一、课程基本情况

   物理实验课程承担着全校1856名本科生的公共基础必修课物理实验教学，涉及到11个学院25个专业56个自然班，年上课人时数达15.5万。对于学生人数多、影响力大、涉及面广的公共基础实验课，发挥基础课程优势对培养地学拔尖人才做出应有贡献是中国地质大学（北京）对课程的育人定位。本成果针对地质类高校中公共基础物理实验课程中面临的共性问题，通过以课程思政为引领，重构教学体系，改进评价机制和建设多元化能力提升平台，终构建了一套可复制的针对地学拔尖人才培养的物理实验教学体系，形成显著示范效应，有效带动多校教学水平提升。在过去的十几年内，依托课程平台，物理实验中心先后于2006年获得校内首个“北京高等学校实验教学示范中心”、2013年获得校内首个“北京市高等学校示范性校内创新实践基地”、2015年获得校内首个“北京市中小学实验实践课程基地”、2019年校级“科普基地”、2020年校级“课程思政示范基地”、2023年获得校内首个北京市的“本科教学优秀实验室”等多个荣誉。

二、成果解决教学问题的方法

（一）重构实验教学内容

2.1.1重构教学类型，实现层次能力递增

在教学内容方面，进行了系统性重构，将其划分为基础型实验、综合型实验和探索性实验。基础型实验以验证基础实验内容为主，核心目标是让学生深入理解物理实验中的基本概念，熟练掌握基本操作技能。综合型实验作为实验物理教学的深化和延伸，搭建了综合型实验平台。这类实验以综合性实验和实验设计为主要内容，重点培养学生运用基础知识和基本技能解决实际问题的能力，为后续专业课的学习奠定坚实基础。探索型实验聚焦前沿与交叉领域，突出挑战性与创新性，激发学生内在科研驱动力。

课程开设的部分内容及占比

2.1.2 强化地学特色，衔接后续专业学习

着力强化物理实验教学与地质学科前沿及专业需求的紧密对接。在系统保留经典实验项目的基础上，显著提升地学特色实验的教学比重。面向不同专业方向的学生，精准开设如“偏光显微镜的组装”、“超声探测实验”、“动态法测材料杨氏模量”、“燃料电池综合实验”等一系列定制化、专业化实验项目。实现了基础实验技能与后续专业课程学习、未来科研实践的无缝衔接，夯实了学生的专业发展根基。 实现基础课程与后续专业课程的贯通式培养。

特色物理实验衔接后续专业学习

（二）创新培养模式与评价机制，突出过程导向与能力增值

2.2.1突出过程导向与能力增值

注重过程性考核，提高考核占比。我们设置在整个考试占比中，平时实验成绩占80%，而期末考试实验成绩占20%，以突出平时成绩的重要性。将课外活动取得的成果与课程成绩评定相结合，根据最终完成的作品、专利、论文、获奖等按照一定的权重计入最终成绩。充分体现对学生实践能力与创新素养的肯定与激励。这一结构性变革彻底突破了“唯考试成绩论”的传统框架，推动评价焦点从知识记忆向创新能力与综合素养的根本性转变，形成了以学生发展为中心，以能力增值为标尺的评价机制，为培养具备持续发展能力的拔尖人才提供了制度保障。

2.2.2改革教学模式，优化培养途径

虚拟仿真考试系统。随着信息技术的发展，虚拟仿真实验技术的出现使得考试形式变成了在计算机上的“虚拟仿真考试”。借助计算机自动评分，减少教师阅卷工作量，消除了人为因素对成绩的影响，使成绩评定更加客观、公正。同时也减少了线下实验仪器的检修、维护，延长了仪器使用寿命。

微课+慕课平台。结合实验中心的“时间长廊”和“空间长廊”科学文化氛围，将楼道中每个实验室的门上装上播放器，所有的播放器实行统一管理，组成“慕课”平台。对实验内容的视频进行24小时循环播放。另外把虚拟仿真实验跟“微课”和视频结合起来，做成学生的“预习系统”提高了实验预习环节的效率。4台自助学习机放置在楼道，供学生随时预习实验使用。

自主学习机

现代技术的运用。我们将AR技术与纸质教材进行了融合，学生通过扫描教材中的图像就可以实现与虚拟仪器的交互操作，解决了实验仪器结构的“黑匣子”问题。除此之外，还开发了大量虚拟仿真实验、虚实结合实验内容。课程制作了12套虚拟仿真实验、39个课件、98个微视频、18个AR虚拟交互装置。

虚拟仿真

（三）激活第二课堂，打造综合能力全面提升创新平台

坚持以学生为中心，构建了全方位、多层次的创新能力支撑体系。通过系统提供学科赛事指导、开放实验场地、设立专项经费、保障实验物资等多维度支持，切实为学生开展创新实践扫除障碍。

积极开展各类学科赛事和特色活动，推动了课内知识与课外运用的融合，全面激活第二课堂育人功能。而且这些活动除了专业知识学习之外，还包括了人文知识和社会责任。

2.3.1以赛促创的学科竞赛

物理实验竞赛。于2006年在京内高校中率先举办该项竞赛，旨在提升学生的知识运用能力，并于2008年起推动其升级为市级赛事。至2025年，我校已成功举办20届校赛，北京市赛也已举办至第16届。物理学术竞赛。自2016年举办校内赛并参与全国赛以来，我校于2020年6月承办了首届北京市CUPT竞赛，目前已承办四届市级赛事。形成了以赛代练、以赛促学的良好机制，持续激发学生的创新潜能。科普创作竞赛。首届“科普创作大赛”于2021年10月举办，目前已经成功举办四届。该竞赛在弘扬科学精神的同时，于校内营造了热爱科学、乐于传播科学的浓厚氛围。实验室安全竞赛。自2022年组织校赛并参加北京市首届竞赛以来，学生参与热情持续高涨，师生的安全防范意识与实操能力显著提升，为保障教学科研活动的安全开展发挥了重要作用。

2020年物理实验竞赛

 2.3.2扶贫先扶智、扶贫必扶志

作为我校定点扶贫对象，青海省化隆县自2018年起，每年秋季选派36名学生到我实验中心进行短期学习参观。秉持“扶贫先扶智”理念，我校学生志愿者积极参与活动的组织与知识讲解工作。把科学家事迹整理成册，提供学子以精神食粮。

赠送青海省化隆县学子的科学家事迹册子

2.3.3 大学生课外科技创新实践项目

自2007年起，物理实验中心面向全校本科生开展课外科技创新实践项目。2020年至今的近四年间，共承担项目135项，年均约34项，每位教师年均指导3项。项目以学生为主体，教师负责业务指导与监督。在选题上，中心注重将课内教学遇到的问题转化为科研项目，并将成果反哺教学，实现了课内教学与课外创新的有机结合。

2016-2021年间，承担的大学生创新项目与其它学院的对比

2.3.4科普活动

自2015年起利用实验平台对周边中小学进行科普开放，累计为北京市8所中学、2所小学的800余名学生完成物理实验科普。2016年，纳米比亚7名高级教育官员到访参观并给予高度评价。2017年20名纳米比亚留学生到实验中心科普活动。自2018年起，中心将每年6月1日定为科技活动日，面向学校和社会开放，年均接待中学生超1000人次。

纳米比亚官员访问

六一开放日1

北京市中小学的科普活动

2024年参加北京市实验室安全竞赛

（四）借助实验环境和特色活动，构建立体化思政育人体系

围绕社会主义核心价值观培育，构建了涵盖教师引领、课堂渗透、环境熏陶与特色活动四位一体的立体化思政育人体系。其中，“教师引领”是前提，“环境思政”和“特色活动”是基础，“课堂渗透”是主体。四个方面结合起来，实现了对学生立体化的价值塑造。

2.4.1教师引领

物理实验中心教师秉持“学为人师，行为世范”的职业责任，以言行教育学生。物理实验中心实行开放性教学，特别是每年的寒暑假开放，学生除了借助实验中心平台完成他们承担的科技项目外，还可以完成下学期计划内的实验内容，取得的成绩与正常上课的等同。但这样的开放模式需要教师放弃假期休息、坚守岗位。自2008年起坚持义务开放，每年在教务处网站发布通知，为全校唯一寒暑假开放的实验室，以实际行动体现教师的职业担当。

教务处公布的物理实验中心假期开放通知的部分截图

2.4.2课堂渗透

课堂教学注重多维度价值引领。一是弘扬科学精神，通过物理实验背后的科学家故事，传递坚持真理、勇于创新、爱岗敬业的品质；二是融入中国古代哲学思想，展现中华民族智慧，增强文化自信；三是结合近二十年我国科技发展的重大成就，如航天、量子通信等，激发学生的爱国情怀与民族自豪感。

典型实验中融入的课程思政元素

2.4.3环境熏陶

中心在楼道空间设置主题展板与电子屏，展示中国航天、科技、中医药及科学家事迹，营造家国情怀氛围。同时提供社科书籍与人文杂志，拓宽学生视野。并选取在“大学生创新实践项目”中表现优异的学生作为榜样，通过展板、公众号进行宣传，发挥身边典型的激励作用。

楼道文化及展板主题

2.4.4特色活动

自2015年起，中心举办“三人行”讲堂，推出“艺术-技术-学术”（ATA）融合育人模式，教师是组织者，学生是主讲人，除了专业知识外，围绕书法、音乐、文学、历史等主题开展活动。该活动不仅提高了学生的专业水平，更是与人文素养和社会责任进行了融合，实现学生艺术、技术、学术的深度结合，全面提升学生的综合素质提供了重要平台。

三人行活动中的平面设计-篆刻

特色三人行活动

三、辐射示范作用

3.1 学生广泛受益，高质量成长

成果以系统化育人理念为引领，在学生培养层面实现了规模覆盖与质量提升的有机统一，形成了贯穿整个本科教育阶段的示范辐射新范式。实施以来，累计惠及校内本科生近万人，扎实支撑了地质类行业特色人才的系统化培养。课程教学质量获得学生高度认可，评教分数持续保持在98分以上。在学科竞赛与创新创业的学生中，超过60%进入研究生阶段深造，其中不乏保送清华大学、北京大学等顶尖高校和中科院研究所的优秀典型，充分印证了本成果在激发学生潜能、助力人才成长方面的显著成效。

学生在课程小结中的总结1

学生在课程小结中的总结2

3.2 教学资源立体建设，教材体系融合创新

积极推进教学资源现代化建设，出版由高等教育出版社发行的AR融合教材，实现虚拟交互与纸质内容深度结合，推动学习模式向沉浸化、互动化转型。在此基础上，创新课程思政载体，出版融汇33个科学家励志故事的特色思政教材，以“科学与人文交融、初心与使命坚守”为理念，实现价值引领与知识传授的有机统一，构建了具有示范意义的教材体系。

课程中引入思政内容的部分内容

3.3 师资队伍卓越发展，教学研究持续深化

近五年间，教学团队实现高水平发展，1人获北京市教学名师，多人次获“实验室先进工作者”“朱训青年教师奖”等各类教学荣誉与竞赛奖项，形成了一支结构合理、富于创新、育人水平突出的师资队伍。团队累计承担教学研究与改革项目26项，涵盖北京市级课程思政项目、教育部教指委项目等，持续推动教学理念与方法创新。

郝会颖老师获得2024年北京市教学名师

张自力老师获得2016年北京市优秀德育工作者

董爱国老师获得2022年北京市本科实验室教学优秀指导教师

2020年11月，成功承办“北京高校物理学科课程思政专题研讨会”。参会单位包括北京理工大学、北京科技大学、中国矿业大学（北京）等十余所高校及相关出版机构。2023年11月，举办“华北地区物理学科教学研讨会”，吸引北京大学、北京师范大学、天津理工大学、河北民族师范学院等23所高校的60余位教师现场参会。2024年11月举办物理科学青年教师交流会，进一步促进京津冀高校的交流。

物理学科课程思政专题研讨会

培训青海大学、云南昭通学院基础部物理教师，提高西部师资专业能力。支援蒙古共和国达尔汗工学院物理实验室建设，使其物理实验教学水平实现跨越式提升。

培训青海大学教师

支援蒙古共和国达尔汗工学院物理实验室

实验中心从2015年开始举办“三人行”讲堂活动，提出了“艺术-技术-学术”（ATA）结合的人才培养新模式，通过书法、绘画、器乐、音乐、文学等主题来培养和熏陶学生，提高审美意趣。到目前为止，该活动已经组织150余次，先后获得50余家高校和企事业单位的支持。为学生在身心健康、人文素养、实践技能、科研素质的提高搭建了平台，获《中国矿业报》等媒体报道，成为促进学生全面成长的重要平台。

中国矿业报报道