大學物理創新實驗實訓研究與實踐

何仲 康小平 趙魯梅 黃槐仁

摘 要：大學物理實驗是應用型本科院校普遍開設的實踐類必修課程，是充分發揮學生實驗能力的主要課堂。更新教育理念和實驗教學觀念，構建創新實驗實訓體系，設立開放探究創新實踐實驗室，組織實施探索性、設計性實驗及科研訓練、大學生創新創業訓練計劃以及學科競賽項目，將創新教育貫穿于整個實踐教學全過程，突出學生探索性、創新性能力的培養。

關鍵詞：大學物理實驗 創新實驗實訓 研究 實踐

中圖分類號：G64 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2018）04（b）-0149-02

Abstract：College Physical Experiment is a compulsory practical course universally offered in applied undergraduate colleges and universities， and is the main class which can give full play to students experimental ability. It is very important to update the concept of education and experimental teaching， to establish an innovative experimental training system， to set up laboratories for open exploration and innovative practice， to organize and implement explorative and designing experiments and scientific research training， innovative entrepreneurial training plans for college students and projects for academic competitions； it is also very important to make innovative education run through the whole process of practical teaching， to highlight the cultivation of students' explorative and creative ability.

Key Words：College physical experiment；Innovative experimental practice；Research；Practice

隨著《國家中長期教育改革和發展規劃綱要》的實施，培養造就適應經濟社會發展的高素質應用型人才成為新形勢下高等教育教學改革的一項重要任務。當前高等學校教育改革轉型及內涵式發展的重要課題就是如何提高人才培養質量，著重培養學生的全面素質、創造性思維和創新能力[1]。人才培養質量既是一所高校生存和發展的基礎，也是社會發展需求和時代賦予的使命。大學物理實驗課作為大學生素質教育的重要組成部分，也越來越受到學校和社會的重視，尤其是最近幾年，不少專家、學者對大學物理實驗的教學方法、教學模式及教師角色提出了不少好的建議[2-5]，所有這些都有力地推動了大學物理實驗課的改革進程，促進了教學質量的進一步提高。

近年來，我們根據教育部《關于大力推進教師教育課程改革的意見》、基礎教育新課標理念和物理學專業人才培養目標以及大學物理實驗教學目的、教學特點的需要以及科學技術發展對高素質應用型人才的迫切需要，對原有的實驗實訓教學內容和方法進行認真梳理，對創新實驗實訓實踐環節進行統籌設計、合理安排，實施改革，對大學物理創新實驗實訓教學進行探索與研究。

1 更新教育理念和實驗教學觀念

當前，提高應用創新型人才培養質量，關鍵在于應用型高校要切實轉變教育教學觀念，不斷深化教育教學改革，特別是實踐教學改革。實驗教學是學生獲取知識的重要手段，也是培養學生科學素質的重要途徑，對培養學生創新能力有其獨特的功能和作用[6]。隨著科學技術的不斷發展和社會需求的不斷提高，物理實驗教學在應用型高素質人才的培養中發揮著不可替代的重要作用。根據應用型人才培養定位，樹立以學生為本，知識傳授、能力培養、素質提高協調發展的教育理念，以特色培養為目標，以能力培養為核心，樹立實驗教學與理論教學協調發展的實驗教學觀念，重視物理實驗教學，注重對學生的職業意識、探索精神、創新思維、實踐能力的培養。充分認識并落實實驗教學在學校人才培養和教學工作中的地位，建立以提高實踐能力為引領的人才培養流程，形成理論教學與實驗教學統籌協調的理念和氛圍。提高教育教學質量，增強學生素質是一所大學義不容辭的責任和根本使命。

2 構建創新實驗實訓教學平臺，培養學生的創新思維能力和實踐能力

我們以加強實驗教學，突出學生創新應用能力培養為抓手，從人才培養體系整體出發，統籌各類實踐教學資源，建立以學生為中心，以能力培養為主線，分層次、多模塊、相互銜接的科學系統的創新實驗實訓教學平臺，不同模塊反映不同實踐技能和實踐能力要求。綜合性實驗模塊，主要培養學生綜合分析、靈活應用物理知識解決實際問題的能力和實驗能力，同時，采用新技術和新方法，反映現代科學技術的發展和現代工程技術在大學物理實驗部分項目的應用，增強學生科學實踐和創新欲望。如開設聲速的測量、溫度傳感器特性研究、液體表面張力系數的測量、光電效應和普朗克常數的測定、硅光電池特性的研究等綜合性實驗項目。設計性實驗模塊，主要激發學生的學習熱情，變被動學習為主動學習，學生在教師指導下，獨立自主對實驗方法、實驗裝置進行設計、對實驗過程和結果進行歸納分析總結，完成實驗，從而培養學生的綜合思維和創造能力。如開設氣墊導軌測量重力加速度、電子天平秤的制作、數字萬用表的設計、非線性電路中混沌現象的研究、熱敏電阻溫度特性研究、空氣折射率的測定、望遠鏡的組裝及其放大率的測量等設計性實驗項目。小學期開設應用創新性實驗模塊，如開設潮汐發電、逆風行舟、能量轉換輪、聲音的能量、空氣粘性飛盤、漩渦演示等項目。物理學科實驗教學技能訓練模塊既突出智能數字化探究實驗內容，又突出自制教具教學環節，注重職業技能、注重綜合實踐能力、注重探索創新意識的培養，學生通過自制教具活動，從成功與失敗中受到訓練，得到素質的提高，全面提高學生的從師技能和教育科研能力。同時，積極開展國家級、省級、校級三級大學生創新創業訓練計劃項目，進一步調動學生學習的積極性、主動性和創造性，激發學生的創新精神、強化創新創業能力訓練，增強學生的創新能力和創業能力。積極組織開展學科競賽活動，對于應用創新型人才培養、提高大學生的創新思維能力、實踐能力和綜合素質有極好的促進效果，如我校在全國物理教學技能競賽中取得優異成績，幾年來榮獲一等獎、二等獎達20項。

3 建設創新實踐開放實驗室

創建創新實踐開放實驗室，構建功能集約、資源共享、開放充分、運作高效的實驗教學平臺，滿足分層次、模塊化及個性化教學要求，適應應用型人才培養需要，是提高物理實驗教學質量的關鍵所在。創新實踐開放實驗室建設是高等教育改革的方向，是培養具有創新意識和創新能力人才的重要環節。該實驗室既是探究性、設計性實驗，物理實驗教學技能訓練和科研訓練，大學生創新創業訓練計劃和畢業設計（論文）場所，又是學生的實踐創新和參加學科競賽的訓練基地。該實驗室實施全方位開放，包括教學內容、方法、手段的開放及實驗時間的開放。學生可以根據自己的能力、專業、興趣和學習風格等特點來選擇實驗內容和時間，給學生創造一個多功能創新思維能力和實踐能力的培養途經以及良好的探究開放性實驗環境。在整個實驗過程中，以學生為主體，給予學生較多的自由空間，鼓勵學生獨立思考，引導學生自己設計、自己準備實驗儀器、主動探索、發揮才智、勇于創新，老師起輔助及指導作用，突出學生自主學習、創新精神和應用創新能力培養，有效地增強學生的創新意識和實踐能力，將創新教育貫穿于整個實踐教學全過程。

4 結語

大學物理實驗是一個很重要的實踐性教學環節，是培養學生實踐能力有效途徑。以國家級實驗教學示范中心建設為標準，以培養學生實踐能力、創新能力為宗旨，以實驗教學改革為核心，構建科學系統的創新實驗實訓教學平臺，引導學生積極主動探索實驗，充分發揮學生的主體作用，增強學生的創新意識和職業意識，注重學生探索精神、創新思維、實踐能力、創新能力的培養，提高應用創新型高素質的人才培養的質量。這是應用型高校轉型發展最核心最緊迫的任務，也是高校必須牢牢把握的永恒主題。

參考文獻

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[2] 霍劍青.應用信息技術培養創新型人才實驗教學模式的思考與實踐[J].物理與工程，2013，21（6）：26-29.

[3] 代偉，徐平川，陳大紅，等.培養學生創新能力的大學物理實驗教學體系研究[J].大學物理實驗，2013，26（4）：107-110.

[4] 秦鋼年，黃大明，盧福寧，等.構建適應創新型人才培養的實驗教學體系[J].實驗室研究與探索，2012，31（1）：101-104 .

[5] 李建英，韓新華.物理實驗教學的“311”創新模式[J].高師理科學刊，2017，37（11）：88-90.

[6] 金正一，黃永春.改革實驗教學方法培養綜合能力[J].實驗技術與管理，2008，25（1）：135-137.