大學(xué)物理創(chuàng)新性實驗的設(shè)計及實施

於黃忠

(華南理工大學(xué) 物理系，廣州 510640)

隨著社會的快速發(fā)展，創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力對一個民族和一個國家的生存和發(fā)展顯得越來越重要。高等學(xué)校作為人才培養(yǎng)的搖籃，要切實采取有效措施，加強學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，以滿足當(dāng)今社會對創(chuàng)新型人才的需求［1］。創(chuàng)新性物理實驗教學(xué)模式是創(chuàng)新教育在高等學(xué)校物理實驗教學(xué)中的具體運用，是培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的教學(xué)模式［2］。大學(xué)物理實驗由于其獨特的教學(xué)內(nèi)容及教學(xué)模式，在培養(yǎng)學(xué)生的實驗技能和創(chuàng)新能力方面具有其他學(xué)科不可替代的作用［3］。華南理工大學(xué)是一所“以工為主、多學(xué)科協(xié)調(diào)發(fā)展的高水平研究型大學(xué)”，是國家“211 工程，985 工程”建設(shè)的部屬高校，堅持以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力高素質(zhì)人才為目標(biāo)。如何充分發(fā)揮大學(xué)物理實驗課程的優(yōu)勢，把創(chuàng)新教育科學(xué)地納入物理實驗教學(xué)之中，建立與創(chuàng)新性物理實驗教學(xué)模式相適應(yīng)的創(chuàng)新物理實驗教學(xué)體系，以激發(fā)學(xué)生的實驗興趣，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，是每位從事大學(xué)物理實驗教學(xué)人員都應(yīng)思考的問題。

1 創(chuàng)新性實驗的內(nèi)容設(shè)計

創(chuàng)新性實驗是大學(xué)物理實驗內(nèi)容中比綜合性、設(shè)計性實驗更高一層的實驗，創(chuàng)新性實驗?zāi)芘囵B(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新意識及創(chuàng)新能力，充分地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與熱情。目前，國內(nèi)各著名高校都開展了創(chuàng)新性實驗的教學(xué)，并取得了一定的效果。我校物理實驗中心系廣東省高校實驗教學(xué)示范中心，承擔(dān)了全校每年4 000 余名大學(xué)生的物理實驗教學(xué)，已在2008 級及2010 級優(yōu)秀的本科生中開展創(chuàng)新性實驗的教學(xué)。已建立了創(chuàng)新性實驗室，建立光電、電磁等方面的創(chuàng)新平臺，構(gòu)置一批創(chuàng)新性實驗儀器。作為創(chuàng)新性實驗內(nèi)容的選擇，盡可能地讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣及專業(yè)特點自主地選擇創(chuàng)新性實驗的主題。充分發(fā)揮學(xué)生的主動性，及時地把現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)與現(xiàn)代科技進步的成果滲透到經(jīng)典的物理實驗內(nèi)容中。充分發(fā)揮本實驗中心的師資及儀器的優(yōu)勢，與其他專業(yè)實驗室相結(jié)合開展內(nèi)容豐富，形式多樣的創(chuàng)新性實驗，為學(xué)生提供發(fā)展個性和施展才能的機會，提高學(xué)生的創(chuàng)新意識及能力。創(chuàng)新性實驗題目也可與老師的科研課題相結(jié)合，使學(xué)生得到科學(xué)研究方法的熏陶，及時了解有關(guān)方面的國內(nèi)、國外最新研究現(xiàn)狀，提高學(xué)生的實踐技能和創(chuàng)新能力。

2 創(chuàng)新性實驗的教學(xué)手段

發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，引導(dǎo)學(xué)生自行獲取知識。發(fā)揮學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，讓他們真正做到動腦、動手，從被動接受知識轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃荧@取知識，通過各種實驗媒體各施所長，互為補充，相輔相成，形成優(yōu)化的組合系統(tǒng)。創(chuàng)新性實驗教學(xué)中教師以培養(yǎng)學(xué)生能力為目標(biāo)，采用啟發(fā)探究式教學(xué)形式，以“思”為核心，以“做”為主線，是一種以思帶做，以做促思，發(fā)展學(xué)生能力的教學(xué)形式［4］。教師開拓學(xué)生的思維和視野，把好創(chuàng)新性實驗設(shè)計方案的可行性，引導(dǎo)學(xué)生大膽假設(shè)，突破束縛，創(chuàng)造性提出解決問題的方法和途徑。創(chuàng)新實驗室的運作模式達到了真正意義上的開放實驗室要求，建立創(chuàng)新實驗室，為培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力提供了平臺，實驗時間不受任何限制，充分調(diào)動了學(xué)生的自主學(xué)習(xí)積極性。我校在開展創(chuàng)新性實驗過程中，學(xué)生可以根據(jù)自己的興趣及實驗室的條件發(fā)現(xiàn)自己感興趣的課題。通過查閱資料及學(xué)生間相互討論，在老師的輔助指導(dǎo)下，制定出創(chuàng)新性實驗的設(shè)計方案及步驟。在實驗實施的過程中，分階段地討論實驗過程中的問題，分析并解決問題。這樣通過創(chuàng)新性實驗的開展開闊了學(xué)生的視野，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新能力。

3 創(chuàng)新性實驗的評價

當(dāng)前對考試制度存在各種爭論，與過去相比，考核模式有了很大變化。就教育本身而言，評價體系至少在目前是必不可少的，考試制度如果利用得好，應(yīng)該可以對教育理念、教育體系的變革起到支持的作用。創(chuàng)新性實驗是一種類似于科學(xué)實驗的高層次實驗訓(xùn)練，與基礎(chǔ)物理實驗相比，其要求和目的發(fā)生了根本性的變化，不能單純地看實驗結(jié)果而忽略對實驗過程的評價，創(chuàng)新性實驗的評價應(yīng)強調(diào)評價主體及評價過程的多元化，注重個體差異，要能夠反映學(xué)生的動態(tài)變化［5］。應(yīng)建立一種著重體驗實驗過程，著重培養(yǎng)學(xué)生自己體會、理解和創(chuàng)新的能力，多方位、全面的評價體系。創(chuàng)新性實驗的評價應(yīng)建立新的評價標(biāo)準(zhǔn)，評價程序，應(yīng)引入多元主體的考核模式。對學(xué)生實驗成績的考核應(yīng)能得出客觀的評價，要考慮整個實驗組織過程的監(jiān)控，把組織實驗過程的各環(huán)節(jié)納入考核評價指標(biāo)體系，另外還要包含工作量、工作態(tài)度、紀(jì)律以及自我評價等多角度、多項目的評價指標(biāo)［6］。

我們在對學(xué)生創(chuàng)新性實驗評價過程，重在關(guān)注學(xué)生創(chuàng)新性思路及解決問題的方法。評價結(jié)果是根據(jù)學(xué)生的創(chuàng)新性實驗的思路、結(jié)果及實驗實施的過程。評價體系體現(xiàn)人的主體價值，重在促進學(xué)生的全面發(fā)展。

4 結(jié)束語

培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造精神和能力是現(xiàn)代教育的首要目標(biāo)，也是社會變革與進步的一個重要指標(biāo)。構(gòu)建與實施創(chuàng)新性實驗教學(xué)模式，是社會發(fā)展與高等教育改革的必然要求。我們教師要樹立全面教育、人才教育、終身教育的新理念，不斷更新知識結(jié)構(gòu)，堅持不懈地做出無私的奉獻和創(chuàng)造性的教學(xué)工作。

［1］張增明，孫臘珍，霍劍青，等. 研究性物理實驗教學(xué)的實踐［J］. 物理實驗，2011(31):20.

［2］王玉新，鄭亞茹. 科學(xué)構(gòu)建大學(xué)物理實驗教學(xué)新體系［J］. 實驗科學(xué)與技術(shù)，2010，8(8):147.

［3］關(guān)壽華，鄭建洲，張萍. 開放物理實驗教學(xué)模式的探索與實踐［J］. 實驗技術(shù)與管理，2011，28(7):238.

［4］於黃忠. 提高大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量探討［J］. 實驗科學(xué)與技術(shù)，2012，10(9):106.

［5］陳靈，彭成紅. 加強研究性實驗教學(xué) 提高學(xué)生的創(chuàng)新能力［J］. 實驗室研究與探索，2010，29(8):202.

［6］劉勇. 學(xué)生創(chuàng)新實驗室建設(shè)的實踐與評價［J］. 長江大學(xué)學(xué)報:社會科學(xué)版，2009(32):262.