成果解决的教学问题

成果主要解决了传统实验教学中的三大痼疾：

（1）理论与实验融合度不够：理论教学团队与实验教学团队各自独立，实验课教师不参与理论课，理论课教师也不负责实验课，导致理论与实验之间融合度不足；同时实验项目与内容设置较为僵化，难以满足学生实验能力的逐步提高，梯度不足限制能力进阶，降低了实验教学的效果。

（2）创新培养载体贫乏：实验内容与设备更新滞后、项目库老化，缺少面向前沿的常态化迭代与淘汰机制；多学科交叉整合与产学研协同不足，实践载体难以升级，制约了创新型人才的培养。

（3）创新思维能力培养不足：实验教学个性化指导匮乏，过度依赖教师讲解与固定流程，重技能、轻思维，压缩了学生的创新空间；以教师为中心的教学模式进一步弱化了创新思维训练，问题、项目与挑战驱动不足，研究型教学与开放式评价欠缺，难以激发学生内驱力，人才培养与时代需求脱节。

解决教学问题的方法

该成果通过梯度进阶的课程体系筑牢基础能力→依托自研实验项目及平台贯通科研全流程→借助反溯式教学激活创新思维→构建差异化动态评价驱动教研赛贯通，形成“基础夯实-能力进阶-创新突破-价值升华”的育人体系。

我们采取的措施如下：

（1）双师协同推动教研融合，理实一体重塑课程体系，构建了梯度进阶式课程体系

实施"理论教授+实验专家"双带头人制，成立理论+实验融合教研室，建立定期联席备课制度，推行教师角色互聘：理论教师参与实验设计，实验员参与理论课案例教学；构建"名师引领+骨干支撑"的梯队培养模式，依托青教赛等平台强化传帮带机制。

立足学生视角，通过分析理论课与实验课的内在关联，前瞻学生未来应用需求，动态优化实验课程设置，通过思政融合、理念革新、内容创新、数字赋能四方联动，构建"基础实验（力学、热学、电磁学、光学）→近代物理实验（探究实验、科研启蒙）→现代物理实验（开放平台、创新实践）→课题/计算模拟（综合运用、科研提升）→专业拓展（科研级平台）"的梯度化物理实验教学体系，研究型实验内容强度逐阶提升，实现理论进度与实验开课时序同步，理论难点与实验案例同步解析。以创新能力培养为核心，贯通本科生一到四年级递进式研究型实验课程链，实现理论与实践的协同育人。出版7部研究型实验教材，建成2门校研究型教学示范课程和3门课程思政特色示范课程。

双师协同教研融合，构建递进式理科物理实验课程体系

 

（2）模块化升级软硬件系统，四轴驱动实验项目更新，铸就了虚实融创的教学资源矩阵

团队深化科教融合、产学研融合，在传承经典实验体系基础上，建立了"经典升级-前沿转化-自主研发-虚实联动"的实验项目更新机制。

自主研发薄膜材料制备与性能测试系列等65项新实验及装置，其中8项获国家实用新型专利授权，深度融入功能材料、软物质等学科前沿，实现实验内容五年更新率≥40%，有效弥合实验教学与科技前沿的代差。实现科研反哺教学，形成实体教学载体，其中50余项创新实验编入教材，并在全国30余所高校推广。获全国高校自制仪器评比奖19项。完成13个经典实验项目升级，建成9个前沿转化的课题型实验平台。

建成薄膜、软物质等5个科研级平台，实现设备共享率100%；集成VASP等专业软件，开设电子结构、材料性能模拟等计算物理模块，构建"材料制备→性能表征→模拟计算→应用开发"的全流程科研训练体系，系统提升学生的科研基础能力与创新思维。23个虚拟仿真项目、87个慕课资源、98个微课视频构建云端自主学习空间。搭建虚实融合、开放共享的创新载体，挖掘思政元素实例，强化学生科学精神与创新自信，构建多维度数字化资源体系，为学生自主学习提供有力支撑。

四轴驱动实验项目更新，打造自主化教学资源矩阵

 

（3）反溯式教学激发内生动力，科研与教学双向赋能，打造了培育创新思维的闭环教学范式

以"激发学生创新源动力"为核心，团队首创兴趣导向型反溯教学法。通过逆向思维重构教学逻辑，实现科研反哺教学、教学启迪科研的双向赋能机制。创建以创新思维能力培养为脉络的教学链，即通过前沿热点激发创新意愿→反溯物理概念及其发展领悟物理思想及创新精神→建构理论体系学习创新思维→递进式问题引导任务驱动创新→报告反馈提升创新意识→拓宽实践途径促进创新输出形成教学闭环。通过从科技前沿反溯基础理论、从基础理论正溯实际应用，开发88个融合经典与前沿的案例库，实现知识从"有用"到"要用""好用"的转化。反溯法教改论文下载量突破200次/年，中国石油大学等多所高校已将该方法应用于物理实验课程改革。

反溯法教学范式

 

创建"理论学习奠基-分层科研训练-学术研讨浸润-创新成果产出-多维综合评价"的培养体系，教师主导，学生主体，分层教学。采用"预习互动+实操监测+实验报告+期末考核+竞赛加分"的差异化评价机制，根据课程进阶动态调整考核权重，辅以竞赛激励机制，搭建"课内学习→双创实践→竞赛突破"的成长通道，构建了完整的理科创新人才培养链条。学生参与发表论文47篇。近五年学生实验竞赛获国奖190项、省奖231项，形成"教学-科研-竞赛"互促共进的良性循环。

差异化评价体系及学生成长通道