大學物理創(chuàng)新實踐基地的建設(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，對高校大學物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)目標、內(nèi)容及其效能進行了探索和實踐，介紹了我校物理創(chuàng)新實踐基地初期建設(shè)取得的成效。

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

中圖分類號：G642.0 ? ? 文獻標志碼：A ? ? 文章編號：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)學生的科學精神、創(chuàng)造性思維和創(chuàng)新能力。適應(yīng)社會主義現(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)人才隊伍。

科學完整的教學應(yīng)包括傳授知識、應(yīng)用知識和探求未知及與其配套的訓(xùn)練與考核。目前學校教育最大弊病是高度統(tǒng)一的教育方式導(dǎo)致學生的個性被禁錮在單一、僵化的教育模式中。教師以知識的灌輸為目標，以考試為向?qū)?，以教材為依?jù)，機械地傳授大綱指定的內(nèi)容，忽視實際需求、學生能力、情感和個性的培養(yǎng)，學生的創(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)造性和實踐是密不可分的，沒有實踐的創(chuàng)新是空想[1，2]。

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

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

為全面落實《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，以實施國家“卓越工程師”教育培養(yǎng)計劃，急需創(chuàng)新教學方法和手段。針對我校工科專業(yè)人才培養(yǎng)對物理知識的需求，開展具有專業(yè)特色的大學物理教學，以培養(yǎng)具有創(chuàng)新能力的實用型人才是時代的要求。為此，我校物理系借鑒國內(nèi)一些高校的經(jīng)驗[3-5]創(chuàng)建物理創(chuàng)新實踐基地。

二、建設(shè)物理創(chuàng)新實踐基地的目標

創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的目標有以下幾點。

1.利用物理創(chuàng)新實踐基地實現(xiàn)教學雙向互動，開展發(fā)掘?qū)W生自主設(shè)計能力和動手能力等實踐活動。從原來的接受式學習轉(zhuǎn)變?yōu)樽灾鞯难芯啃詫W習，促使學生實踐能力和學習能力有較大的提高，使學生逐步形成主動學習、主動發(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)的學習或訓(xùn)練，通過創(chuàng)新教育的實施而被激發(fā)出來的。物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)是提供培養(yǎng)創(chuàng)造力的平臺。通過創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，訓(xùn)練學生的實踐能力，拓展學生的知識面，積累學生的生產(chǎn)生活經(jīng)驗，培養(yǎng)學生靈活思考、通變解決問題的能力和團隊合作精神以及分工協(xié)作能力。

3.增強教師現(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。堅持變教學為導(dǎo)學，變導(dǎo)學為研學的基本思想，優(yōu)化課堂教學。通過教師科學的指導(dǎo)，使學生能夠發(fā)揮主動性，自主合作，和諧健康地學習與成長。

三、建設(shè)物理創(chuàng)新實踐基地的方案

建設(shè)創(chuàng)新實踐基地方案包括完善和建設(shè)演示實驗室、創(chuàng)新實驗室、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的物理資源。設(shè)置計算機導(dǎo)學系統(tǒng)，系統(tǒng)包括物理百科、百年諾貝爾、古今中外物理學家以及物理科學近代科技在軍事、航天、醫(yī)學、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用等。通過媒體擴展學生的知識領(lǐng)域，了解物理科學的發(fā)展史和現(xiàn)代科技前沿課題，誘發(fā)學生學習物理知識的濃厚興趣，開闊學生的視野及拓展學生的思路，激起學生的創(chuàng)新欲望。

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

建設(shè)物理創(chuàng)新實踐基地——電子設(shè)計實驗室、創(chuàng)新實驗室。整合物理實驗室現(xiàn)有的實驗儀器或破舊報廢儀器等，發(fā)動學生動手設(shè)計演示實驗，自制實驗儀器，開展創(chuàng)新實驗。結(jié)合物理競賽，使基地成為學生充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺。充分調(diào)動學生的積極性，激發(fā)學生主動參與并積極探索，為提高學生的實踐能力和創(chuàng)新意識創(chuàng)造物質(zhì)條件。

結(jié)合省市每年舉辦的物理競賽、物理創(chuàng)新實踐基地面向全校學生開展創(chuàng)新競賽，對富有創(chuàng)新性的項目給予立項支持。學生可以自行安排時間到創(chuàng)新實驗室進行創(chuàng)新實踐，教師給予一定的指導(dǎo)，基地為學生提供充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺。

創(chuàng)新課題激勵機制促進學生學習的積極性，培養(yǎng)學生的科研能力和合作精神。學生參與創(chuàng)新活動，也將促進基地的建設(shè)和發(fā)展[6，7]。

四、建設(shè)物理創(chuàng)新實踐基地的功效

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

2.提高學生的學習興趣和主動性。許多學生對課本以外的物理知識，如物理學發(fā)展歷史、前沿科技及物理學知識的實際應(yīng)用等了解甚少，致使學生學習物理缺乏興趣和動力。通過物理實踐基地向?qū)W生提供內(nèi)容豐富的課堂插播錄像，物理百科知識，物理學在生產(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，充分展示物理學理論與工程實際的密切聯(lián)系和豐富多彩的學科特點，提高學生的學習興趣和學習主動性，提高教與學的效果。

3.培養(yǎng)學生以科學的方法觀察、分析和解決實際問題的能力。物理實驗是傳授人類從實踐中獲取知識的技能和方法，是培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析和解決問題能力的重要環(huán)節(jié)。演示實驗?zāi)軌蛞龑?dǎo)學生科學地觀察和分析物理現(xiàn)象，建立物理圖像和模型。設(shè)計實驗和創(chuàng)新實驗課題，既能發(fā)揮教師的主導(dǎo)作用，又能體現(xiàn)學生以“自主、探究、合作”為特征的教與學的方式，從而把學生的主動性、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結(jié)構(gòu)發(fā)生根本性的變革，促進學生學習的積極性，培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識與實踐能力以及團隊合作精神。

五、物理創(chuàng)新實踐基地初期建設(shè)取得的成效

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

六、結(jié)語

建立創(chuàng)新實踐基地是培養(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)新人才的運行模式，為大學生課外科技實踐活動提供一個良好的平臺，給學生營造循序漸進的實驗環(huán)境和學習氛圍，讓學生將他們各種有益的想法付諸實踐。堅持以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和實踐能力為目的，經(jīng)過不斷努力和改進，我相信我校的物理實踐基地一定能更好地發(fā)揮其作用，真正成為大學生實踐創(chuàng)新的搖籃。

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