大學物理實驗創(chuàng)新實驗室建設的探索與實踐

李　偉，劉昭廷，呂靖薇，嚴曉波，張利巍，宋利偉，夏長超

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大學物理實驗創(chuàng)新實驗室建設的探索與實踐

李偉1,2，劉昭廷1,2，呂靖薇1,2，嚴曉波1,2，張利巍1,2，宋利偉1,2，夏長超1,2

(1.東北石油大學，黑龍江 大慶 163318；2.黑龍江省高校校企共建測試計量技術及儀器儀表工程研發(fā)中心，黑龍江 大慶163318)

摘 要：以大學物理實驗教學為依托，重點探討大學物理實驗創(chuàng)新實驗室的建設，主要體現(xiàn)在：體驗教學平臺、理論與實驗教學平臺、實踐探索平臺的建設，擬達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力為目標的實踐創(chuàng)新平臺的建設。

關鍵詞：物理實驗教學；創(chuàng)新；實驗室建設

創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)是我國高等教育關注的熱點問題之一[1]。創(chuàng)新教育承擔著培養(yǎng)具有遠大理想、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新素質大學生群體的重要使命，是培養(yǎng)大學生創(chuàng)新思維、實踐能力的基本途徑，是全面覆蓋、面向全體、貫穿于整個高等教育全過程的一種教育模式，也是專業(yè)教育在知識經(jīng)濟時代前沿性、創(chuàng)新性、交叉性、綜合性的集中體現(xiàn)，成為高等學校深化專業(yè)教育教學改革的必然選擇[2-12]。而課程與教學是人才培養(yǎng)最基礎、最關鍵的環(huán)節(jié)。完善課程體系、改革教學方法，是深化創(chuàng)新教育改革的核心。為貫徹落實《中共中央國務院關于深化體制機制改革加快實施創(chuàng)新驅動發(fā)展戰(zhàn)略的若干意見》(中發(fā)〔2015〕8號)、《國務院辦公廳關于深化高等學校創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育改革的實施意見》(國辦發(fā)〔2015〕36號)要求，我校將大學物理實驗課程納入創(chuàng)新教育行列。

大學物理實驗是教育部規(guī)定的、所有高等院校理工科大學生必修的一門實踐性很強的基礎課程，它對于提高學生的科學素質、培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神和實踐能力具有特殊的作用。然而由于受到傳統(tǒng)培養(yǎng)模式和培養(yǎng)環(huán)境的限制，使學生雖理論基礎比較雄厚，但思維方式模塊化，創(chuàng)新能力不強，不能滿足社會對人才的需求，因此，建立有利于培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力的拔尖人才培養(yǎng)體系已成為高等教育人才培養(yǎng)的當務之急。通過物理實驗創(chuàng)新平臺創(chuàng)造實踐條件是提升大學生實踐能力的重要手段之一。結合目前高校大學生創(chuàng)新實驗室的建設情況，我校按照“以專業(yè)為突破、以創(chuàng)新實驗室為平臺、以項目為載體、以競賽為手段，系統(tǒng)推進創(chuàng)新教育工作，為我校大學生創(chuàng)新教育提供了有力的支持。

本研究以物理實驗創(chuàng)新實驗室建設為例，重點探討在體驗教學平臺、理論與實驗教學平臺、實踐探索平臺的建設，擬達到以推進素質教育為主題，以提高人才培養(yǎng)質量為核心，以創(chuàng)新人才培養(yǎng)機制為重點的教育改革方略。

1體驗教學平臺

物理學是一門實驗科學。物理實驗體現(xiàn)了大多數(shù)科學實驗的共性，體驗教學平臺的建立對培養(yǎng)和為社會塑造創(chuàng)新型、復合型人才有著巨大的輔助功能和推動作用。一方面，可以幫助學生樹立模型，將知識與實際結合，引導學生思考物理現(xiàn)象，認識和掌握理論知識。同時也能激發(fā)學生的學習興趣，提高學生的觀察能力，鍛煉學生的邏輯思維。另一方面，演示實驗作為理論的延伸開拓了學生的視野，反過來也能讓學生反思其原理，鞏固理論知識，讓學生感受基于理論、公式之上的真實現(xiàn)象。對怎樣將科學理論應用在生產生活中進行展示，能夠培養(yǎng)他們用物理知識解決實際問題的能力和思考習慣。因此，體驗教學平臺的建立在創(chuàng)新實驗室建設上起著重要的作用。圖1、2為體驗教學平臺照片。

2理論與實驗教學平臺

根據(jù)物理實驗教學的特點，結合培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的要求，將“創(chuàng)新研究型教學模式”與“開放式教學模式”相結合，激發(fā)和滿足不同層次學生的探索與創(chuàng)新欲望，發(fā)展創(chuàng)新思維，達到培養(yǎng)不同專業(yè)、不同層次學生創(chuàng)新能力的目標。主要措施為：

(1)通過更新教學內容，轉變教學模式，進一步增加綜合性、設計性、前沿性等創(chuàng)新型物理實驗教學內容，使學生更好對基本實驗技能和方法進行綜合運用，促進理論教學與實驗教學的協(xié)調發(fā)展。如，無線激光通信實驗、白光LED通信實驗等。

(2)豐富教學手段與方法，進一步完善網(wǎng)絡教學資源，建立虛擬實驗室，采取多元化的教學手段實現(xiàn)網(wǎng)絡教學交互化，通過網(wǎng)絡及實驗室的對外開放，為更多的校內外師生提供實驗教學服務。如資源共享課、慕課、仿真實驗等。

(3)健全教學的評價機制。在開放式教學管理模式下，通過組織 “物理實驗技能大賽”等措施，加入現(xiàn)有的成績考核評價體系中從而形成多級的、更加合理的物理實驗教學評價體系。

以促進大學物理實驗教學的改革發(fā)展，努力培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識、創(chuàng)造能力、適應社會發(fā)展需要的實用人才。

3實踐探索平臺的建設

建立實踐探索平臺的目的是為學生創(chuàng)造一個良好的創(chuàng)新環(huán)境，是提高學生創(chuàng)新能力，展現(xiàn)創(chuàng)新效果的一個重要環(huán)節(jié)，并最大限度地發(fā)揮大學物理創(chuàng)新實驗室的作用。創(chuàng)新的主體是學生和教師，因此，調動學生和教師的主觀能動性是創(chuàng)新平臺建設最基礎的內容。此平臺建設主要包括兩方面內容：

(一) 以科研項目資源為主

實驗室是大學生創(chuàng)新的場所，創(chuàng)新是以項目作為載體。提供科研創(chuàng)新資源，實施項目帶動，建立了以國家級大創(chuàng)項目為引領、省級大創(chuàng)項目為主體、校級大創(chuàng)項目為基礎的三級大學生創(chuàng)新試驗計劃項目體系，支持本科生參與科研活動，及時把科研成果轉化為創(chuàng)新教育的內容，構建科研反哺教學的長效機制。

(二) 以技能大賽為輔

技能大賽對大學生自主學習能力、綜合設計能力、實踐動手能力、團結協(xié)作精神、創(chuàng)新意識等方面的培養(yǎng)具有重要的促進作用。它可以更好地提高大學生的創(chuàng)新思維能和動手實踐能力，使大學生能更好地服務于社會。我校物理實驗創(chuàng)新實驗室主要參加過的技能大賽主要有：全國大學生電子設計競賽、國際大學生物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽等，這對提升大學生創(chuàng)新能力起到了重要作用。

四、結束語

物理實驗教學是培養(yǎng)學生創(chuàng)新能力的重要組成部分。經(jīng)過多年探索與實踐，我校物理實驗創(chuàng)新實驗室的建設已形成一定規(guī)模，并取得良好效果，受益學生面已高達500人以上。實踐表明，大學物理創(chuàng)新實驗室的建設，不僅培養(yǎng)了學生的實踐能力，而且拓展了學生創(chuàng)新思維，同時提高學生的動手能力，分析問題和解決問題的能力，對全面提高教學質量起到重要的作用。在未來的工作中，我們將繼續(xù)改革創(chuàng)新，與時俱進、加強建設、細化管理，在此基礎上探索出培養(yǎng)創(chuàng)新實踐人才的更佳途徑，使更多的學生走上了科技創(chuàng)新之路。

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Exploration and Study of Innovation Laboratory Construction for University Physics Experiments

LI Wei1,2,LIU Zhao-ting1,2,LV Jing-wei1,2,YAN Xiao-bo1,2,ZHANG Li-wei1,2,SONG Li-wei1,2,XIA Chang-chao1,2

(1.Northeast Petroleum University,Heilongjiang Daqing 163318；2.The University-enterprise R & D Center of Measuring and Testing Technology & Instrument and Meter Engineering in Heilongjiang Province,Heilongjiang Daqing 163318)

Key words：physics experimental teaching；innovation；laboratory construction

Abstract：Based on the experimental teaching of college physics,the construction of the innovative laboratory of college physics experiments was discussed in the paper.The construction was mainly reflected in experience teaching platform,theory and experimental teaching platform and practical and exploration platform in order to achieve the goal of cultivating students’ innovative ability for the construction of practical innovative platform.

收稿日期：2016-01-23

基金項目：黑龍江省2014規(guī)劃課題項目( GJD1214002)；黑龍江省高等省教育學會2014年高等教育科學研究課題(14G081)；黑龍江省教育廳科技項目(12541096)

文章編號：1007-2934(2016)03-0129-04

中圖分類號：G 642.0

文獻標志碼：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.003.034