基于OBE 理念的大學物理實驗教學改革創新研究＊

燕 晶

（山西科技學院，山西 晉城 048000）

0 引言

大學物理實驗教學在培養學生實驗能力、科學思維和問題解決能力方面至關重要。然而，傳統實驗教學存在學生被動性和缺乏實用性等問題。為此，越來越多的教育實踐借鑒OBE 理念，將學生學習成果作為核心評價指標。在大學物理實驗教學中應用OBE 理念可激發學生興趣、創新思維和問題解決能力，提升實驗教學實用性和吸引力。然而，如何實施OBE 理念下的大學物理實驗教學改革仍需研究。

1 大學物理實驗教學改革創新的必要性

《大學物理實驗》是一門重要的公共基礎課。通過實驗學習，學生可以深入了解物理原理和實驗方法，培養科學思維和實驗能力，為各個專業領域的學習和研究奠定堅實的基礎。然而，傳統的大學物理實驗教學存在一些問題，需要進行改革和創新。主要包括三方面問題。第一，缺乏學生主動性和實用性。傳統的實驗教學往往是教師為中心的，學生扮演被動的角色，只是實驗的觀察者和執行者。這種被動地學習方式限制了學生的主動思考和實踐能力的培養。此外，傳統實驗教學在內容上往往較為單一，缺乏足夠的挑戰性，無法滿足學生個性化的學習需求。這樣的實驗教學無法激發學生的興趣和潛在的創新能力，限制了他們的發展空間。第二，評估方式的不足。傳統的實驗教學評估方式主要依賴于成績和實驗報告，難以全面評估學生的實驗能力和科學思維。實驗報告評估往往只關注學生對實驗過程的描述和結果的呈現，缺乏對實驗設計、數據處理和問題解決能力的綜合評估。同時，傳統評估方式中的反饋機制往往不夠及時和有效，無法及時糾正學生的錯誤和提供指導。這樣地評估和反饋方式無法準確了解學生的學習情況和需要，也無法促進他們的進一步發展。第三，缺乏實踐與理論的結合。傳統的實驗教學往往缺乏實踐與理論的結合，難以讓學生在實踐中鞏固和應用所學的理論知識。實驗教學內容較為孤立，無法讓學生深入理解物理原理在實際問題中的應用。這種脫離實際應用的教學方式限制了學生對物理知識的深度理解和實踐能力的培養[1]。

傳統大學物理實驗教學存在的這些問題的產生主要源于傳統教學觀念的束縛、教學資源的限制、評估方式的約束以及教學內容與實際應用的脫節等等。針對這些問題，需要進行教學改革和創新，引入以學生為中心的教學模式、多元化的評估方式和實踐與理論相結合的教學內容，以提升大學物理實驗教學的質量和效果。

2 OBE 理念下的大學物理實驗教學改革創新

OBE 理念，即以學生為中心的教育，是一種以學生學習成果為核心的教學理念。它強調學生在學習過程中所達到的具體結果和能力，將學生的學習成果作為評價教學質量的重要指標。在理念上，該模式的核心內容為：學生中心，產出導向（結果導向），持續改進[2]。

2.1 引入問題導向的實驗設計

教師可以以學生學習為核心，引入問題導向的實驗設計，以培養學生的創新思維和問題解決能力。先明確每個實驗的學習目標，并確定與學習目標相關的問題或挑戰。問題應具有挑戰性和啟發性，能夠激發學生的興趣和思考，提高學生的學習積極性和主動性，有助于培養學生的創新能力，對提高大學物理實驗教學質量具有重要的借鑒意義[3]。然后，鼓勵學生獨立思考，提出自己的想法和解決方案。教師可以提供啟發性問題，引導學生理解問題的關鍵和思考的方向。同時，鼓勵學生積極探索相關的理論知識和實驗方法。

學生根據問題的要求和自己的思考，自主設計實驗方案。他們需要確定實驗的步驟、所需的材料和儀器，并制定實驗的操作流程。然后，學生按照自己設計的實驗方案進行實驗，并記錄實驗過程中的數據和觀察結果。再根據實驗數據進行數據分析和結果的解釋，運用所學的物理知識和分析方法，理解實驗結果背后的物理原理，并得出結論。最后，學生根據實驗結果撰寫實驗報告，并可以通過口頭或書面形式展示實驗的過程和結果。實驗報告應包括實驗的目的、方法、數據分析和結論，評估者可以根據報告的內容和展示的能力評估學生的實驗能力和學習成果（見表1）。

表1 引入問題導向的實驗設計

2.2 提供多樣化的實驗項目選擇

可以設計不同難度和挑戰性的實驗項目，以適應不同學生的學術水平和興趣愛好。一些實驗項目可以側重于基礎實驗，幫助學生掌握基本的實驗技能和物理概念。而其他項目可以更加復雜和綜合，需要學生運用多種實驗技術和理論知識來解決實際問題。這樣的多樣性設計可以激發學生的學習興趣和實驗能力，使他們更加主動參與和投入到實驗學習中。還可以設立實驗選修課程或實驗模塊，讓學生根據自己的興趣和專業方向選擇感興趣的實驗項目。這樣的選擇性設計可以滿足學生個性化的學習需求，激發他們的學習興趣和實驗能力。學生可以根據自己的興趣和需求，在多個實驗項目中進行選擇，從而更加投入和積極地參與實驗學習（見表2）。

表2 多樣化的實驗項目

通過這樣的分類，學校和教師可以更好地組織和安排實驗課程，根據學生的需求和興趣提供不同難度和挑戰性的實驗項目。學生可以根據自己的興趣和學習目標選擇選修課程或模塊，拓寬自己的物理實驗領域。

2.3 建立多元化的評估方式

評估包括實驗報告、實驗記錄和實驗展示等形式。評估注重學生的實驗設計和創新能力。要求學生在實驗中提出獨立的實驗設計，展示他們的創新思維和問題解決能力。評估重點放在學生的實驗設計過程、理論依據和實施方案等方面，以全面了解他們的實驗能力和創新能力。此外，評估可以采用小組討論和同行評議等方式。學生可以通過小組討論，共同探討實驗結果和解釋物理現象，從而提高他們的交流和合作能力。同行評議可以讓學生相互評估和反饋，促進他們對實驗設計和成果的批判性思考和提高。最重要的是，評估需要及時有效，并提供具體的反饋和指導。教師應在評估后及時向學生提供評價結果，指出他們的優點和改進空間。通過具體的反饋和建議，學生可以及時了解自己的學習情況和需要，進一步提高實驗能力和科學思維[4]。

2.4 建立及時有效的反饋機制

及時有效地反饋對于學生的學習至關重要。教師應提供評價和指導，幫助學生發現不足并進行改進。評估結果應及時向學生反饋，指出他們在實驗設計、實施和結果分析等方面的優點和改進空間。教師還可以根據學生的實驗成績和表現，給予及時的肯定和建議，激勵學生進一步提高實驗能力。

通過以上的及時有效地反饋機制，教師可以快速向學生提供評價和指導，幫助他們發現不足并進行改進。教師的反饋應該具體、具有建設性，并給予學生積極地肯定和具體的建議，以激勵他們進一步提高實驗能力和學習效果。

2.5 鼓勵學生參與和合作學習

OBE 理念鼓勵學生之間的合作學習和交流。在大學物理實驗教學中，教師可以組織小組實驗、討論和分享經驗，讓學生在合作中相互學習、相互支持，并共同解決實驗中遇到的問題。通過合作學習，學生可以互相交流和分享不同的觀點和解決方案，從而提高問題解決的效率和質量。此外，合作學習還能培養學生的合作意識和團隊合作能力。這種綜合素質的培養不僅在大學物理實驗中有益，也在日后的職業生涯中具有重要價值[5]。

通過以上改革創新措施，可以有效地將OBE 理念應用于大學物理實驗教學中。這種以學生為中心的教學模式可以激發學生的主動性和實驗實踐能力，促進他們的創新思維和問題解決能力的培養，進一步提高大學物理實驗教學的質量和效果。

3 結語

通過在大學物理實驗教學中應用OBE 理念，可以打破傳統實驗教學的束縛，引導學生積極參與實驗學習，培養他們的創新思維和問題解決能力。同時，多元化的評估方式和及時有效的反饋機制可以幫助學生了解自己的學習情況和需要，并提供具體的指導和建議。鼓勵學生參與和合作學習可以培養他們的團隊合作能力和綜合素質。這些改革創新措施對于提高大學物理實驗教學的質量和效果具有重要的借鑒意義。因此，應該不斷探索和實踐，將OBE 理念融入大學物理實驗教學中，推動教育改革的持續發展。