“課程+項目”物理師范生創新能力培養模式

摘 要：大學畢業生必須具備一定的創新能力。在師范物理專業的辦學中，我們采用“課堂+項目”創新能力的培養模式。除開貫穿全程的第一課堂教學之外，以第二課堂項目推動的方式，加強創新能力的培養。

關鍵詞：物理專業；師范生；研究能力

師范生創新能力的培養一直受到教育工作者高度關

注[1-2]。《高等學校物理學本科指導性專業規范（2010版）》對物理學畢業生（包括師范生）的所具備的創新能力提出如下要求[3]：“具有創造性思維能力、獨立思考及批判性思維能力、初步的科學研究能力和一定的科技開發能力”。作為地方高校的師范物理專業，我們的主要目標是為地方培養合格的物理資師。我們認為師范生創新能力的培養具體表現為科研能力和教研能力。近年來，我們堅持把能力的培養貫穿到各個環節中[4]，并以第二課堂項目推動的方式，加強創新能力培養，逐漸形成了“課堂+項目”創新能力培養模式，收到一定的效果。下面是我們的一些實踐體會。

一、第一課堂的教學是物理師范生創新能力培養的基本形式

對于能力培養，除開創新能力之外，還有其他方面的能力，我們這里暫稱為基本能力。包括[3]：獲取知識的能力（如自學能力、獲取信息和處理加工信息的能力）、應用知識能力（如綜合應用知識解決問題的能力、實驗能力、計算機及信息技術應用能力、團隊協作能力）、表達能力（如書面和口頭表達能力、撰寫學術論文，參與學術交流的能力、 應用外語的交流能力、傳播科學普及知識的能力）。各種能力的培養是相輔相成的，基本能力的培養是創新能力培養的基礎，而創新能力培養是基本能力培養的提升。所以，我們一直強調科學合理制訂人才培養方案，把能力培養貫穿到各環節中[4]。

通過理論課教學充實學生的專業知識，通過各種實踐，如專業課程實驗、師范技能訓練、社會調查、學術報告、學年論文、畢業論文等，全方位培養學生的能力。不僅培養專業實驗技能、教育教學技能等基本能力，更主要的是培養創新能力。除開專業理論課、實驗課和師范技能課之外，創新能力培養還體現在社會調查、學術報告、學年論文、畢業論文等環節之中。其中，學術報告包括不定期的開放式學術報告（由外聘專家或本校教師主講），還包括近年才開設的物理學前沿講座課程，由幾個具有一定的科研背景的老師介紹自己的研究方向及進展情況，開闊學生的視野。通過一系列的環節的教學，重點進行物理教育教學的研究訓練，以及物理科學問題的研究訓練。包括獨立提出問題、觀察和分析問題、解決問題的能力、綜合設計物理實驗和分析實驗結果的能力、定性分析和定量計算的能力、創新意識和創新思維能力、撰寫研究報告和研究論文的能力，以及研究結果推廣應用的能力等。

可見，第一課堂是對各種能力進行全方位的培養。其中創新能力的培養是能力培養的核心。

二、第二課堂項目推動創新能力培養的案例介紹

在第一課程教學與訓練的基礎上，以第二課堂項目推動的方式，加強創新能力的培養。基于物理師范生的專業特點，我們加強了實驗、教研和科研的培養。下面是三個相關的創新訓練項目的實施辦法。

1.物理教學技能的訓練與競賽項目

除開日常的教育教學類理論教學與師范技能訓練環節外，我們推出了師范技能訓練與競賽第二課堂項目。目的是進一步提高物理教學技能的同時，培養學生的物理教學創新思維。具體的做法分三步：第一步是面向全體三年級物理師范生（修完教學法課程）進行物理教學技能的課外訓練，然后進行教學技能競賽，評獎鼓勵。第二步是從第一輪競賽獲獎的團隊中選出優秀團隊進行第二輪的訓練，并參加省級教學技能競賽，給予相應的支持與獎勵。第三步是從省賽中獲獎的團隊中選出優秀團隊參加第三輪的訓練，并參加國家級競賽，給予相應的支持與獎勵。在第一輪是從面上要求學生參與訓練與競賽，作為課堂教學的一個補充。而第二、三輪則采取前期成績與學生自愿的原則進行組隊、訓練與參賽。指導老師也是以自愿的原則參與。自愿參與有利于充分調動師生的主觀能動性，在訓練中認真設計授課方案、精心設計制作相關的演示設備，反復訓練、反復思考、勇于創新，取得了出色的成績[5]。近三年來獲國家級物理師范技能競賽特等獎1項、一等獎10項，還有二等獎、三等獎以及省級物理教學競賽一、二、三等獎一批。獲得國家級競賽演示設備評比一等獎一項、三等獎一項。共有2名獲獎學生應組委會邀請在競賽大會上作公開演示，深受好評。師范技能訓練與競賽已成為本校師范物理專業辦學的一個亮點，有力地推動了師范生的物理教學技能和創新能力的培養。一位參賽學生的演示設備的制作與應用已以論文的形式發表[6]。

2.各種創新研究項目

創新能力培養的核心，是培養研究能力，包括教研和科研。如前述師范技能訓練與競賽，就可有效地培養教研能力。為了加強科研能力的培養，我們鼓勵學生參加各種創新研究項目，包括以學生為主體的“挑戰杯”課外學術科技作品競賽項目、大學生創新實驗項目等，以及學生參與教師的各種科研項目。學生經過主持或參與相關項目，經歷了項目調研、申報、答辯、實驗組織與開展、數據的處理與分析、研究成果的總結與發表等各個環節，創新能力得到全方位的鍛煉。

筆者曾指導三位學生參加學校“挑戰杯”課外學術科技作品競賽項目，屬論文寫作類。學生首先經過調研，提出了論文題目為“單色光雙縫干涉的遠場與近場模擬”。經老師認可后，組織材料，填寫項目申報書，并準備答辯PPT。經過學校初審、現場答辯等步驟后，終于獲得立項。立項后，進一步調研，既要弄清雙縫干涉的研究現狀，還要學習并熟悉Matlab和Origin等軟件的使用方法，同時搞清楚干涉實驗的軟件模擬原理，并參考現有文獻進行編程。當程序調試完畢后，利用課余時間分任務進行模擬，定時交換結果，定期與老師溝通、討論。經過半年多的努力，終于完成了單色光雙縫干涉的遠場和近場模擬工作，其中遠場的模擬與現行的理論近似方法得出的結果相符，而近場結果則是一種創新成果。再經過兩個月，運用了整個寒假，把模擬結果寫成論文，并反復修改定稿發表[7]。以此為基礎，學生可進行相關問題和類似的拓展性研究。老師明顯地感覺到，三位學生的研究上路了。

經過較為完整的科研項目的研究訓練，學生在研究能力上將有較大的提高。凡指導過學生創新項目的老師，均有同感。

3.省級物理實驗設計大賽項目

開展物理實驗設計大賽，也是培養并檢驗物理師范生創新能力的重要手段。同樣，學生要經過校內選拔，才能獲得省賽的參賽資格。校內選拔過程中，學生要經過初步方案的設計、現場答辯等環節。在獲得參賽資格后，要進行長達半年左右的訓練，才能正式參賽。近兩年參加競賽獲得三等獎勵3項。獲獎的級別及數量不是很出色，與大賽性質有關（該競賽設立獎項少，而且是參賽組集體獎），也反映出本專業實驗能力的培養有待進一步加強，實驗室開放機制有待進一步完善，目前正在積極改進。但無論如何，就學生能力培養而言，過程十分重要。

三、項目推動在物理師范生創新能力培養的作用分析

在項目運作過程中，首先是培養了前文所述的基本能力，即獲取知識的能力、應用知識能力、表達能力等，特別是其中的自學能力和團隊合作能力。這是培養創新能力的重要基礎。對于創新能力培養，有如下幾方面：

1.培養學生的批判性思維能力

無論哪個項目，學生首先要做的就是調研工作，在調查研究的基礎上，進行分析，尋找研究切入點。這就是批判性思維過程。同時，在項目進行過程中，都涉及批判性思維，要對中間結果進行判斷、分析與總結等。

2.培養學生獨立思考，創造性思維的能力

獨立思考，包括學生個人的思考和學生團隊的集體思考，不需要指導教師的時刻陪伴。指導老師常常發現，學生團隊的獨立性、創造性思維的潛力是巨大的。關鍵是如何引導、激發其思考的熱情與主動性。經過了批判性、獨立性思考，慢慢具有創造性思維能力。

3.培養初步的研究能力

經過項目的全程鍛煉，學生經過調研、設計方案、實施方案，碰到問題思考問題，缺乏知識補充知識，需要設備想辦法采購或制作設備，還少不了反復的實驗（或訓練），不斷地總結、改進，直至得到滿意結果。最后還有成果的展示與發表，有效地培養了研究能力，包括教研與科研，以及教學儀器的開發能力。

對于創新能力的培養模式，我們一直在摸索、思考、提煉。認為第一課堂上的教學與訓練固然是整個培養工作的主體部分，但有效的第二課堂項目訓練卻是創新技能培養的必要補充。本文主要討論項目推動的做法與作用。這是充分發揮教師和學生的個性特長、培養專業特色的關鍵舉措。近兩年來，師范班集體積極向上，連續獲得學校的“文明班”稱號，多名學生獲得學校“創新學子獎”，各類素質、能力指標名列前茅，這在學校中實屬少數。表明“課堂+項目”師范生的創新能力的培養模式是卓有成效的。

參考文獻：

[1]何 蕾.論師范生創新能力的培養[J].麗水學院學報，2009（4）：79—82.

[2]劉炎松.利用“非常規”物理實驗培養高師物理師范生創造力的實驗研究[D].呼和浩特：內蒙古師范大學，2008.

[3]教育部高等學校物理學與天文學教學指導委員會，物理學類專業教學指導分委員會.高等學校物理學本科指導性專業規范[J].物理與工程，2011，21（4）：3—26.

[4]朱偉玲，于 軍，方運良，吳登平.全程滲透實踐教學提高物理師范人才培養質量[J].教育教學論壇，2012（39）：75—77.

[5]于 軍，朱偉玲，吳登平.物理師范生師范技能培養的實踐性探索[J].黑龍江教育（高教研究與評估），2013（1）：43—44.

[6]吳登平，駱永寬，朱偉玲，于 軍.水平方向“壓力作用效果”課程資源的開發與利用[J].中學物理，2013，31（12）：8—10.

[7]鄧沛娜，蘇明樣，梁麗瑩，朱偉玲，陸 霽.單色光雙縫干涉的遠場與近場模擬[J].電子技術與軟件工程，2013（9）：43—45.

（作者單位：廣東石油化工學院）