□闫俊
教育数字化是新时代教育改革的核心方向,为大学物理实验教学转型提供了技术支撑与发展机遇。大学物理实验作为理工科专业的核心基础课程,是培养学生科学素养、实践能力和创新思维的关键载体。基于此,本文针对教育数字化背景下大学物理实验教学创新展开研究,剖析传统教学中存在的问题,提出相应的创新对策,旨在推动大学物理实验教学与数字技术深度融合。
关键词:教育数字化;大学物理实验;教学创新
引言
随着《关于加快推进教育数字化的意见》的出台,教育数字化已成为推动高等教育高质量发展的重要引擎。大学物理实验是高等院校理工科专业的必修基础课程,承载着衔接理论知识与实践应用、培养学生科学探究能力的重要使命。因此,探索切实可行的创新路径,具有重要意义。
大学物理实验传统教学中存在的问题
教学模式固化。传统大学物理实验教学多采用“教师演示—学生模仿—撰写报告”的模式,教师主导整个过程的教学环节,实验项目、流程以及方法均按照既定程序执行,学生处于被动接受知识的状态,缺乏自主探索和独立分析的过程。“标准化表演”式的教学导致学生机械重复基本操作并获取合格的数据结果,缺乏对实验原理的理解和对实验方法创新的设计,不能激发学生学习的兴趣和主动性,这不利于创造性思维能力培养。
实验资源受限。传统大学物理实验教学存在设备严重不足的情况,很多实验仪器价格昂贵且更新较慢,尤其是一些精度要求高、安全性要求高的实验项目,学生等待时间较长,而且每个人能够得到的实际操作机会较少;同时受时间、场地限制,导致了实验教学常受牵制,采用固定学时的方式去适应学生不同的学习进度难度很大,无法满足其深入探究学习的要求。
评价体系单一。传统大学物理实验教学评价多以“结果为导向”,评价方式较为单一,主要依赖实验报告终稿的定量评分,评价重点集中在数据处理精度、图表规范和结论准确性等表面指标。
教育数字化背景下大学物理实验教学创新对策
一、创新教学模式,构建线上线下融合体系
教师要利用信息化教学手段打破传统课堂教学局限性,“线上-线下-延伸”的混合式教学模式得以构建。在课前,教师通过MOOC平台及虚拟仿真软件进行实验原理介绍、实验步骤讲解以及实验预习,并提供虚拟物理实验室助教机器人实现随时随地答疑解惑,这样可以在正式上课之前让学生对实验流程以及如何解决难点有基本认识。课中,教师可以由传统的讲授者转变为引导者,在实验过程中借助虚仿设备和实体仪器开展探究式教学活动,鼓励学生自己设计实验方案,自行控制实验变量并以小组为单位共同完成实验任务。课后,教师在平台上对学生的活动进行跟踪指导,提出个性化的指导意见。课后布置线上延伸学习的任务,让学生完成实验报告及改进设计以实现无缝对接,充分调动学生的积极性和创造力。
二、优化资源建设,打造数字化实验平台
利用数字化技术支撑实验资源建设,解决资源不足问题:第一,虚拟仿真实验环境建设,利用VR技术、AR技术对高危、高难、贵重的实验室场景进行虚拟仿真,如高压电场实验、量子物理实验等。这样既减少了仪器设备的损耗和使用风险,又能拓宽开展试验范围。第二,将好的数字资源进行整合,建立实验教学指导书库、实验方法指导书库、实验分析处理软件及工程案例数据库,实现多所高校资源共享与互通互联,从而弥补了地方高校实验条件不足的短板。同时借助人工智能将某些晦涩难懂的物理原理形象化地呈现出来,帮助学生更好地掌握相关知识,提升其动手能力,实现“学生自主学,过程智能测,教师精准教”的教学模式。
三、完善评价体系,建立多元化过程性评价
教师要改变单纯看结果的评价体系,构建“学习过程—学习成绩—成长发展”的三维立体化考评机制。采用过程性加终结性的方法对学生的整个学习进行评价,将学生课前预习、实验操作、小组协作、方案设计、问题解决以及实验总结等均纳入考评范围。采用数字测评工具采集跟踪学生实验的数据和轨迹,客观反映其学习进度及能力提升情况,避免主观偏差造成的评价失真。引入多元化评价主体,综合运用教师评判、学生自评、互评等多种方式,客观全面地评价学生的实验能力及创新水平。
结语
综上所述,教育数字化为大学物理实验教学创新提供了前所未有的机遇,也对教学改革提出了更高要求。在教育数字化背景下,教师要注重创新混合式教学模式、优化数字化实验资源、完善多元化评价体系,推动大学物理实验教学与数字技术深度融合。在后续工作中,学校要进一步强化数字技术应用,立足学生创新能力培养,持续优化教学策略,不断完善数字化教学体系,让大学物理实验教学焕发新活力。
参考文献:
[1]王芳芳,司伟丽.教育数字化背景下《大学物理实验》教学模式探索[J].才智,2025,(31):105-108.
[2]王春香,陈丽梅,陈佰树,等.大学物理实验线上线下混合教学模式研究[J].高师理科学刊,2025,45(10):73-77.
[3]宋丽明,邵健梅,谢钦,等.数字化教学法在大学物理实验中的实践探究[J].现代盐化工,2025,52(04):166-168.
(作者单位:辽宁科技学院,辽宁 本溪117004)


