创新是国家发展的第一动力,培养创新型、复合型、应用型人才是新时代高等教育的核心使命。大学物理实验作为理工科学生的基础实践课程,在培养科学思维与创新精神方面作用关键。但传统教学中“以教师、书本、考试为中心”的模式,导致学生被动模仿、预习脱离实践、知识应用薄弱,严重抑制创新潜力。合肥工业大学宣城校区物理实验教研组紧扣创新应用导向,打造“三阶八环”教学模式,让物理实验课堂“活”起来,破解传统痛点。
理念革新:打破惯性思维,确立“三维中心”导向
教学改革始于理念革新。教研组推动教师摒弃“灌输式、考试导向、学科本位”的传统思维,确立“以学生为中心、以学习为中心、以人才培养为中心”的三维导向,教师转型为引导者与创新推动者,实现“传道授业解惑”与学生“悟道求业生惑”的结合。同时,引导学生从被动接收转向主动探究,将单一预习升级为“书本+网络+小组讨论”模式,学习目标从“追高分”转为“全面提能”,为改革落地筑牢思想基础。
模式创新:“三阶闭环”+“八环联动”,贯通教与学全流程
针对课前、课中、课后脱节问题,该校设计线上线下混合式“三阶”闭环教学法:课前通过雨课堂发布慕课、操作微视频等资源,开放演示实验室,让学生在实物体验中摄入知识;课中借助动画、互动辩论与实操,将抽象知识具象化,助力知识凝练;课后依托竞赛、大创项目,引导学生实现知识创新应用。
在此基础上,参考北美BOPPPS模型,融入预习与拓展环节,构建PBOPPPSE“八环”模式:从课前预习、课程导入、目标明确、前测评估,到课中参与式学习、后测检验、总结提炼,再到课后拓展延伸,环环相扣。前测通过雨课堂掌握预习成效,拓展环节结合竞赛与专业布置创新任务,实现“教-学-用”一体化。
资源整合:个性化任务+开放实验室,搭建创新实践平台
为满足不同学生需求,该校精准供给教学资源:以学科竞赛为载体、大创项目为目标,设计个性化实验题,如引导城建专业学生探索“液体粘滞系数测量”新方法,鼓励机械、计算机专业学生设计“吉他弦共振”智能装置,多个项目获批省级大创、获发明专利。
同时推行三类实验室开放制度:演示实验室提前开放,激发探究兴趣;课程开放实验室满足补做实验、复习操作需求;创新实验室常年开放,为创新项目提供支持,突破实验教学时空限制。
考核优化:多元评价+过程导向,引导全面发展
摒弃传统单一考核,该校构建“七维一体”评价体系,涵盖预习测试、课堂互动、实验报告、总结报告、拓展创新、操作考核、理论考试,科学分配权重,强化过程性评价。预习测试实时反馈,课堂互动动态记录,拓展创新以成果汇报为依据,引导学生从“重结果”转向“重过程”,推动知识、能力与创新协同发展。
改革成效:学生主体地位凸显,创新能力显著提升
“三阶八环”模式实施后,学生学习主动性与参与热情大幅提升,自主研学、协作探究成常态。学生在学科竞赛与大创赛事中表现突出,逻辑思维、动手实践与协作创新能力全面加强。该模式让物理实验摆脱枯燥,构建“教与学融合、学与用贯通”的生态,为高校基础实验课程改革提供了可借鉴的实践样本。
作者:王雅萍 丁志鹏
单位:合肥工业大学
注:本文系安徽省级质量工程教育教学改革研究项目(2023jyxm0048)《创新应用导向的大学物理实验教学改革与实践——基于混合式“三阶八环”教学模式》的阶段性研究成果。