基于现代教育理论的综合性设计性大学物理实验
基于OBE教育理念导向下的大学物理教学研究
创新教育205①作者简介：常雪芳(1987—)，女，硕士，研究方向为大学物理教学。
DOI:10.16660/ki.1674-098X.2012-5640-1894基于OBE教育理念导向下的大学物理教学研究①常雪芳(太原理工大学现代科技学院 山西太原 030024)摘 要：为在大学物理教学实践中，有效培养学生问题解决能力，使学生具有物理创新思维意识、自主学习习惯，本文结合OBE教育理念的基本概念，对大学物理教学渗透OBE教育理念的必要性展开分析。
同时对基于OBE教育理念导向下的大学物理教学策略进行深入研究，并通过具体的教学案例，明确物理教学中OBE教育理念应用方法，希望给予相关教育工作者建议与参考。
关键词：OBE 教育理念 大学物理 教学策略 教学活动中图分类号：G642文献标识码：A 文章编号：1674-098X(2021)03(a)-0205-03Research on College Physics Teaching Based on OBE EducationConceptCHANG Xuefang(Polytechnic Institute Taiyuan University of Technology, Taiyuan, Shanxi Province, 030024 China)Abstract: In order to effectively train the students' problem-solving ability and make them have the consciousness of creative thinking and the habit of independent study in college physics teaching practice. Based on the basic concept of OBE education concept, this paper analyzes the necessity of infiltrating OBE Education Concept into college physics teaching. At the same time, based on the OBE education concept under the guidance of College Physics Teaching Strategy In-depth Research, and through specific teaching cases, clear the application of OBE education concept in physics teaching methods, hope to give relevant educators suggestions and reference.Key Words: OBE; Educational philosophy; College physics; Teaching strategy; Teaching activitiesOBE教育理念在教育领域的运用，是以“成果”为导向，持续改进课程实践中的教学流程，确保学科教育的整体质量。
设计性物理实验
设计性物理实验(总21页)--本页仅作为文档封面，使用时请直接删除即可----内页可以根据需求调整合适字体及大小--设计性物理实验一. 物理实验的现状物理实验是理工科大学学生必修的一门重要基础实验课。
着名的物理学家麦克斯韦对物理实验的教育功能早有阐述，他说：“这门课程，除了在实践上保持在大学里长期培养的注意力和分析力外，也促进学生锤炼自己观察的敏锐和动手操作的能力。
”正是如此，各学校对物理实验都非常重视。
从八十年代开始，国内重点大学对物理实验独立设课（我校是1982年对物理实验独立设课的，学时数为54学时，3个学分）。
全国每年都有几次物理实验研讨会、学术交流会，西北地区有物理实验协作组、陕西各高校物理实验协作组都定期进行教学研讨。
尽管从事物理实验教学的教师作了巨大的努力，但由于历史的原因，物理实验和时代有所脱节，不能反映当前物理学的发展及科学技术发展的现状，具有明显的陈旧性、滞后性、非实用性。
传统的教学方式是：学生实验前先予习实验讲义，每个实验的目的、仪器、原理、实验内容、数据表格、数据处理都写得清清楚楚。
学生在做实验过程中，基本上是“按部就班”，“照葫芦画瓢”。
在实验中，学生没有充分锻炼自己动手能力和思维能力，而是把实验当做一种任务来完成，测量记录出所需数据就大功告成。
从某种意义上讲，实验只是学生对所学知识的验证，重复和再现。
而在知识的灵活运用上、与现代科学技术结合上、以及培养学生综合分析、解决问题的能力等方面，需要得到进一步的加强。
二. 开设设计性物理实验课的目的随着现代化科学技术的飞速发展，当今世界学科门类已愈数千，不仅物理学本身内容不断更新，而且出现了不少边缘学科。
就其测量技术而言，测量方法，测量手段，所用仪器仪表等也是日新月异。
教育要面向现代化，面向世界，面向未来，这是高校改革的根本目标。
进入21世纪的教育，必须适应现代社会需要，着重培养学生的综合分析问题和解决问题的能力、创造力和创造精神。
浅谈大学物理实验中的设计性实验
设计性 实验 教学对培养学生 的独立思考和综合 设 计能力有着重要的意义 。
一
理 ，同时教师还可以以组员的身份与学生共 同分析 实验 中各个步 骤的作用 以及该步骤是否可行、合 理 、必 要 。最 终在 学 生独 立 思考和 努力 下针 对不 同
的实验 条件 对 实验 设计进 行 不断 的调 整 、完善 ，设 计 出一 个 更为可 行 有效 的实 验流 程 。 由于 设 计 性 实验 的 前 提 是 学 生 们 要 在 教 师 的 指 导下 自己设计 方 案 ，准 备 仪器 ，并且 完成 实验 测 量及 数据 处 理 、误 差 分析 ，因此 对 于设计 性 大学物
只 提 供 较 多 的 实验 题 目 ，而 学 生 则 自己选 一 个 题 目，在 规定 的期 限 内利用 课下 时 间完成 设 计性 实验
们会对物理实验 的基本要求和一些最基本 的实验 测量原理和方法得到认知和了解，同时对实验数据 的处理、误差分析和书写实验报告等相关知识基本 掌握 。通过针对大学物理实验中的基础实验的学习 和基本实验技能的训练 ，学生们会基本了解实验原 理 ，并基 本 掌握物 理 实验 常用 的仪 器及 基本 操作 。
上采用固定的教学时间和教学方法，对于培养学生
的独 立 思考 和综 合 设计 能力 是非 常不 利 的 。在 大学 物理 实验 教 学 改革 的不 断发 展过 程 中 ，除基 本 实验
技能得到训练和新的实验项 目得到扩大以外，设计 性 实验 的 内容也 需 要适 当增 加 ，这 是大 学物 理 实验 在教学内容、教学方法和教学手段上更加符合培养 新型 人才 和 社会 发展 的要 求 【 】 。 】 。 在高 校 的设 计性 物
目前多数高等院校仍然 以观测性的实验为主 ， 观测 性 实验 的 原理 、方法 、数 据 处理等 都 具有 经典 性的特点，对于学生基础实验知识 的传授和实验技
大学物理实验教学研究性教学实践探析——以霍尔效应为例
１ ． 实验 中对霍尔元件的电路改进和保护。早前的霍尔 元件 由金属制成 ，由于霍尔 电压过低而不具有使用价值 。 直到 半导 体技 术 的突飞 猛进 ，才使 霍 尔元 件在 电池 测 量和 自动控 制 等装 置 中得 到 了 广泛 应用 。霍 尔元 件 体 积较 小 ， 其整体结构为一般为１ ． ５ ０ ａ ｒ ｍ Ｘ １ ． ７ ４ ｍ ｍ 。 较为频繁的使用次 数和脆弱的 自身构造 ， 使霍尔元件极易损坏 ， 因此 ， 对霍尔 元件的保护就显得极为重要 ， 这也是为传统教学所忽略的。 电路 上 的设计 改进 将会 大 大提 升霍 尔元件 的耐用 程度 。其 具体操作如下 ： 选取霍尔元件工作电流输入端中的一端 ， 添 加两 根带 金属 夹 的导线 ，使 两个 金属 夹分 别夹 住保 险 丝 的 两腿 。其中， 保险丝采用直径为０ ． ３ ２ ｍ ｍ、 额定电流为１ ． １ Ａ 的 常用 电流保险丝即可。然后在霍尔元件的电压输出端也实 施同样的步骤 ，这样就能有效地保护霍尔元件。当激励电 流误接入霍尔元件时 ，保险丝会烧断，霍尔元件就得以保 存。 经 过本 人对 该霍 尔 效 应 实 验 的 改 进 和反复验证 ， 当０ ． １ Ａ 的励磁 电流 接 入到 能 除 该装置时 ， 保 险 丝会 立 即烧毁 ， 从 而 确保 了 霍 尔 元 件 的 完 好 图 １ 改进 后的 霍尔 效应 实验 仪示 意 图 无损 ， 说明该设计是 具有一定可行性的。其实验原理图如图ｌ 所示。 实验结果证明，该设计确实起到了保护霍尔元件的作 用， 从 而有 效 地维护 了霍 尔效 应 实验 器材 ， 对 霍 尔效应 的物 理 实验 教学起 到 了 良好 的示范 。在 进一 步保 证 大学 物理 实
摘要 ： 大学物理 实验教学要 实现变革， 亟须引入研 究性教学这样的新型教 学理念。这将促使教 学效果的大幅提高 ， 从
大学物理实验综合性与设计性实验项目探索
大学物理实验综合性与设计性实验项目探索
黄贞;曾桂芳;钟万城;沈莉红
【期刊名称】《创新教育研究》
【年(卷),期】2024(12)4
【摘要】大学物理实验对提升学生创新能力具有重要作用,而构建综合性与设计性实验项目是开设大学物理实验创新性的基础。
本文基于OBE理念,以成果、创新能力需求为导向综合性与设计性实验的教学目标、以学生为中心设计实验教学过程,构建大学物理实验综合性与设计性实验项目,建立了“项目式教学、团队创新、量表评价”的三位一体式大学物理实验综合性与设计性实验项目构建思路。
以团队项目式教学为本体,对创新方法在实验中的应用进行指导;以团队创新为基础,提升学生实验自主性;以量表评价机制,构建多维度评价学生创新实验考核方法,保障实验教学目标的实现。
同时以“透明液体浓度测量”实验为例,详细介绍了对大学物理实验综合性与设计性实验的探索,为大学物理实验教学改革提供参考模式。
【总页数】7页(P466-472)
【作者】黄贞;曾桂芳;钟万城;沈莉红
【作者单位】岭南师范学院物理科学与技术学院湛江
【正文语种】中文
【中图分类】O44
【相关文献】
1.基于现代教育理论的综合性设计性大学物理实验
2.地方综合性大学物理实验人才培养模式探索
3.优秀综合性、设计性实验项目的管理探索
4.大学物理实验综合性项目设计与教学实践初探
5.综合性大学物理实验改革的探索与实践
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大学物理实验开设综合设计性实验教学的思考
验研 究报告的全程 自主学习活 动。 ２ ． 综合设计性实验对学生的要求 。 要求学生在经过 定 的物理基础实 验训练后 ， 结合物理学 习内容 ， 根据 实验学 习需要 ，提 出带有 一定的综合应用性质 或部分 设计性任务 的想法 ， 与实验教师协商确定实验题 目。 做 设计性 实验 时 ，要求 学生 自行推证有关 实验 原理和理 论 ， 择确定 实验方 法 ， 选 选择 相关 的仪器设备 ， 设计 实 验步 骤 ， 独立 进行实 验 ， 解决 实验 中的具体 问题 ， 得到 实验结论 ， 最后写 出完整 的实验 报告 。
一
中遇到的问题及解决 的办法 。
５ ． 组织讨论交流 ， 形成实验报告 。在教师组织和指 导下小组合作学 习， 同讨 论 、 共 确定实验方 法与步骤及 必需 的操作程序 ，指导 教师随时对 实验过 程 中的技术 重点 、 难点进行指导和把关。各小组之间也要定期 开展 学术交流 ，从学术 交流 中可使各组 之间互相 了解 实验 内容 、 研究思路 和创新 点等 ， 也有利 于教师详细掌 握各 组 的实验进 度 、 问题等 ， 存在 并及 时给予专业指导 。学 生 以小组 为单 位 ， 出完整 的实验 报告 ， 写 分析实验 成功 与失败 的原 因， 总结实验经验教训和体 会。 ６多元化考 核 ， ． 发展性评价 。在综合设计 实验 教学
大学物理综合设计性实验中的素质培养
有退缩 的心理 ， 严重影响了学习热情和学习效果。所 以 ， 韧 坚 不拔 、 百折不挠精神 的培养尤为重要 。 １ 耐心细致 、 ． ２ 实事求是 在教学指导过程 中发现 ，部分学生在做光学 实验时 ． 眼 高手低 ， 到实验步骤简单就 缺乏耐心。比如 ： 看 在透镜焦距 测
Ｓ ｉｎ ｅ＆ Ｔｅ ｈ ｏｏ ｙＶｉ ｏ ｃｅ ｃ ｃｎ ｌｇ ｓ ｎ ｉ
２１ ０２年 Ｏ 月 第 １ ５ ４期
科 技 视 界
高校科技
大学物理综合设计性实验中的素质培养
郭 冰 张 勇 柳 叶
（ 中国人 民解放军海军航空工程学院 山东 烟台 ２ ４ ０ ） ６０１
【 要】 摘 结合大学物理实验教学的实例， 从培养学生心理素质、 阅读能力、 分析能力和创新能力这四个方面分析了大学物
ｅ
的实验要 求学生首先 自行 阅读教材 、 仪器 使用说 明书 ， 再结 合实验 目的及原理研究仪器 ， 独立完成选定 的实验项 目。这
能、 基本操作的阶段 ， 采用 的是传统 的授课模式 ， 即老师先 讲 解， 学生再动手 。在学生听过解释后 ， 由教 师在 旁辅 导 ， 仍 学
生 比较习惯 了这种模式 ，同时造成 了遇 到问题不主动思考 ，
１ 良好 心理素 质 的培养
良好 的心理素质是成为科学工作者 的必备条件 日 。科学 工作者在艰苦 、 单调 、 复的实验研究 中． 重 用智慧与心血换来
今天的硕果。这期 间 ， 良好 的心理素质是取得胜利 的重要武 器 。物理实验培养 学生 的心 理素 质 ， 以从 以下几个方 面重 可 点展开 ： １ 坚韧不拔 、 ． １ 百折不挠 的苦干精神
大学物理实验课程中一例设计性实验的探讨
［ 关键词］ 设计 性实验 ； 电表 改装 ； 教学改革
Ｄｉｃ ｓ ｎ ＯｎｅＤｅ ｉｎ ｄ Ｅｘ ｅ ｉ ｎ ｆＣｏ ｌｇ ｙ ｉｓＥｘ ｅ ｉ ｎ ｓｕ ｓｏ ｓｇ ｅ ｐ ｒｍｅ ｔｏ ｌ ｅ Ｐｈ ｓｃ ｐ ｒｍｅ ｔ ｅ
Ｚｈａ ｎ ｉ ｇ ｎｇ Ｇｏ ｇｎ ｎ
一
、
中值 法 ： 实验原 理
实验 步骤 相 对 简单 ， 将 电 阻箱 Ｒ 先 ２的 阻值 调 为零 ， 调节 滑 动 电 阻器 Ｒｌ使 得微 安 表读 数 为 ， １０， 满量 程 ） ０ｔ Ａ（ 。然后 改变 电阻箱 Ｒ ２的 阻值 ， 使
Ｅ
得微安表读数 为原先 的一半 ， 时的 Ｒ 读数 即 此 ２
表的精 度 等级 （ 求 改 装 后 的 电 表 能 够得 到尽 量 要 高 的仪 器精 度 等级 ） 。
该 实验 安排 的实 验 时数 为 ６学 时 ， 生 自行 学 设 计 出实验 方 案后 ， 导 教 师组 织 学 生 进 行 大 组 指 讨论 。在 讨论 的过 程 中 ， 教师 有 意识地 引导学生 ，
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丝一
大 堡塞验课程中一例设计性实验的探讨
测量 电阻 的 方法 。在实 验 方 案 的设 计上 ， 体３ 如 。
用 何种 方法 ， 由同学们 自主确定 。但 是 ， 验方 法 实 的不 同 ， 于实验 结果 可能 会有不 同的影 响 。 对
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２８第 （第０） ０年２ 总１期 ０ 期 ０
量 索 驾李
９ １
大 学物理 实 验课 程 中一例 设 计 性 实 验 的探 讨
张共 宁
（ 南京 工 业大 学 物理 实验 教 学 中心 ， 江苏 南 京 ２ ００ ） １０ ９
综合性、设计性物理实验实例介绍
综合性、设计性物理实验实例介绍应用并联式调零电路和中值法，通过三种典型电路的分析直接导出设计参数。
这种方法很方便而且很有使用价值。
标签：调零电路；中值法；表盘刻度0 引言长期以来，基础物理实验的教学模式单一、教学内容陈旧、教学方法过死。
实验内容基本是验证性和测量性的，缺乏由学生自己设计的带有研究性的内容。
为了克服学生实际动手能力、独立思考和创新意识的不足，学院领导决定率先在江西省独立二级学院中开设综合性、设计性物理实验（16课时）。
现对欧姆表的制作做如下介绍。
1 设计的目的与要求制作一个可随身携带的简易测定电阻的装置。
具体要求如下（1）给出具体的设计方案与元件参数，使测量精度E≤±2%（2）欧姆表应具有“×1”“×100”两档。
2 设计思路由于是一台可随身携带的测量装置就必须配备电源在老化过程中零点调节的调零电路，以及用作显示阻值的表头。
一般来讲调零电路有两种，一种是串联式调零电路，另一种是并联式调零电路。
由于前者测量精度较差，因此，在欧姆表设计中常用后者。
3 欧姆表的基本结构及测量原理用来测量电阻大小的电表称为欧姆表，其电路如图所示。
图中E为电池的端电压，r为电池内电阻，R′j为分流电阻，R0为调零电阻，R d为限流电阻，R g电表的内电阻。
用欧姆表测量电阻时，首先需要调零，即将a、b两点短路（相当于R x＝0），调节调零电阻R0的P端，使表头指针偏转到满刻度。
该状态下欧姆表的总内阻为R当电池端电压E保持不变时，待测电阻和电流值有一一对应的非线性关系。
在这种情况下为了满足一定的测量精度要求通常使测量读数指示在表盘的中央位置附近。
为此，引入中值电阻R中的概念。
当a、b两端接入R中时，由于此时回路电流I中=I/2，故指针将指在表头表盘的中间位置，由欧姆定律知R中＝R Z，所以习惯上又称该状态下的R Z为欧姆表的中值电阻（对应不同档时其中值电阻值不等）。
4 应用中值法的概念确定元件参数5 欧姆表量程由于上述设计要求欧姆表在测量待测电阻应在中值电阻的0.2~5倍的刻度范围内，测量结果才满足精度要求，为此欧姆表都做成较多量程的，而相邻量程的比值取10进位制，一般都有三个量程分别为“×1”“×10”“×100”。
《大学物理实验》课程教学大纲
《大学物理实验》课程教学大纲《大学物理实验》课程教学大纲一、课程概述《大学物理实验》是高等教育阶段一门重要的实验课程，旨在通过系统性的实验训练，培养学生具备严谨的科学思维、实验操作技能和数据分析能力。
本课程的学习将为学生在物理学科以及其他理工科领域的研究和实践中打下坚实的基础。
二、课程目标1、理解物理学的基本原理和实验方法，掌握实验数据的记录、处理和分析技巧。
2、培养学生的实验设计能力，使他们能够独立思考并解决问题。
3、帮助学生建立严谨的科学态度，培养他们的团队协作精神和创新能力。
三、课程内容本课程将按照由浅入深的原则，涵盖以下内容：1、物理实验的基本知识和技能：包括实验数据处理、误差分析、实验方法的选择等。
2、基本物理量的测量：如长度、时间、质量、温度、电流等。
3、力学实验：包括物体运动规律的研究、刚体转动惯量的测量等。
4、热学实验：研究热力学过程，如热传导、热辐射等。
5、电学实验：研究电路特性，如电阻、电容、电感的测量等。
6、光学实验：研究光的传播、干涉、衍射等规律。
7、现代物理实验：涉及量子力学、原子分子物理、凝聚态物理等领域。
四、教学方法1、理论讲解：教师简要介绍实验原理、目的、方法和步骤，让学生明确实验的目的和意义。
2、实验操作：学生根据实验指导书进行实验操作，教师现场指导，解答学生疑问。
3、数据处理与分析：学生独立完成实验数据的处理和分析，教师进行巡回指导。
4、讨论与总结：学生撰写实验报告，进行课堂汇报，教师进行评价和总结。
五、评估方式1、实验操作评价：根据学生的实验操作技能、实验态度和团队协作能力进行评价。
2、实验报告评价：根据实验报告的完整性、逻辑性、科学性和准确性进行评价。
3、课堂讨论评价：根据学生的参与度、思考深度和问题解决能力进行评价。
六、课程安排本课程安排为12周，每周一次，每次2学时，共计24学时。
具体安排如下：1、第1周：课程介绍与实验安全教育。
2、第2-3周：基本物理实验知识和技能的学习。
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２ 大 学 物 理 实 验 的 教 育 理 论 基 础
２ １ 罗 杰 斯 的 人 本 主 义 教 育 方 法 ．
的思想 也 改变着 人 们 的 教 育行 为 ， 勃 兴起 的 是 体 现 逢
学 生创 新精 神 和实践 能 力 的综合 性创 造 性教 学 。现代
中 有 关 人 的 问 题 的 研 究 成 果 ， 用 于 解 决 教 育 问 题 而 运 形 成 的 人 本 化 色 彩 浓 厚 的 理 论 体 系 。 它 主 张 教 育 是 为
今各种 各样 新 的教 育理 念 的不 断涌 现也 是 映衬人 们 在
反 思 传 统 的 教 育 的 不 足 与 缺 陷 ， 在 新 的 社 会 条 件 下 是 对 教 育 的 自我 更 新 与 完 善 ， 的 教 育 理 念 历 练 着 人 们 新
创 造性 的一 门课程 ， 应 现代 教育 理论 的要求 ， 高校 适 在
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基 于 现 代 教 育 理 论 的综 合 性 设 计 性 大 学 物 理 实 验
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军 ， 肖 化
Ｏ （ 南 师范 大学 物 理与 电信工 程学 院 ， 华 广东 广 州 ５ ０ ０ ） １０ ６ ｎ
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摘 要 ： 据 现 代 教 育 理 论 基 础 ， 出 了 开 设 综 合 性 设 计 性 大 学 物 理Ｃ实 验 的 必 要 性 ， 述 了 开 设 综 合 性 根 提 论
的 教 学 是 以 问 题 为 纽 带 的 教 学 ； 一 种 化 结 果 为 过 程 是 的 教 学 ； 一 种 以 综 合 为 导 向 的 教 学 ； 一 种 以 研 究 性 是 是 探 究 性 为 特 色 的 教 学 。这 一 系 列 的 变 化 所 带 来 的 必 然
人 本 主义 教育 理论 是 以卡 尔 ・ 杰 斯 （ ａ１Ｒ ｇ 罗 Ｃ ｒ ｏ— ． ｅｓ 人本 主义 心 理 学 为 理 论 基 础 ， 收 当 代 西 方 哲 学 ｒ） 吸
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第 ２ ７卷 第 ９期
２０ ０ ８年 ９月
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１ 引 言
现代科 学技 术 的 飞速发 展 要求 现代 教 育也 必须 作
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Ｏ 设 计性 大 学物理 实验 应 凸现 其综 合 性与 创造 性 ， 对具 体 教 学 的 实施 过程 中的的 各 种 组 织 形 式及 评 价 方
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式进 行 了 阐 述 。
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关键 词 ： 现代 教 育理论 ； 综合性 ； 计 性 ； 设 大学 物理 实验
中图分 类号 ：６ ２４ ３ Ｇ ４ ．２ 文 献标 识码 ： Ａ 文 章 编 号 ：０ ６— １７ ２ ０ ） ９— ０ ９— ４ １０ ７ ６ （ ０ ８ ０ ０ ９ ０
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何将 现代 的教育 理念 与 大学 物 理 实 验 结 合 起 来 ， 直 一 是 从 事大 学物 理 实验 教学 的教师 及教 育研 究 者们 所探 究 的问题 ， 学物 理 实 验 是最 能 体 现学 生 的探 究 性 与 大 ａ
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出相 应 的改革 ， 以现代 教育 的理 念去 指 导教 学实 践 ， 当
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