地方院校創建“物理與科學”探究館的思路與措施

黃顯吞

（百色學院，廣西 百色 533000）

地方院校創建“物理與科學”探究館的思路與措施

黃顯吞

（百色學院，廣西 百色 533000）

創建“物理與科學”探究館的是學校組織學生開展創新性實驗計劃項目研究與訓練的理想平臺，是新形勢下物理教學與科學知識普及改革的一項有益嘗試。創建的思路與措施是使學生從關注實驗到關注創新，使科學探究和技術創新活動形成一種具有時代特色的物理教學及科普教育新模式。

創新創業；物理與科學；思路與措施

在當前大力推動“大眾創業、萬眾創新”的大背景下，特別是提倡創新教育要從小抓起、從學校教育開始、進而惠及全民創新教育備受關注的新形勢下, 普及當地人民群眾的科學文化知識和提高本地區人民的科學素養也是地方院校義不容辭的責任。如何使人們的科學素養得到提高，使人們的學習、生活與社會聯系在一起，成了當前教學和科普工作中急需解決的問題。

為此，應從供給側進行改革，創建“物理與科學”探究館就具有較強的適用性及針對性，不僅解決了學生創新性實驗研究與訓練問題，而且解決了廣大農村地區科學師資力量及科普薄弱等突出問題，從而惠及更多學生、廣大人民群眾甚至整個社會，并探索出一條符合我國國情區情的行之有效的物理教學及科普之路，這是時代的需求，也是一個很值得探討與研究的課題。

1 地方特點

擁有面積3.63萬平方公里、人口400萬以及與越南的邊境線長達360.5公里的百色市地處大石山區，是廣西面積最大的地級市，但經濟落后，廣大人民群眾對科學技術知識了解甚微，科學知識普及率極低。同時，百色市又是壯、瑤、苗、彝、仡佬、回等少數民族共同居住的地區，是廣西面積最大的地級市，但縱觀整個百色地區沒有一所“像樣”的有關“物理與科學”科普探究館，且各學校基礎設施落后，物理及科普器材短缺，幾乎沒有一件象樣的物理與科普實驗器材，更不用說有點“現代”的物理與科學實驗儀器設備了。那么，地方應用型院校就應研究如何創建“物理與科學”探究館以促進創新人才培養，從而帶動整個地區物理教學的發展以及科學知識的普及，辦出特色，為促進當地經濟建設和社會發展是地方院校義不容辭的光榮責任。

2 問題現狀

高度重視創新型人才的培養，是經濟發達國家的成功經驗。為促進創新人才，國內外許多高校經過探索與實踐，普遍認為鼓勵、組織學生進行科學研究，開展并實行創新性實驗計劃項目研究與訓練是最有效的途徑（即“物理與科學”探究館功能）[1,2]。最早在這方面進行實踐探索的是美國麻省理工學院（1969年），并逐步在美國眾多大學推開。接著哈佛大學“Home-Lab”實驗、哥倫比亞大學和麻省理工學院的“Upper-Division”實驗，斯坦福大學的“Project”實驗就類似于我國的大學生創新性實驗計劃項目。在我國，1996年清華大學借鑒美國麻省理工學院的UROP（本科生研究機會計劃），實施了 SRT（學生科技訓練）計劃，要求學生必須取得科技能力訓練的學分才能畢業。浙江大學隨后也實行了STRP（大學生科研訓練）項目。在此后幾年之內，中國科技大學、北京大學、北京師范大學等也陸續正式設立了類似的項目。迄今，國內大學開展此項工作已比較普遍。

在當今國家全面深化改革的總體形勢下，越來越多的教育用人單位有了科學技術教育特色建設和能力提升的需求，以致現在許多中小學校與物理學科相關聯較大的《科學》和《通用技術》等課程老師非常緊缺。那么，更廣覆蓋、更精準到位和更可持續的專業支持服務成為急需解決問題[3,4]。但從總體來看，現階段我國的“物理與科學”探究館建設還不能很好地適應培養“高素質專門人才與拔尖創新人才”的要求，未能實現注重培養學生探索精神、科學思維、實踐能力、創新能力的培養。特別是從人才培養體系整體出發，未能建立以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的實驗教學體系；未能真正建立起有利于激勵學生學習和提高學生能力的有效管理機制，創造學生自主實驗、個性化學習的實驗環境；未能實現學生實驗興趣濃厚、學習積極主動，自主學習能力、實踐能力、創新能力明顯提高，達到實驗探究館創新成果豐富的要求。

3 創建“物理與科學”探究館的思路與措施

多年實踐表明，通過觀看或操作實驗來學習物理科學知識和對科學知識的普及是一條十分有效的途徑，特別是“物理與科學”探究館隱藏著的巨大科學教育功能。

3.1 探究館建設既有學生“項目”實驗，又有“工作室”學習模式和科普功能，走開發低成本高智慧探究之路

這里的“項目”是指：“那些學生積極參與選擇、計劃和實施具有實踐性、解決問題特征的任務的項目”。“項目”實驗可以是各種“大學生科技訓練”項目，也可以是學生參加的教師科研的子項目。但這些項目應該有明確的計劃周期、計劃內容、實驗方案，在項目實施過程中，要堅持學生是主體，是項目的執行者和開發者。那么，學生帶著“項目”進實驗室，學生的創造性思維得以實踐。并在實驗探究過程中，學生自我探究、自主學習的過程，對于開拓學生視野，培養學生科學思維能力、分析與解決問題能力、創新能力有著不可替代的作用。這樣充分發揮學生的創新性和主動性，做到人人參與，人人受益，提高創新綜合實力。

而依托探究館設計科研實驗課題，形成“工作室”模式很好地激發學生學習、研究的興趣與主動性。同時，走開發低成本高智慧特色探究館建設之路，研發與制作出凝結著創新思維和創造性設計的真正有價值、有生命力的低成本實驗設備是成本低但智慧不低、技術含量不低、教育價值不低的原汁原味物理與科學實驗設備，融民族性、地方性、科普性、趣味性與啟發性為一體，激發人們對科學的興趣，送給人們本身就是一種智慧的熏陶和享受，從而助推創新人才培養。而且，創設低成本高智慧科普實驗，讓廣大人民群眾參與其中，使我們的教學及科普內容更生動、更豐富，使人們更加崇尚科學，反對迷信，認識科學的精髓，激發人們繼續深入探索科學的奧秘，以此推動與提高整個國民的科學素養。這樣，做到特色鮮明，成效突出，注重內涵發展，打造具有創新特質、可操作可復制的物理與科學實驗教育教學創新成果作品。使學生從關注實驗到關注創新，使科學探究和技術創新活動形成一種具有時代特色的物理教學及科普教育新模式。

3.2 探究館建設要有“自主式”主動性實驗與探究，智慧熏陶與科學啟迪

鼓勵、組織學生進行科學研究，開展并實行“自主式”主動性學習與探究是創新性實驗計劃項目研究與訓練最有效的途徑。獨創研發并制作精巧實效且富創新思維的低成本實驗，這樣學生就能透過較少但又比較熟悉的技術細節就可領悟其中簡單、實用的科學原理并體會其中的設計與創作技巧，讓學生感受這樣的原創科研并具獨立自主知識產權的特色物理實驗的科學探索過程，這樣接地氣的實驗內容，有利于培養學生的創新能力，激發學生學習的濃厚興趣并得到良好的教學效果，達到激發創新思維教育和科學方法啟迪目的。同時，抓住技巧方法，增加本土原創的自制材料，開發出凝結著創新思維和創造性設計的低成本高智慧物理實驗，能巧妙地解決長期以來困擾教學、科普推廣和生產實踐中的許多疑難問題，成為寶貴的科學物質和精神財富，對當地社會和經濟的發展起到很好地促進作用。

探究館實行“自主式”主動性制作與探究，以原創科研成果并具獨立自主知識產權的特色物理實驗項目激發創新思維,對廣大學生及人民群眾進行智慧熏陶與科學啟迪，加深人們對物理與科學原理的理解，給人們提供接觸物理與科學實驗的機會，促進思考，使人們熱愛科學，品嘗科學的美，認識物理與科學的精髓，激發人們繼續深入探索物理與科學的奧秘。在探究館中，把構思巧妙、技術先進、印象深刻、效果明顯的物理與科學技術實驗現象呈現在人們面前，達到開闊眼界、培養興趣、啟迪思維、開發智力的作用，即既要有使學生在操作實驗中能激發他們的創造力，又要有能帶動他們的創造行為的物理與科學技術作品。

同時，探究館研究如何“在科學的堅果上涂蜂蜜”，在探究館中使科普工作與輕松、好玩融合，這樣科學就不再是冷峻而是變得溫暖可人，吸引著眾多普通人的關注，讓更多公眾了解科學，也讓科學走入公眾，吸引更多民眾參與，激發人們對科學的興趣，使科學知識的普及活動更有生命力和吸引力，使人們更富有參與感，增強廣大學生及人民群眾對科學的認識，破除迷信思想。這樣的探究館就留給人們很多難得的啟示，給人們學習的好機會，并吸引大批來訪者并使之受創新啟迪，這樣厚植大眾創業、萬眾創新土壤，促進創新人才培養，為建設創新型國家提供源源不斷的人才智力支撐。這樣，用接地氣的物理與科學技術實驗來厚植創新土壤，進行產學研結合協同研究，促進知識產權成果轉化，以實驗養實驗。

3.3 探究館建設要為學生各項專業競賽服務，促進創新人才培養

學生科技競賽活動是培養學生創新意識的重要途徑，是提高學生創新能力的重要載體。競賽過程是一個知識應用與交流的過程，有利于將課本知識與解決實際問題相結合，可以使動手能力、團隊意識、競爭意識得到培養，是一個創新的過程，必須綜合運用基礎知識與專業知識，創新思路，還要自己動手進行作品制作，可以使動手實踐能力、創新意識、創新能力得到加強。

目前，大學生的科技競賽很多，僅教育部主導并重點資助的全國大學生科技競賽就有近20多項賽事。那么，在探究館建設上應支持鼓勵學生參加各項學生科技競賽，為學生提供必要的條件。通過競賽、培訓，發現一些核心學生并按每項賽事組織形成一些創新團隊，鼓勵他們常年依托賽事開展研究，形成自己的科研團隊建設，將實驗室向他們開放，最終要使每項賽事團隊有固定的開放實驗室，并有針對性地改進實驗設備或增加實驗器材。在條件成熟的情況下，還可以以一些競賽為引導，建立專門的探究實驗室，主要用于學生此類科研創新實驗與實踐。那么，開發融科技原理、娛樂和競賽為一體的一系列物理與科學實驗項目，讓老師、學生們都有展現自我價值的平臺，進而促進創新人才培養。

4 結語

“物理與科學”探究館的建成將是學校以后組織學生開展創新性實驗計劃項目研究與訓練的理想平臺。把物理實驗教學和大學生創新性實驗研究相結合，為學生的創新實踐與研究提供一個支撐平臺，為創新型人才培養奠基。從而把“物理與科學”探究館打造成大學生創新性實驗訓練基地，這將是新形勢下物理教學與科學知識普及改革的一項有益嘗試，從而構建具有特色的物理教學及科普教育體系，對物理學科教學的發展以及科學技術的普及都具有重要的現實意義和實用價值。

[1] 莊總來,陳小麟,周涵韜.建設創新實驗室,促進創新人才培養[J].高等理科教育,2004(2):99-102.

[2] 王海林,李相銀,王志興.物理實驗教學示范中心建設學生科學素質培養[J].實驗技術與管理,2012,29(8):122-124.

[3] 盧德馨.理性、有序地建設探究實驗室[J].物理與工程, 2007(6):1-3.

[4] 孫敬姝,劉倩,霍俊德.物理基礎實驗室建設與創新人才培養[J].實驗技術與管理,2003(1):82-84.

The ideas and measures of to create "physics and science" explore library in local colleges

Create "physics and science", organizes the student to carry out the innovative experiment exploring pavilion is a school project research and training of the ideal platform, is under the new situation of physical teaching and the scientific knowledge popularization a helpful attempt to reform. Concerned to make the students from the experiments to focus on innovation, make scientific exploration and technological innovation activities form a with era characteristics of physical teaching new mode and popular science education.

Innovative undertaking; physics and science; ideas and measures

G642

A

1008-1151(2016)07-0129-03

2016-06-10

百色學院教育教學改革工程項目（2016JG46）；廣西高等教育教學改革工程項目（2012JGA209）。

黃顯吞，供職于百色學院物理與電子信息工程系，從事物理教學及電工技術應用研究。