基于OBE 理念的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新研究＊

燕 晶

（山西科技學(xué)院，山西 晉城 048000）

0 引言

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)在培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科學(xué)思維和問(wèn)題解決能力方面至關(guān)重要。然而，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在學(xué)生被動(dòng)性和缺乏實(shí)用性等問(wèn)題。為此，越來(lái)越多的教育實(shí)踐借鑒OBE 理念，將學(xué)生學(xué)習(xí)成果作為核心評(píng)價(jià)指標(biāo)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用OBE 理念可激發(fā)學(xué)生興趣、創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力，提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)用性和吸引力。然而，如何實(shí)施OBE 理念下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革仍需研究。

1 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新的必要性

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》是一門重要的公共基礎(chǔ)課。通過(guò)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，學(xué)生可以深入了解物理原理和實(shí)驗(yàn)方法，培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，為各個(gè)專業(yè)領(lǐng)域的學(xué)習(xí)和研究奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。然而，傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在一些問(wèn)題，需要進(jìn)行改革和創(chuàng)新。主要包括三方面問(wèn)題。第一，缺乏學(xué)生主動(dòng)性和實(shí)用性。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往是教師為中心的，學(xué)生扮演被動(dòng)的角色，只是實(shí)驗(yàn)的觀察者和執(zhí)行者。這種被動(dòng)地學(xué)習(xí)方式限制了學(xué)生的主動(dòng)思考和實(shí)踐能力的培養(yǎng)。此外，傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)在內(nèi)容上往往較為單一，缺乏足夠的挑戰(zhàn)性，無(wú)法滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求。這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)無(wú)法激發(fā)學(xué)生的興趣和潛在的創(chuàng)新能力，限制了他們的發(fā)展空間。第二，評(píng)估方式的不足。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)估方式主要依賴于成績(jī)和實(shí)驗(yàn)報(bào)告，難以全面評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維。實(shí)驗(yàn)報(bào)告評(píng)估往往只關(guān)注學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程的描述和結(jié)果的呈現(xiàn)，缺乏對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)處理和問(wèn)題解決能力的綜合評(píng)估。同時(shí)，傳統(tǒng)評(píng)估方式中的反饋機(jī)制往往不夠及時(shí)和有效，無(wú)法及時(shí)糾正學(xué)生的錯(cuò)誤和提供指導(dǎo)。這樣地評(píng)估和反饋方式無(wú)法準(zhǔn)確了解學(xué)生的學(xué)習(xí)情況和需要，也無(wú)法促進(jìn)他們的進(jìn)一步發(fā)展。第三，缺乏實(shí)踐與理論的結(jié)合。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)往往缺乏實(shí)踐與理論的結(jié)合，難以讓學(xué)生在實(shí)踐中鞏固和應(yīng)用所學(xué)的理論知識(shí)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容較為孤立，無(wú)法讓學(xué)生深入理解物理原理在實(shí)際問(wèn)題中的應(yīng)用。這種脫離實(shí)際應(yīng)用的教學(xué)方式限制了學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的深度理解和實(shí)踐能力的培養(yǎng)[1]。

傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的這些問(wèn)題的產(chǎn)生主要源于傳統(tǒng)教學(xué)觀念的束縛、教學(xué)資源的限制、評(píng)估方式的約束以及教學(xué)內(nèi)容與實(shí)際應(yīng)用的脫節(jié)等等。針對(duì)這些問(wèn)題，需要進(jìn)行教學(xué)改革和創(chuàng)新，引入以學(xué)生為中心的教學(xué)模式、多元化的評(píng)估方式和實(shí)踐與理論相結(jié)合的教學(xué)內(nèi)容，以提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

2 OBE 理念下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革創(chuàng)新

OBE 理念，即以學(xué)生為中心的教育，是一種以學(xué)生學(xué)習(xí)成果為核心的教學(xué)理念。它強(qiáng)調(diào)學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中所達(dá)到的具體結(jié)果和能力，將學(xué)生的學(xué)習(xí)成果作為評(píng)價(jià)教學(xué)質(zhì)量的重要指標(biāo)。在理念上，該模式的核心內(nèi)容為：學(xué)生中心，產(chǎn)出導(dǎo)向（結(jié)果導(dǎo)向），持續(xù)改進(jìn)[2]。

2.1 引入問(wèn)題導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

教師可以以學(xué)生學(xué)習(xí)為核心，引入問(wèn)題導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。先明確每個(gè)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，并確定與學(xué)習(xí)目標(biāo)相關(guān)的問(wèn)題或挑戰(zhàn)。問(wèn)題應(yīng)具有挑戰(zhàn)性和啟發(fā)性，能夠激發(fā)學(xué)生的興趣和思考，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，有助于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，對(duì)提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量具有重要的借鑒意義[3]。然后，鼓勵(lì)學(xué)生獨(dú)立思考，提出自己的想法和解決方案。教師可以提供啟發(fā)性問(wèn)題，引導(dǎo)學(xué)生理解問(wèn)題的關(guān)鍵和思考的方向。同時(shí)，鼓勵(lì)學(xué)生積極探索相關(guān)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)方法。

學(xué)生根據(jù)問(wèn)題的要求和自己的思考，自主設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案。他們需要確定實(shí)驗(yàn)的步驟、所需的材料和儀器，并制定實(shí)驗(yàn)的操作流程。然后，學(xué)生按照自己設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)方案進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，并記錄實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的數(shù)據(jù)和觀察結(jié)果。再根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和結(jié)果的解釋，運(yùn)用所學(xué)的物理知識(shí)和分析方法，理解實(shí)驗(yàn)結(jié)果背后的物理原理，并得出結(jié)論。最后，學(xué)生根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，并可以通過(guò)口頭或書面形式展示實(shí)驗(yàn)的過(guò)程和結(jié)果。實(shí)驗(yàn)報(bào)告應(yīng)包括實(shí)驗(yàn)的目的、方法、數(shù)據(jù)分析和結(jié)論，評(píng)估者可以根據(jù)報(bào)告的內(nèi)容和展示的能力評(píng)估學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)習(xí)成果（見(jiàn)表1）。

表1 引入問(wèn)題導(dǎo)向的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

2.2 提供多樣化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目選擇

可以設(shè)計(jì)不同難度和挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，以適應(yīng)不同學(xué)生的學(xué)術(shù)水平和興趣愛(ài)好。一些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以側(cè)重于基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，幫助學(xué)生掌握基本的實(shí)驗(yàn)技能和物理概念。而其他項(xiàng)目可以更加復(fù)雜和綜合，需要學(xué)生運(yùn)用多種實(shí)驗(yàn)技術(shù)和理論知識(shí)來(lái)解決實(shí)際問(wèn)題。這樣的多樣性設(shè)計(jì)可以激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，使他們更加主?dòng)參與和投入到實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)中。還可以設(shè)立實(shí)驗(yàn)選修課程或?qū)嶒?yàn)?zāi)K，讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣和專業(yè)方向選擇感興趣的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。這樣的選擇性設(shè)計(jì)可以滿足學(xué)生個(gè)性化的學(xué)習(xí)需求，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)興趣和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和需求，在多個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中進(jìn)行選擇，從而更加投入和積極地參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)（見(jiàn)表2）。

表2 多樣化的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

通過(guò)這樣的分類，學(xué)校和教師可以更好地組織和安排實(shí)驗(yàn)課程，根據(jù)學(xué)生的需求和興趣提供不同難度和挑戰(zhàn)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣和學(xué)習(xí)目標(biāo)選擇選修課程或模塊，拓寬自己的物理實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域。

2.3 建立多元化的評(píng)估方式

評(píng)估包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)記錄和實(shí)驗(yàn)展示等形式。評(píng)估注重學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新能力。要求學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中提出獨(dú)立的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，展示他們的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。評(píng)估重點(diǎn)放在學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)過(guò)程、理論依據(jù)和實(shí)施方案等方面，以全面了解他們的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛣?chuàng)新能力。此外，評(píng)估可以采用小組討論和同行評(píng)議等方式。學(xué)生可以通過(guò)小組討論，共同探討實(shí)驗(yàn)結(jié)果和解釋物理現(xiàn)象，從而提高他們的交流和合作能力。同行評(píng)議可以讓學(xué)生相互評(píng)估和反饋，促進(jìn)他們對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和成果的批判性思考和提高。最重要的是，評(píng)估需要及時(shí)有效，并提供具體的反饋和指導(dǎo)。教師應(yīng)在評(píng)估后及時(shí)向?qū)W生提供評(píng)價(jià)結(jié)果，指出他們的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)空間。通過(guò)具體的反饋和建議，學(xué)生可以及時(shí)了解自己的學(xué)習(xí)情況和需要，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰涂茖W(xué)思維[4]。

2.4 建立及時(shí)有效的反饋機(jī)制

及時(shí)有效地反饋對(duì)于學(xué)生的學(xué)習(xí)至關(guān)重要。教師應(yīng)提供評(píng)價(jià)和指導(dǎo)，幫助學(xué)生發(fā)現(xiàn)不足并進(jìn)行改進(jìn)。評(píng)估結(jié)果應(yīng)及時(shí)向?qū)W生反饋，指出他們?cè)趯?shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)施和結(jié)果分析等方面的優(yōu)點(diǎn)和改進(jìn)空間。教師還可以根據(jù)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)和表現(xiàn)，給予及時(shí)的肯定和建議，激勵(lì)學(xué)生進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

通過(guò)以上的及時(shí)有效地反饋機(jī)制，教師可以快速向?qū)W生提供評(píng)價(jià)和指導(dǎo)，幫助他們發(fā)現(xiàn)不足并進(jìn)行改進(jìn)。教師的反饋應(yīng)該具體、具有建設(shè)性，并給予學(xué)生積極地肯定和具體的建議，以激勵(lì)他們進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯W(xué)習(xí)效果。

2.5 鼓勵(lì)學(xué)生參與和合作學(xué)習(xí)

OBE 理念鼓勵(lì)學(xué)生之間的合作學(xué)習(xí)和交流。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師可以組織小組實(shí)驗(yàn)、討論和分享經(jīng)驗(yàn)，讓學(xué)生在合作中相互學(xué)習(xí)、相互支持，并共同解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問(wèn)題。通過(guò)合作學(xué)習(xí)，學(xué)生可以互相交流和分享不同的觀點(diǎn)和解決方案，從而提高問(wèn)題解決的效率和質(zhì)量。此外，合作學(xué)習(xí)還能培養(yǎng)學(xué)生的合作意識(shí)和團(tuán)隊(duì)合作能力。這種綜合素質(zhì)的培養(yǎng)不僅在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中有益，也在日后的職業(yè)生涯中具有重要價(jià)值[5]。

通過(guò)以上改革創(chuàng)新措施，可以有效地將OBE 理念應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。這種以學(xué)生為中心的教學(xué)模式可以激發(fā)學(xué)生的主動(dòng)性和實(shí)驗(yàn)實(shí)踐能力，促進(jìn)他們的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力的培養(yǎng)，進(jìn)一步提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果。

3 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用OBE 理念，可以打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的束縛，引導(dǎo)學(xué)生積極參與實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新思維和問(wèn)題解決能力。同時(shí)，多元化的評(píng)估方式和及時(shí)有效的反饋機(jī)制可以幫助學(xué)生了解自己的學(xué)習(xí)情況和需要，并提供具體的指導(dǎo)和建議。鼓勵(lì)學(xué)生參與和合作學(xué)習(xí)可以培養(yǎng)他們的團(tuán)隊(duì)合作能力和綜合素質(zhì)。這些改革創(chuàng)新措施對(duì)于提高大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量和效果具有重要的借鑒意義。因此，應(yīng)該不斷探索和實(shí)踐，將OBE 理念融入大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，推動(dòng)教育改革的持續(xù)發(fā)展。