大學物理實驗教學中創(chuàng)新能力及科學素質(zhì)的培養(yǎng)

鹽城工學院數(shù)理學院 田宏玉

大學物理實驗教學中創(chuàng)新能力及科學素質(zhì)的培養(yǎng)

鹽城工學院數(shù)理學院 田宏玉

直觀性、實踐性和創(chuàng)造性是大學物理實驗教學中至關(guān)重要的特點。大學物理實現(xiàn)教學要充分發(fā)揮學生個人的主觀能動性，結(jié)合實際，探索最佳實驗方案，體驗實驗研究和科研活動的樂趣。大學物理實驗教學應當跟隨時代和科學發(fā)展的步伐，使學生在學習和實踐當中培養(yǎng)自身能力，努力形成嚴謹?shù)目茖W實驗態(tài)度、扎實的科學實驗基礎(chǔ)、熟練的實驗操作技能、不斷開拓創(chuàng)新思維能力和勇于創(chuàng)造的精神，成為具有較強創(chuàng)新意識和科研素養(yǎng)的新型應用人才。

大學物理 實驗教學 創(chuàng)新能力 科學素質(zhì)

一、科學優(yōu)化實驗課程，注重學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)

高校教學體系一成不變、內(nèi)容陳舊落后等現(xiàn)象使教學內(nèi)容已經(jīng)跟不上科技創(chuàng)新和前沿科學發(fā)展的步伐。其中，教學內(nèi)容的編排存在明顯的重基礎(chǔ)、驗證性實驗，輕設(shè)計、應用性實驗的現(xiàn)象。傳統(tǒng)的力學、熱學、電磁學、光學等基礎(chǔ)驗證性實驗較多，而綜合性、設(shè)計性、應用性、利用現(xiàn)代技術(shù)的實驗較少，特別是非物理專業(yè)相關(guān)的綜合性實驗少之又少，對于學生能力培養(yǎng)極為不利。

為了更好地發(fā)揮實驗課程的作用，培養(yǎng)學生符合時代的創(chuàng)新能力，高校與教師需進行物理實驗課程結(jié)構(gòu)的重組優(yōu)化。首先，按照簡單、基礎(chǔ)、綜合設(shè)計、創(chuàng)新型實驗的遞進關(guān)系原則進行物理實驗課程的編排，形成基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗、選做實驗和研究創(chuàng)新型實驗。其次，物理實驗中應繼承傳統(tǒng)、推陳出新。將實驗課程中落后陳舊的內(nèi)容、方法、技術(shù)給予刪除，保留實驗中原理應用性強、重要意義的實驗項目，使其保留原有特色基礎(chǔ)上又符合現(xiàn)代科技發(fā)展的要求。再次，高校應充分重視教師的科研成果，轉(zhuǎn)化成教學研究，并增加新的綜合性、設(shè)計性實驗以及科技發(fā)展和社會進步適應的前沿物理實驗內(nèi)容，不斷擴大物理實驗教學知識面，從而拓寬學生的視野，培養(yǎng)學生參與科研的興趣，激發(fā)創(chuàng)新意識。

二、實施多樣化的實驗教學，注重學生科研素養(yǎng)的提高

1.變廢為寶，設(shè)立廢舊儀器實驗室。變廢為寶是現(xiàn)代提倡的一種綠色環(huán)保概念，廢舊儀器實驗室的資源循環(huán)利用、廢物再利用正是遵循這一理念。實驗室收集已老化但部分還能正常使用的廢舊儀器配件（家電、工具、儀器等配件）進行重組整合，并附上圖片或文字使用說明，再配備計算機，設(shè)立廢舊儀器實驗室。

實驗室中，教師可以借助這些非正規(guī)操作導致的后果成品提醒學生規(guī)范操作的重要性，有利于學生培養(yǎng)良好的操作習慣。學生還能發(fā)揮主觀能動性，利用廢舊設(shè)備配件重新拆組，實現(xiàn)自己的小制作，既能實現(xiàn)學生參與實踐的愿望，又讓其在設(shè)計中感受樂趣，培養(yǎng)學生的動手能力，一舉多得，受益匪淺。

2.創(chuàng)新平臺，開展多媒體課件競賽活動。作為新時代的代言人，大學生思維活躍，具有豐富的想象力，容易接受新思維、新方法。如果發(fā)揮到多媒體物理課件實踐中，將能增加新的物理實驗亮點，有助于教師思想轉(zhuǎn)換，也有利教學質(zhì)量的提高。為此，高校可以嘗試在大學生中開展物理實驗多媒體課件制作競賽。

例如，高校可以由學院牽頭、物理實現(xiàn)室負責、學生會組織，安排競賽前后期的工作。前期做好競賽時間、競賽選題、評選規(guī)則的實施方案，及時公布，學生自愿報名參加。后期競賽中，做好選聘專家和學生代表評委的安排工作，保證評選公平公正的原則。另外，物理多媒體課件制作競賽是學生自我展現(xiàn)、激發(fā)創(chuàng)新的一個平臺。既能充分發(fā)揮學生豐富的想象力，理論實踐相結(jié)合，又能讓師生在樂趣競賽的過程中實現(xiàn)學術(shù)交流，激發(fā)學生的創(chuàng)新積極性。

3.應用現(xiàn)代教學手段，提高實驗教學質(zhì)量。教師在教學中應改變傳統(tǒng)的黑板板書教學模式，適當融合現(xiàn)代教學技術(shù)手段，使用多媒體課件，如文字、圖片、動畫、音頻、視頻、虛擬現(xiàn)實等元素，形成高效率多形式的教學方式。利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，逐步建立物理網(wǎng)絡(luò)教學資源庫和網(wǎng)絡(luò)仿真實驗，實現(xiàn)物理教學向信息化和網(wǎng)絡(luò)化靠攏，使教學內(nèi)容豐富化，增添學生對實驗教學的趣味性，增強學生主動參與、探索、思考的能力。

現(xiàn)代化的實驗教學具有交互性。學生除了能夠在學校網(wǎng)絡(luò)平臺上查閱教師教學課件資料外，平時學習中遇到的課程疑難，如理論知識、實驗方法、設(shè)備運用等方面問題及想法都能與教師進行一對一交流，這是非常難得的。從教師的角度出發(fā)，面對教學問題，教師要積極鼓勵學生勇敢提出改進性建議，設(shè)計合理的解決方案，鍛煉學生科學研究的能力。教師還能在這個交互的網(wǎng)絡(luò)平臺公布并評定學生每次的實驗結(jié)果，指出問題，提出合理建議，使學生發(fā)現(xiàn)自身存在的問題，以便后期改善。出現(xiàn)特別情況時，學生還可申請重新做實驗。

4.營造良好的實驗氛圍，助力學生交流思考。一般情況下，大學物理實驗課程的教學都是在實驗室中進行的，但物理實驗的科學素質(zhì)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)卻不應局限在這一狹小空間，我們應該盡更多地創(chuàng)造更多機會加強學生思考，不斷學習，提高自我素養(yǎng)。所以，教師應充分利用一切可能的條件，如寬松的學習環(huán)境、良好的實驗氛圍、足夠的探索空間，做到讓學生隨時隨地都能進行實驗。

三、結(jié)束語

實驗中，高校與教師應鼓勵學生不斷實踐、驗證、探索，激發(fā)學生對實驗的興趣，增強學生對未知世界的探索欲望，培養(yǎng)學生大膽創(chuàng)新、科學探索的精神。大學物理實驗與其他科學實驗在實驗思想、方法、手段上具有共性，物理實驗教學中，高校與教師需要不斷進行教學理念的更新、方法的調(diào)整、思維的拓寬，培養(yǎng)學生實事求是、科學嚴謹、認真思考、勇于創(chuàng)新的科學素質(zhì)。

［1］解迎革，李 霞，王國棟.面向?qū)W生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的大學物理實驗教學改革與實踐［J］.新課程研究（中旬刊），2014

［2］黃雄輝.大學物理實驗教學中培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的研究［J］.教育教學論壇，2014

ISSN2095-6711/Z01-2015-12-0176