創新能力培養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)

我國的高等教育經過近20年的迅猛發展，已從“精英式”向“大眾化”轉變，當今的中國不光需要研究型、創新型的精英，更需要能把成熟的技術和理論應用到生產實踐中的應用型或技能型的專門人才.這一社會發展的需要，必然引起高等院校人才培養模式的重大變革，迫使國內的大多數高校(特別是對一些“三本”或剛升格不久的院校來說)紛紛把人才培養的目標定位于應用型人才的培養，面對這樣的定位，傳統的“精英式”教育的課程體系、教學內容、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，而實驗技能是工程實踐能力和創新能力的基礎，因此，實驗教學在應用型人才培養過程中尤為重要.大學物理實驗作為大學生進校后第一門科學實踐課程，對于培養學生科學素質、動手能力、思維能力以及創造意識都起著極其重要的作用，是培養具備現代科技素質的高質量、高層次創新人才的重要實踐環節.如何建立一種適合應用型人才培養的教學體系，能夠滿足各層次學生學習需要，激發學生學習積極性和主動性，培養創新意識和能力，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學習相適應的教學體系，給學生營造了循序漸進的實驗環境和學習氛圍，通過舉辦各種形式的競賽激發了學生的學習興趣，凸顯了實驗教學在創新型人才培養中的重要作用.

1 整合實驗內容 自編有針對性的教材

傳統陳舊的實驗教學內容是制約物理實驗課程發展的主要因素之一，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，很難激發學生的學習興趣.改革傳統的實驗教學內容，關鍵就在于重新選擇、組織和調整實驗內容.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、儀器使用訓練性質的實驗內容，并注重實驗內容的銜接.用現代科技發展和工程應用的觀點重新審視各部分實驗內容的相對關系，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容，著力培養學生的獨立思維、分析問題和解決問題的能力.

根據更新的實驗內容，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，重新編排實驗的內容和要求，更加有針對性地對學生展開教學，使教學內容更加符合學生的學習現狀,并能最大化地反映科學技術領域的新發展以及工程技術領域的新應用.

2 服務專業學習 展開分層次教學

在以培養應用型人才為主的高校非物理專業開展大學物理實驗教學，能給學生提供的幫助是,培養科學素質和方法論、動手能力、思維能力以及創造意識與能力.而這些都是為學生的專業學習服務的，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為專業人才的培養提供服務.這就要求實驗內容的安排必須與學生的專業學習掛鉤，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容，對工程類學生適當增加力學、熱學部分內容.

其次，根據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，而學生的人數又較多，因此,我們根據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、現代的物理實驗內容，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學生動手能力

傳統的實驗教學往往是由教師先講，甚至作示范，然后學生根據教材上的步驟進行操作.學生實驗時對教師或教材容易產生依賴心理，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新能力并未得到充分訓練.

改革傳統的實驗教學方法，就是要求教師把一般的實驗內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據的處理、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，動手完成實驗內容.

4 增加設計性及研究性實驗內容著力培養學生的創新意識

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，從而發現“新”的物理現象，并通過建立物理模型解釋實驗現象.

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

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，能有效地培養學生的實驗創新設計與研究的能力.鑒于以上的認識，在我們實驗室數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，由學生根據自身興趣自由安排實驗內容，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.為了充分調動學生對物理實驗的興趣和創新意識，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秀學生提供發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，有效地培養其創新精神和實踐能力.

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

參考文獻

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