大學(xué)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地的建設(shè)

彭勇+羅昔賢+付姚+田瑩+許雪松

摘要：為了突出培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才，探索創(chuàng)新性教育，對(duì)高校大學(xué)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)目標(biāo)、內(nèi)容及其效能進(jìn)行了探索和實(shí)踐，介紹了我校物理創(chuàng)新實(shí)踐基地初期建設(shè)取得的成效。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新型科技人才;大學(xué)物理;創(chuàng)新實(shí)踐基地;實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號(hào)：G642.0 ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? 文章編號(hào)：1674-9324（2015）20-0128-02

一、引言

《國家中長期人才發(fā)展規(guī)劃綱要（2010—2020年）》明確指出：突出培養(yǎng)造就創(chuàng)新型科技人才，探索創(chuàng)新性教育，突出培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。適應(yīng)社會(huì)主義現(xiàn)代化建設(shè)的需要，以提高專業(yè)水平和創(chuàng)新能力為核心，打造宏大的高素質(zhì)專業(yè)技術(shù)人才隊(duì)伍。

科學(xué)完整的教學(xué)應(yīng)包括傳授知識(shí)、應(yīng)用知識(shí)和探求未知及與其配套的訓(xùn)練與考核。目前學(xué)校教育最大弊病是高度統(tǒng)一的教育方式導(dǎo)致學(xué)生的個(gè)性被禁錮在單一、僵化的教育模式中。教師以知識(shí)的灌輸為目標(biāo)，以考試為向?qū)В越滩臑橐罁?jù)，機(jī)械地傳授大綱指定的內(nèi)容，忽視實(shí)際需求、學(xué)生能力、情感和個(gè)性的培養(yǎng)，學(xué)生的創(chuàng)造力得不到應(yīng)有的發(fā)揮。人才的創(chuàng)造性不是主要來自課堂理論教育，創(chuàng)造性和實(shí)踐是密不可分的，沒有實(shí)踐的創(chuàng)新是空想[1，2]。

物理實(shí)踐對(duì)于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、動(dòng)手能力、思維能力及創(chuàng)新意識(shí)與能力起著極其重要的作用，是培養(yǎng)具備現(xiàn)代科學(xué)素質(zhì)的創(chuàng)新人才的重要實(shí)踐環(huán)節(jié)。

近些年，國內(nèi)各高校實(shí)行綜合性、設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ浇o傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)注入了新的活力，使其從傳統(tǒng)、呆板的灌輸式教學(xué)模式中走出來，在培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力、創(chuàng)新意識(shí)方面呈現(xiàn)出獨(dú)特的教育功能。實(shí)踐證明：建設(shè)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地是解決上述教育弊端的有效措施之一。

為全面落實(shí)《教育部關(guān)于全面提高高等教育質(zhì)量的若干意見》的教育方針，以實(shí)施國家“卓越工程師”教育培養(yǎng)計(jì)劃，急需創(chuàng)新教學(xué)方法和手段。針對(duì)我校工科專業(yè)人才培養(yǎng)對(duì)物理知識(shí)的需求，開展具有專業(yè)特色的大學(xué)物理教學(xué)，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的實(shí)用型人才是時(shí)代的要求。為此，我校物理系借鑒國內(nèi)一些高校的經(jīng)驗(yàn)[3-5]創(chuàng)建物理創(chuàng)新實(shí)踐基地。

二、建設(shè)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地的目標(biāo)

創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)的目標(biāo)有以下幾點(diǎn)。

1.利用物理創(chuàng)新實(shí)踐基地實(shí)現(xiàn)教學(xué)雙向互動(dòng)，開展發(fā)掘?qū)W生自主設(shè)計(jì)能力和動(dòng)手能力等實(shí)踐活動(dòng)。從原來的接受式學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鞯难芯啃詫W(xué)習(xí)，促使學(xué)生實(shí)踐能力和學(xué)習(xí)能力有較大的提高，使學(xué)生逐步形成主動(dòng)學(xué)習(xí)、主動(dòng)發(fā)展的精神，不斷提高觀察問題和解決問題的水平。

2.創(chuàng)造力是每一個(gè)正常人都具有的一種自然屬性，人們的創(chuàng)造力是可以通過相關(guān)的學(xué)習(xí)或訓(xùn)練，通過創(chuàng)新教育的實(shí)施而被激發(fā)出來的。物理創(chuàng)新實(shí)踐基地建設(shè)是提供培養(yǎng)創(chuàng)造力的平臺(tái)。通過創(chuàng)新實(shí)踐訓(xùn)練，達(dá)到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)，訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)踐能力，拓展學(xué)生的知識(shí)面，積累學(xué)生的生產(chǎn)生活經(jīng)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生靈活思考、通變解決問題的能力和團(tuán)隊(duì)合作精神以及分工協(xié)作能力。

3.增強(qiáng)教師現(xiàn)代教育技術(shù)的業(yè)務(wù)素養(yǎng)，發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)的最大效益。堅(jiān)持變教學(xué)為導(dǎo)學(xué)，變導(dǎo)學(xué)為研學(xué)的基本思想，優(yōu)化課堂教學(xué)。通過教師科學(xué)的指導(dǎo)，使學(xué)生能夠發(fā)揮主動(dòng)性，自主合作，和諧健康地學(xué)習(xí)與成長。

三、建設(shè)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地的方案

建設(shè)創(chuàng)新實(shí)踐基地方案包括完善和建設(shè)演示實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室、視頻播放室及圖書圖片作品陳列室等。

匯集掛圖、視聽光盤、視頻、文字資料等形象生動(dòng)的物理資源。設(shè)置計(jì)算機(jī)導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括物理百科、百年諾貝爾、古今中外物理學(xué)家以及物理科學(xué)近代科技在軍事、航天、醫(yī)學(xué)、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用等。通過媒體擴(kuò)展學(xué)生的知識(shí)領(lǐng)域，了解物理科學(xué)的發(fā)展史和現(xiàn)代科技前沿課題，誘發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識(shí)的濃厚興趣，開闊學(xué)生的視野及拓展學(xué)生的思路，激起學(xué)生的創(chuàng)新欲望。

演示實(shí)驗(yàn)直觀地演示相應(yīng)物理規(guī)律本質(zhì)，使學(xué)生從感性上深入認(rèn)知物理原理，確保學(xué)生從本質(zhì)上理解掌握所學(xué)物理知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)觀察分析事物、總結(jié)事物發(fā)展變化規(guī)律的能力。

建設(shè)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地——電子設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。整合物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器或破舊報(bào)廢儀器等，發(fā)動(dòng)學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，自制實(shí)驗(yàn)儀器，開展創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)。結(jié)合物理競(jìng)賽，使基地成為學(xué)生充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺(tái)。充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的積極性，激發(fā)學(xué)生主動(dòng)參與并積極探索，為提高學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)創(chuàng)造物質(zhì)條件。

結(jié)合省市每年舉辦的物理競(jìng)賽、物理創(chuàng)新實(shí)踐基地面向全校學(xué)生開展創(chuàng)新競(jìng)賽，對(duì)富有創(chuàng)新性的項(xiàng)目給予立項(xiàng)支持。學(xué)生可以自行安排時(shí)間到創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行創(chuàng)新實(shí)踐，教師給予一定的指導(dǎo)，基地為學(xué)生提供充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺(tái)。

創(chuàng)新課題激勵(lì)機(jī)制促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和合作精神。學(xué)生參與創(chuàng)新活動(dòng)，也將促進(jìn)基地的建設(shè)和發(fā)展[6，7]。

四、建設(shè)物理創(chuàng)新實(shí)踐基地的功效

1.促進(jìn)理論和實(shí)踐的相結(jié)合。物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。物理創(chuàng)新實(shí)踐基地的建設(shè)能夠有效地促進(jìn)物理教學(xué)的系統(tǒng)理論與工程實(shí)踐的銜接，不僅利于學(xué)生對(duì)物理基本原理的理解，培養(yǎng)學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法和實(shí)驗(yàn)方法，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并能促進(jìn)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高，培養(yǎng)從事科技工作和創(chuàng)造性工作的能力。

2.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和主動(dòng)性。許多學(xué)生對(duì)課本以外的物理知識(shí)，如物理學(xué)發(fā)展歷史、前沿科技及物理學(xué)知識(shí)的實(shí)際應(yīng)用等了解甚少，致使學(xué)生學(xué)習(xí)物理缺乏興趣和動(dòng)力。通過物理實(shí)踐基地向?qū)W生提供內(nèi)容豐富的課堂插播錄像，物理百科知識(shí)，物理學(xué)在生產(chǎn)、生活、空間探索、軍事、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用，近代物理和高新技術(shù)的新發(fā)展，等等知識(shí)，充分展示物理學(xué)理論與工程實(shí)際的密切聯(lián)系和豐富多彩的學(xué)科特點(diǎn)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性，提高教與學(xué)的效果。

3.培養(yǎng)學(xué)生以科學(xué)的方法觀察、分析和解決實(shí)際問題的能力。物理實(shí)驗(yàn)是傳授人類從實(shí)踐中獲取知識(shí)的技能和方法，是培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決問題能力的重要環(huán)節(jié)。演示實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛞龑?dǎo)學(xué)生科學(xué)地觀察和分析物理現(xiàn)象，建立物理圖像和模型。設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)課題，既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能體現(xiàn)學(xué)生以“自主、探究、合作”為特征的教與學(xué)的方式，從而把學(xué)生的主動(dòng)性、積極性、創(chuàng)造性充分地發(fā)揮出來，使傳統(tǒng)的以教師為中心的課堂教學(xué)結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性的變革，促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)與實(shí)踐能力以及團(tuán)隊(duì)合作精神。

五、物理創(chuàng)新實(shí)踐基地初期建設(shè)取得的成效

經(jīng)過近半年的努力，整合了物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，在教師的指導(dǎo)下，學(xué)生動(dòng)手設(shè)計(jì)演示實(shí)驗(yàn)，自制實(shí)驗(yàn)儀器，這樣既培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和能力，又充分利用了學(xué)校資源，同時(shí)鼓勵(lì)了學(xué)生參與各種科技創(chuàng)新活動(dòng)。近幾年，我們的學(xué)生在參加省、市各種物理及物理實(shí)驗(yàn)技能大賽中取得了非常優(yōu)秀的成績。在物理創(chuàng)新實(shí)踐基地，學(xué)生自己動(dòng)手制作了許多實(shí)驗(yàn)題目，例如電氣及其自動(dòng)化專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)制作的“數(shù)字式多功能溫度計(jì)”實(shí)驗(yàn)儀器（圖1），獲得了遼寧省物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽一等獎(jiǎng);物流工程專業(yè)的學(xué)生設(shè)計(jì)制作的“空間電磁波的檢驗(yàn)與測(cè)量”實(shí)驗(yàn)儀器（圖2），獲得了遼寧省物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽二等獎(jiǎng);等等。這些成績的取得充分體現(xiàn)了學(xué)生的創(chuàng)新能力有了很大的提高，同時(shí)學(xué)生對(duì)物理課的興趣也大大地提高了，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性得到了加強(qiáng)。

六、結(jié)語

建立創(chuàng)新實(shí)踐基地是培養(yǎng)創(chuàng)新人才的有效途徑。人才的培養(yǎng)是一個(gè)長期的過程，我們將不斷探索適應(yīng)培養(yǎng)創(chuàng)新人才的運(yùn)行模式，為大學(xué)生課外科技實(shí)踐活動(dòng)提供一個(gè)良好的平臺(tái)，給學(xué)生營造循序漸進(jìn)的實(shí)驗(yàn)環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍，讓學(xué)生將他們各種有益的想法付諸實(shí)踐。堅(jiān)持以培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力為目的，經(jīng)過不斷努力和改進(jìn)，我相信我校的物理實(shí)踐基地一定能更好地發(fā)揮其作用，真正成為大學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新的搖籃。

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