物理實驗教學中創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

何祖明

摘要：通過剖析我院物理實驗教學的實際情況，闡述了當前的教學模式存在的問題，構(gòu)建了啟發(fā)性物理實驗教學的新模式，研究了在物理實驗教學過程中如何提高學生們的創(chuàng)新能力。

關(guān)鍵詞：啟發(fā)性教學；創(chuàng)新意識；創(chuàng)新能力

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2017）30-0109-02

當前科學技術(shù)迅猛發(fā)展，社會對創(chuàng)新型人才的要求越來越高。創(chuàng)新能力可以認為看作產(chǎn)生新假設的創(chuàng)新思維能力和創(chuàng)造新事物的創(chuàng)造技能，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力越來越成為社會的焦點，因此，全面提高學生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，已經(jīng)成為我國教育教學改革的重點之一。創(chuàng)新能力是人才競爭力的體現(xiàn)，也是立足世界根本，也是國家綜合國力的體現(xiàn)，增強創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是高校教育教學最為重要的目標之一。有資料分析表明，中國的學生和國外學生相比，應試能力強，但動手能力特別是創(chuàng)新能力較差，與西方發(fā)達國家學生存在很大的差距。目前的大學物理實驗教學，雖然強調(diào)培育學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，實際卻并非如此，學生只是完成所修的學分，教師完成工作量。我們要改變目前的物理實驗教學模式；重新認識學生創(chuàng)新能力，重新設計大學物理實驗項目，其中大學物理實驗對培養(yǎng)大學生創(chuàng)新能力特別重要。通過我對物理實驗教學情況的調(diào)查和研究分析，得出需要解決以下兩個問題：（1）從現(xiàn)實情況的問題出發(fā)，用教育理論為指導，在大學物理實驗教學過程中培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識；（2）考查學生在物理實驗方面創(chuàng)新的真實情況。

一、現(xiàn)行應試教育模式

但是由于時代的變遷和進步，理論教學與實驗教學嚴重脫節(jié)，嚴重制約了學生動手實踐能力的培養(yǎng)。學院原來的實踐及實驗教學模式，實驗項目內(nèi)容已不適應目前的社會需求。具體表現(xiàn)：（1）教學內(nèi)容單一，教學方法單一，專業(yè)性不強；（2）新知識、新方法、新技術(shù)較少；（3）驗證性實驗較多，綜合性和設計性項目較少；（4）校外實踐基地較少。高校的創(chuàng)新性人才的培養(yǎng)趨于弱化狀態(tài)，地方政府很少對學校提供經(jīng)濟支持。由于以上原因，在一定程度上限制了學校的辦學條件，也抑制了學生學習的積極性、獨立思考的興趣和激情，阻礙了學生個性的發(fā)展，因而不利于創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。忽視了認知過程中學生的主觀能動性，從而束縛了學生發(fā)散思維，不利于學生創(chuàng)新和創(chuàng)造能力提升；學習及消化方式是以記憶為主，跟著教師的思路，沒有自己的主張，不能大膽的去嘗試自己的想法，被強迫讀死書，創(chuàng)新不夠。

二、啟發(fā)性教學模式

啟發(fā)性教學是學生自主思考，探索學習，自主發(fā)展，獨立完成，從被動性的學習變?yōu)橹饔^性的學習，這樣學生的主觀能動性得到極大發(fā)揮，提高分析問題和解決問題的能力，教師只是起引領調(diào)控作用。啟發(fā)性教學課堂具有靈活多樣性和隨意性。在傳統(tǒng)的教學中，學生獲得知識的途徑大多是在教室、實驗室獲取，這就在很大程度上限制了學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)和扼殺了學生的奇思異想，啟發(fā)性教學則充分體現(xiàn)了學生學習的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新性，使學生在學習的過程中，感受到創(chuàng)新學習的樂趣。

三、如何培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力

1.改變教學模式。我們常州大學懷德學院改進了目前的實驗教學模式，對傳統(tǒng)教學模式進行了新的研究與探索。改進后的大學物理實驗教學程序是：網(wǎng)上預約課前預習—網(wǎng)上仿真模擬實驗操作—學生發(fā)現(xiàn)問題—實驗室里學生展開討論—教師提問與點評—學生操作實驗—學生完成實驗報告。

一般情況下學生首先在網(wǎng)上預約好后，教師在網(wǎng)上同意申請，學生對自己要做的實驗進行預習，預習完成，回答問題要求正確。為避免發(fā)生安全事故和對儀器的損害，學生進入仿真實驗操作，根據(jù)前面的預習情況，實踐的運用到自己的實驗操作中，在操作時發(fā)現(xiàn)有不懂的問題及其他問題，記錄下來。學生在預約好的時間里到實驗室來正式的做實驗，提交自己在仿真實驗室遇到的問題，教師在場組織學生討論，并根據(jù)學生的討論不時的啟發(fā)學生，教師并不直接講解，只給學生最低限度的提示，最后對學生形成的共識性問題進行講解。學生在實驗室里繼續(xù)做實驗，解決在仿真時遇到的問題，學生完成實驗操作，撰寫實驗報告，處理實驗數(shù)據(jù)，交給指導教師批閱。如果實驗的數(shù)據(jù)偏差較大，不在誤差范圍內(nèi)，則重復做實驗；如果處理的數(shù)據(jù)準確，在誤差范圍內(nèi)，則實驗完成，寫出實驗注意事項及心得體會。這種啟發(fā)學生哪些知識可以應用于實踐中，啟發(fā)學生怎么解決實際問題，啟發(fā)學生親自完成自己的實驗作品的教學方法，使學生在解決實際問題的時候感覺到成就感，體味到學習物理的樂趣，就能大大的激發(fā)學生勇于創(chuàng)新。

2.建立創(chuàng)新機制。大學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要地方，我院把建立創(chuàng)新環(huán)境放在相當重要地位。我院每月定期舉辦如物理力學競賽、物理實驗操作比賽、物理能手等各類創(chuàng)新競賽以及各種科技學術(shù)講座、大學生科技創(chuàng)新報告會，積極鼓勵和引導學生參加各種科技學術(shù)活動，把參加學術(shù)報告和做報告的學生進行登記并有一定的學分。學院建立激勵競爭機制，強化學生的創(chuàng)新意識；鼓勵學生大膽創(chuàng)新，引導學生參加教師的各種科研課題。學院支持了一定的課題，學生自擬題目申報，申報成功的項目派優(yōu)秀指導教師，教師加以必要的指導。

近年來，大學物理實驗室教師指導我院學生參加“江蘇省大學物理與實驗科技作品創(chuàng)新競賽”和舉辦校內(nèi)的“大學物理實驗競賽”，選拔優(yōu)秀作品參加省里的競賽，從參賽情況可以得出，學生踴躍報名，提交了很多創(chuàng)新作品，我院取得了江蘇省大學物理與實驗科技作品創(chuàng)新競賽二等獎1人次，三等獎5人次，學生申請發(fā)明和實用新型專利21項等可喜的成績。我院畢業(yè)的學生得到了社會的一致認可，受到了用人單位的一致好評。

3.構(gòu)建合理的項目體系。創(chuàng)造能力不僅要求具有扎實理論知識和實驗知識，同時還要對學生進行實驗方法、實驗思想、實驗條件、實驗操作、實驗設計、數(shù)據(jù)處理、器儀設計等諸方面的訓練，僅僅掌握某一方面的專業(yè)知識是遠遠不夠的，而且要有敏銳獨特的見解。如本學科的熱學、力學、光學、電磁學等，還涉及到計算機學科數(shù)學、誤差理論、測量學等知識。因此，我院建立以創(chuàng)新為主體的評價體系，激發(fā)學生的創(chuàng)新熱情，加強了學生基礎理論教育的同時幫助學生克服創(chuàng)新能力培養(yǎng)的障礙，樹立信心，構(gòu)建了合理的教學體系。我院大學教育中很注重文科、理科相互滲透，嘗試大綜合班級，不管文科理科都是一個班級，開設相同的大學物理實驗課程和文科物理等，使文科理科之間相互滲透；學院出臺了創(chuàng)新政策，根據(jù)創(chuàng)新成果確定創(chuàng)新學分、創(chuàng)新成績，有創(chuàng)新成績學生可以降低分數(shù)錄取為研究生等。創(chuàng)新能力的培養(yǎng)納入了學校日常管理的評價體系和激勵機制內(nèi)，使學生的創(chuàng)新意識向自發(fā)創(chuàng)新過渡，引導學生增強創(chuàng)新意識，培養(yǎng)創(chuàng)新興趣，更加有利于激發(fā)學生的創(chuàng)新欲望和熱情。

4.培養(yǎng)學生個性發(fā)展。學生是大學的主體，是社會中的不同的個人。每個人都有不同的思想，不同的學生就有不同的創(chuàng)新能力，不同的個性。教師要重視學生的個性差異，注重學生的良好的個性發(fā)展。只有尊重感染性的發(fā)展才有利于學生的創(chuàng)造意識和創(chuàng)新能力。為此，在物理實驗教學時，應以學生為主體，由學生進行組合做實驗，學生做的實驗數(shù)據(jù)不應該一樣，只要在一定的范圍內(nèi)都應該給予發(fā)展，應該改革傳統(tǒng)固定的教育教學方法。

四、總結(jié)與展望

通過剖析我院大學物理實驗教學的實際情況，闡述了當前我院的物理實驗教學模式，研究了在物理實驗中如何提高學生們的創(chuàng)新能力。實踐證明，學生的積極性較高，并且主動設計和操作實驗。也取得了一定成績，其中有5項立項為常州大學懷德學院本科科研實踐項目，2項立項為常州大學實踐實習訓練項目，3項立項為國家大學生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)實驗計劃，1項立項為大學生“挑戰(zhàn)杯”訓練項目。部分成果以學術(shù)論文形式發(fā)表在光電子激光、功能材料、人工晶體學報發(fā)光學報和Materials Letters等學術(shù)期刊，同時申請專利9項，授權(quán)3項，并有1篇論文在第二屆江蘇省科協(xié)舉辦的讀書月活動中獲得三等獎。培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力，構(gòu)建適應創(chuàng)新能力培養(yǎng)的實驗課程體系和教學模式是物理實驗工作者首要考慮的研究課題。常州大學懷德學院物理實驗中心將會不斷進取，繼續(xù)努力，讓實驗教學在創(chuàng)新教育中發(fā)揮更大的作用。

參考文獻：

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