基于OBE 理念的大学物理实验教学改革创新研究＊

燕 晶

（山西科技学院，山西 晋城 048000）

0 引言

大学物理实验教学在培养学生实验能力、科学思维和问题解决能力方面至关重要。然而，传统实验教学存在学生被动性和缺乏实用性等问题。为此，越来越多的教育实践借鉴OBE 理念，将学生学习成果作为核心评价指标。在大学物理实验教学中应用OBE 理念可激发学生兴趣、创新思维和问题解决能力，提升实验教学实用性和吸引力。然而，如何实施OBE 理念下的大学物理实验教学改革仍需研究。

1 大学物理实验教学改革创新的必要性

《大学物理实验》是一门重要的公共基础课。通过实验学习，学生可以深入了解物理原理和实验方法，培养科学思维和实验能力，为各个专业领域的学习和研究奠定坚实的基础。然而，传统的大学物理实验教学存在一些问题，需要进行改革和创新。主要包括三方面问题。第一，缺乏学生主动性和实用性。传统的实验教学往往是教师为中心的，学生扮演被动的角色，只是实验的观察者和执行者。这种被动地学习方式限制了学生的主动思考和实践能力的培养。此外，传统实验教学在内容上往往较为单一，缺乏足够的挑战性，无法满足学生个性化的学习需求。这样的实验教学无法激发学生的兴趣和潜在的创新能力，限制了他们的发展空间。第二，评估方式的不足。传统的实验教学评估方式主要依赖于成绩和实验报告，难以全面评估学生的实验能力和科学思维。实验报告评估往往只关注学生对实验过程的描述和结果的呈现，缺乏对实验设计、数据处理和问题解决能力的综合评估。同时，传统评估方式中的反馈机制往往不够及时和有效，无法及时纠正学生的错误和提供指导。这样地评估和反馈方式无法准确了解学生的学习情况和需要，也无法促进他们的进一步发展。第三，缺乏实践与理论的结合。传统的实验教学往往缺乏实践与理论的结合，难以让学生在实践中巩固和应用所学的理论知识。实验教学内容较为孤立，无法让学生深入理解物理原理在实际问题中的应用。这种脱离实际应用的教学方式限制了学生对物理知识的深度理解和实践能力的培养[1]。

传统大学物理实验教学存在的这些问题的产生主要源于传统教学观念的束缚、教学资源的限制、评估方式的约束以及教学内容与实际应用的脱节等等。针对这些问题，需要进行教学改革和创新，引入以学生为中心的教学模式、多元化的评估方式和实践与理论相结合的教学内容，以提升大学物理实验教学的质量和效果。

2 OBE 理念下的大学物理实验教学改革创新

OBE 理念，即以学生为中心的教育，是一种以学生学习成果为核心的教学理念。它强调学生在学习过程中所达到的具体结果和能力，将学生的学习成果作为评价教学质量的重要指标。在理念上，该模式的核心内容为：学生中心，产出导向（结果导向），持续改进[2]。

2.1 引入问题导向的实验设计

教师可以以学生学习为核心，引入问题导向的实验设计，以培养学生的创新思维和问题解决能力。先明确每个实验的学习目标，并确定与学习目标相关的问题或挑战。问题应具有挑战性和启发性，能够激发学生的兴趣和思考，提高学生的学习积极性和主动性，有助于培养学生的创新能力，对提高大学物理实验教学质量具有重要的借鉴意义[3]。然后，鼓励学生独立思考，提出自己的想法和解决方案。教师可以提供启发性问题，引导学生理解问题的关键和思考的方向。同时，鼓励学生积极探索相关的理论知识和实验方法。

学生根据问题的要求和自己的思考，自主设计实验方案。他们需要确定实验的步骤、所需的材料和仪器，并制定实验的操作流程。然后，学生按照自己设计的实验方案进行实验，并记录实验过程中的数据和观察结果。再根据实验数据进行数据分析和结果的解释，运用所学的物理知识和分析方法，理解实验结果背后的物理原理，并得出结论。最后，学生根据实验结果撰写实验报告，并可以通过口头或书面形式展示实验的过程和结果。实验报告应包括实验的目的、方法、数据分析和结论，评估者可以根据报告的内容和展示的能力评估学生的实验能力和学习成果（见表1）。

表1 引入问题导向的实验设计

2.2 提供多样化的实验项目选择

可以设计不同难度和挑战性的实验项目，以适应不同学生的学术水平和兴趣爱好。一些实验项目可以侧重于基础实验，帮助学生掌握基本的实验技能和物理概念。而其他项目可以更加复杂和综合，需要学生运用多种实验技术和理论知识来解决实际问题。这样的多样性设计可以激发学生的学习兴趣和实验能力，使他们更加主动参与和投入到实验学习中。还可以设立实验选修课程或实验模块，让学生根据自己的兴趣和专业方向选择感兴趣的实验项目。这样的选择性设计可以满足学生个性化的学习需求，激发他们的学习兴趣和实验能力。学生可以根据自己的兴趣和需求，在多个实验项目中进行选择，从而更加投入和积极地参与实验学习（见表2）。

表2 多样化的实验项目

通过这样的分类，学校和教师可以更好地组织和安排实验课程，根据学生的需求和兴趣提供不同难度和挑战性的实验项目。学生可以根据自己的兴趣和学习目标选择选修课程或模块，拓宽自己的物理实验领域。

2.3 建立多元化的评估方式

评估包括实验报告、实验记录和实验展示等形式。评估注重学生的实验设计和创新能力。要求学生在实验中提出独立的实验设计，展示他们的创新思维和问题解决能力。评估重点放在学生的实验设计过程、理论依据和实施方案等方面，以全面了解他们的实验能力和创新能力。此外，评估可以采用小组讨论和同行评议等方式。学生可以通过小组讨论，共同探讨实验结果和解释物理现象，从而提高他们的交流和合作能力。同行评议可以让学生相互评估和反馈，促进他们对实验设计和成果的批判性思考和提高。最重要的是，评估需要及时有效，并提供具体的反馈和指导。教师应在评估后及时向学生提供评价结果，指出他们的优点和改进空间。通过具体的反馈和建议，学生可以及时了解自己的学习情况和需要，进一步提高实验能力和科学思维[4]。

2.4 建立及时有效的反馈机制

及时有效地反馈对于学生的学习至关重要。教师应提供评价和指导，帮助学生发现不足并进行改进。评估结果应及时向学生反馈，指出他们在实验设计、实施和结果分析等方面的优点和改进空间。教师还可以根据学生的实验成绩和表现，给予及时的肯定和建议，激励学生进一步提高实验能力。

通过以上的及时有效地反馈机制，教师可以快速向学生提供评价和指导，帮助他们发现不足并进行改进。教师的反馈应该具体、具有建设性，并给予学生积极地肯定和具体的建议，以激励他们进一步提高实验能力和学习效果。

2.5 鼓励学生参与和合作学习

OBE 理念鼓励学生之间的合作学习和交流。在大学物理实验教学中，教师可以组织小组实验、讨论和分享经验，让学生在合作中相互学习、相互支持，并共同解决实验中遇到的问题。通过合作学习，学生可以互相交流和分享不同的观点和解决方案，从而提高问题解决的效率和质量。此外，合作学习还能培养学生的合作意识和团队合作能力。这种综合素质的培养不仅在大学物理实验中有益，也在日后的职业生涯中具有重要价值[5]。

通过以上改革创新措施，可以有效地将OBE 理念应用于大学物理实验教学中。这种以学生为中心的教学模式可以激发学生的主动性和实验实践能力，促进他们的创新思维和问题解决能力的培养，进一步提高大学物理实验教学的质量和效果。

3 结语

通过在大学物理实验教学中应用OBE 理念，可以打破传统实验教学的束缚，引导学生积极参与实验学习，培养他们的创新思维和问题解决能力。同时，多元化的评估方式和及时有效的反馈机制可以帮助学生了解自己的学习情况和需要，并提供具体的指导和建议。鼓励学生参与和合作学习可以培养他们的团队合作能力和综合素质。这些改革创新措施对于提高大学物理实验教学的质量和效果具有重要的借鉴意义。因此，应该不断探索和实践，将OBE 理念融入大学物理实验教学中，推动教育改革的持续发展。