創(chuàng)新能力培養(yǎng)理念下的大學物理實驗教學改革

王帆 楊麗娟 崔磊

(宿遷學院 江蘇 宿遷 223800)

我國的高等教育經(jīng)過近20年的迅猛發(fā)展，已從“精英式”向“大眾化”轉(zhuǎn)變，當今的中國不光需要研究型、創(chuàng)新型的精英，更需要能把成熟的技術和理論應用到生產(chǎn)實踐中的應用型或技能型的專門人才.這一社會發(fā)展的需要，必然引起高等院校人才培養(yǎng)模式的重大變革，迫使國內(nèi)的大多數(shù)高校(特別是對一些“三本”或剛升格不久的院校來說)紛紛把人才培養(yǎng)的目標定位于應用型人才的培養(yǎng)，面對這樣的定位，傳統(tǒng)的“精英式”教育的課程體系、教學內(nèi)容、教學方法、教學手段等就必須進行改革.

工程實踐能力是應用型高級人才的一項重要素質(zhì)，而實驗技能是工程實踐能力和創(chuàng)新能力的基礎，因此，實驗教學在應用型人才培養(yǎng)過程中尤為重要.大學物理實驗作為大學生進校后第一門科學實踐課程，對于培養(yǎng)學生科學素質(zhì)、動手能力、思維能力以及創(chuàng)造意識都起著極其重要的作用，是培養(yǎng)具備現(xiàn)代科技素質(zhì)的高質(zhì)量、高層次創(chuàng)新人才的重要實踐環(huán)節(jié).如何建立一種適合應用型人才培養(yǎng)的教學體系，能夠滿足各層次學生學習需要，激發(fā)學生學習積極性和主動性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識和能力，是目前高等院校教育教學改革面臨的問題之一.

近幾年來，我院對大學物理實驗教學進行了一系列的改革與實踐，構建了與學生的專業(yè)學習相適應的教學體系，給學生營造了循序漸進的實驗環(huán)境和學習氛圍，通過舉辦各種形式的競賽激發(fā)了學生的學習興趣，凸顯了實驗教學在創(chuàng)新型人才培養(yǎng)中的重要作用.

1 整合實驗內(nèi)容 自編有針對性的教材

傳統(tǒng)陳舊的實驗教學內(nèi)容是制約物理實驗課程發(fā)展的主要因素之一，基本上幾十年一貫制的基礎性、驗證性實驗，缺乏必要的更新，科學技術領域的新發(fā)展以及工程技術領域的新應用在實驗教學中極少反映，很難激發(fā)學生的學習興趣.改革傳統(tǒng)的實驗教學內(nèi)容，關鍵就在于重新選擇、組織和調(diào)整實驗內(nèi)容.大學物理實驗課設置、選題是建立在高中物理實驗的基礎上的，因此在開課之初，對新生進行調(diào)查,了解其中學實驗的學習情況，取消重復性理論驗證、儀器使用訓練性質(zhì)的實驗內(nèi)容，并注重實驗內(nèi)容的銜接.用現(xiàn)代科技發(fā)展和工程應用的觀點重新審視各部分實驗內(nèi)容的相對關系，形成新的搭配格局，增添一些綜合性、設計性及具有延伸性的實驗內(nèi)容，著力培養(yǎng)學生的獨立思維、分析問題和解決問題的能力.

根據(jù)更新的實驗內(nèi)容，自編大學物理實驗教材，自編教材的好處是能充分挖掘已有實驗器材，重新編排實驗的內(nèi)容和要求，更加有針對性地對學生展開教學，使教學內(nèi)容更加符合學生的學習現(xiàn)狀,并能最大化地反映科學技術領域的新發(fā)展以及工程技術領域的新應用.

2 服務專業(yè)學習 展開分層次教學

在以培養(yǎng)應用型人才為主的高校非物理專業(yè)開展大學物理實驗教學，能給學生提供的幫助是,培養(yǎng)科學素質(zhì)和方法論、動手能力、思維能力以及創(chuàng)造意識與能力.而這些都是為學生的專業(yè)學習服務的，因此，在講授這門課的時候不能喧賓奪主，而應該以配角的心態(tài)為專業(yè)人才的培養(yǎng)提供服務.這就要求實驗內(nèi)容的安排必須與學生的專業(yè)學習掛鉤，不能千人一面，如對電子、計算機類學生，適當增加電磁學部分的內(nèi)容，對工程類學生適當增加力學、熱學部分內(nèi)容.

其次，根據(jù)實驗的難易及學生的基礎，開展分階段和分層次教學.第一學期作為基礎訓練階段，開設的基礎性實驗較多，目的在于讓學生掌握常用儀器的使用及基本的測量方法(如比較法、放大法、模擬法等).由于要同時開設多個實驗，而學生的人數(shù)又較多，因此,我們根據(jù)學生的基礎又開展分層次教學，將實驗項目分為力、電兩部分，讓基礎較好的學生從電學實驗開始，基礎較差的從力學開始，因勢利導，充分調(diào)動全體學生的學習積極性.第二學期為綜合訓練提高階段，開設電、光等綜合設計性實驗，對每個實驗項目提出具體要求，并要求學生獨立完成，從而加強對學生操作能力和綜合能力的訓練，同時,適當增加一些近、現(xiàn)代的物理實驗內(nèi)容，以拓展學生的思維空間.

3 與時俱進 改革教學方法著力培養(yǎng)學生動手能力

傳統(tǒng)的實驗教學往往是由教師先講，甚至作示范，然后學生根據(jù)教材上的步驟進行操作.學生實驗時對教師或教材容易產(chǎn)生依賴心理，做的只是一種單純的操作訓練，其自學能力、獨立思維能力以及創(chuàng)新能力并未得到充分訓練.

改革傳統(tǒng)的實驗教學方法，就是要求教師把一般的實驗內(nèi)容以設計性的思路進行講解，將實驗的設計思想、實驗方法、儀器的選擇和實驗數(shù)據(jù)的處理、分析方法作為講授的重點，即授學生以實驗的方法和工具，而不是具體的實驗內(nèi)容和操作步驟.對一些在實驗講義的指導下學生就能完成的驗證性實驗，鼓勵教師少講或不講，擯棄“保姆式”的教學方式，充分調(diào)動學生學習的主動性，讓其在獨立思考之下，動手完成實驗內(nèi)容.

4 增加設計性及研究性實驗內(nèi)容著力培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識

對設計性、研究性實驗，以“力、熱、聲、光、電”以及近代物理實驗等部分內(nèi)容為基礎，由教師設置研究性課題(學生也可通過實驗學習自選題目)，提供實驗器材并提出實驗要求，由學生提出實驗假設，預測實驗結果，擬定實驗方案，制定實驗步驟，通過獨立地觀測和分析去探索、研究，從而發(fā)現(xiàn)“新”的物理現(xiàn)象，并通過建立物理模型解釋實驗現(xiàn)象.

設計性、研究性實驗具有探索性、自主性和開放性等特征，能充分激發(fā)學生的學習積極性，特別是在培養(yǎng)學生創(chuàng)造性思維和科學態(tài)度方面有著很好的作用，非常有利于學生創(chuàng)新意識的形成.

5 積極探索推進實驗室開放的新途徑

開放實驗室不僅能為學生提供更多的實驗時間和實踐機會，而且能最大限度地提高實驗設備的利用率，更為主要的是，能有效地培養(yǎng)學生的實驗創(chuàng)新設計與研究的能力.鑒于以上的認識，在我們實驗室數(shù)量有限且人手較少的情況下，安排一個實驗室分時間段對學生開放，把實驗室可能開設的實驗項目公布，由學生根據(jù)自身興趣自由安排實驗內(nèi)容，同時，安排實驗技術人員實行坐班制，及時對學生的實驗做出指導和幫助.為了充分調(diào)動學生對物理實驗的興趣和創(chuàng)新意識，我們在開放實驗室的基礎上，每年舉行一次學生實驗技能大賽，通過競賽的方式為優(yōu)秀學生提供發(fā)揮聰明才智和施展個性的場所，使他們盡早涉足科學研究領域，有效地培養(yǎng)其創(chuàng)新精神和實踐能力.

綜上所述，立足于應用型大學對學生獨立動手能力、創(chuàng)新精神與創(chuàng)新意識的培養(yǎng)，構建并實踐大學物理實驗教學的新體系，就必須打破傳統(tǒng)的教學內(nèi)容與體系，不斷地進行教學方法、教學模式的改革與創(chuàng)新，為學生的全面發(fā)展提供優(yōu)質(zhì)的和個性化服務.

參考文獻

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