙苗仍然觉得在家实验不如在学校方便，但她也坦言，“我感觉我们的实验是受影响最小的了”。

“我觉得主要的困难是遇到电路故障的时候，只能线上求助老师，效率比较低。不像在学校的时候，身边的同学或者老师都可以直接过来帮你调试。”她说，“另外，电学实验比较容易烧坏元件，如果遇到仪器损坏也无法立刻更换。”

评分优化多方商议

网络授课模式为实验课带来的另一重挑战是评分方式的调整。

往年的实验课重点考察学生的实际操作能力，而在疫情影响下，老师和助教难以直接看到同学们的完成情况，只能寻求其它途径检验学习效果。

对于晋青珍老师来说，检验方式的调整意味着评分模式也需要相应改变。按照往年“物理实验”课程的评分标准，预习、实验操作、实验报告占总成绩的比重一般是1：5：4或1：6：3，但由于今年看不到同学们的实验操作，她只能完全按照实验报告评分。在她看来，实验报告确实有一定的区分度，但只要同学都能达到要求、完成教学目标就应当给予通过。

“今年的实验评分宜粗不宜细，这样同学们的投入产出也比较合理。”晋老师说，“所以PF制（即选择课程属性为“任选”的课程成绩以P/F形式记载）可能是一种较好的解决方案。”

4月27日，她通过物理系的教务员联系了学校注册中心负责成绩的副主任，询问更改成绩计算方式的程序。当天，注册中心副主任回应请老师提交改记PF的修改申请。得到确定答复后，晋老师在网络学堂发起了物理实验A(1) 、A(2)、B(2)的PF制投票，明确表示若同意人数超过课程总人数的2/3，则把这三门实验课改为PF制。

5月1日，投票结束，支持改记PF制者占总人数的67.3%。晋老师随即向学校注册中心正式提交了改记PF制的申请，但被驳回。至今，这三门实验课依然维持等级制不变。

5月21日，在陈旭老师的开放交流时间中，选课同学再次公开提出了这一疑问。在陈旭老师的安排下，校办老师与相关部门联系后在会议中转达了暂时驳回申请的部分原因。

在这次公开回应中，校方表示，由于课程评价方式需要在开课前根据教学内容、教学方式等实际教学需要进行设定，难以简单地根据学生投票的结果更改，因此在课程中期调整最终成绩计算模式需要“很慎重的考虑和研究”。此外，在实验课的准备过程中，老师付出了很大的努力来保证教学质量，实际授课效果较好，在“未影响课程教学”的情况下不需要改记PF制；而从实验报告的内容来看，差距依然存在，因此进行等级制评分更能够较好地体现同学们水平的区分度。再加上投票结果显示原有的课程评价方式依然被1/3的同学接受，提出申请前后教师与教务的沟通不够，轻易采用少数服从多数的模式改变成绩计算模式并不合适。

虽然教务驳回了改记PF的申请，晋青珍老师仍然认为本学期应该放宽物理实验课程的评价标准。“如果坚持使用等级制，学生都会努力超水平发挥，很难判断这样对学生有多大意义。”她说。

为此，晋老师在网络学堂发布了新的等级制标准。按照这个标准，学生可以自由地从五个实验中选择三个计算成绩，平均85分以上的同学都可以得到A-以上的等级。

“这个标准是根据大家目前实验报告的平均水平确定的。”晋老师解释道，“不会给分过松，也不会使付出了努力的学生得不到合理的分数。”

期末周到来，疫情下特殊的春季学期马上将迎来尾声。张浩在等待返校的日子。他期盼能够带着自己精心设计的模型回到训练中心，让老师将其铸成银质的戒指。

袁平和李程在等待“物理实验”的最终成绩。在新的处理方案下，按照他们前两次实验的得分，A-以上并不是个困难目标。“老师对我们真的还是很好的，虽然没有改PF，但这么安排其实压力也小很多了。”李程说。

林茜仍在等待返校实验的通知：“现在真的不知道该怎么安排时间，希望学校快点给我们一个准确的答复。”

2020年即将过半，春季学期也近落幕，居家学习的清华同学们同学校的教师、教务一起，努力为一门门实验课画上一个个尽可能完满的句号。

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