深化培養(yǎng)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?提升師范生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

李祖君 于雪苓 侯憲春 劉力強(qiáng)

摘 要：分析物理實(shí)驗(yàn)的能力結(jié)構(gòu)，細(xì)化了實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)各方面的聯(lián)系，論述了實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?shí)驗(yàn)技能與創(chuàng)新能力的關(guān)系，改進(jìn)教學(xué)方法，發(fā)揮開放實(shí)驗(yàn)室、大學(xué)生創(chuàng)業(yè)項目基地的作用，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰图寄埽嵘齽?chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。

關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn) 能力結(jié)構(gòu) 教學(xué)目標(biāo) 創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

中圖分類號：F240 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

文章編號：1004-4914（2016）03-213-02

一、引言

面對“大眾創(chuàng)業(yè)、萬眾創(chuàng)新”這一時代的需要，高等教育教學(xué)改革又面臨新的課題。創(chuàng)新不單是技術(shù)創(chuàng)新，更包括體制機(jī)制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新、模式創(chuàng)新。大學(xué)生是萬眾創(chuàng)新的主力軍。高校是創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的孵化基地，高校的教育教學(xué)體制模式必須作相應(yīng)的調(diào)整，與時俱進(jìn)，培養(yǎng)出來的學(xué)生必須具備不斷更新知識，不斷掌握新的和多樣化技能的能力，具有創(chuàng)新思維和能力、具有創(chuàng)業(yè)精神和氣魄。實(shí)驗(yàn)教學(xué)不僅是高校教學(xué)的重要環(huán)節(jié)，更是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力和技能的最直接的途徑之一，因此，實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須率先深化調(diào)整，強(qiáng)化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的改革，構(gòu)建與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相匹配的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，達(dá)到知識與技能、過程與方法、情感與價值觀、創(chuàng)新與創(chuàng)造四維目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。

二、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ慕Y(jié)構(gòu)

實(shí)驗(yàn)?zāi)芰κ侵改茼樌赝瓿赡撤N實(shí)驗(yàn)活動的各種相關(guān)能力的總和，分為基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、科研?shí)驗(yàn)?zāi)芰?、?chuàng)新創(chuàng)造能力三個層次。基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Πòl(fā)現(xiàn)問題能力、觀察能力、儀器使用能力、故障分析能力、數(shù)據(jù)處理能力、實(shí)驗(yàn)報告寫作能力六個方面，這是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中對學(xué)生最基本的能力要求?？蒲袑?shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ侵改茉诳蒲谢顒舆^程中通過實(shí)驗(yàn)工作達(dá)到研究目標(biāo)的能力，這個目標(biāo)或者是發(fā)現(xiàn)新知識、新事實(shí)、或者是驗(yàn)證為某一理論提出的假說。因此，科研能力不僅包含基本實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，還包括資料檢索能力、想象能力、實(shí)驗(yàn)設(shè)計能力、推理能力、觀察思維能力五個方面，這是教學(xué)培養(yǎng)的中級層次。創(chuàng)新創(chuàng)造能力是高級層次的能力，這是教育的終極目標(biāo)。創(chuàng)新創(chuàng)造能力是指人在順利完成以原有的知識、經(jīng)驗(yàn)為基礎(chǔ)的創(chuàng)建新事物的活動過程中表現(xiàn)出來的潛在的心理品質(zhì)。包括發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、發(fā)現(xiàn)矛盾、提出假設(shè)、論證假設(shè)、解決問題以及在解決問題過程中進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)新問題，從而不斷推動事物發(fā)展變化等。創(chuàng)新創(chuàng)造能力最基本的構(gòu)成要素是創(chuàng)新意識、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新技能、技術(shù)革新和發(fā)明創(chuàng)造?？偟膩碚f，創(chuàng)新能力是人們運(yùn)用已有的基礎(chǔ)知識和可以利用的材料，并掌握相關(guān)學(xué)科的前沿知識，產(chǎn)生某種新穎、獨(dú)特有社會價值或個人價值的思想、觀點(diǎn)、方法和產(chǎn)品的能力。創(chuàng)新能力的作用主要表現(xiàn)在：創(chuàng)新思維、發(fā)明創(chuàng)造、解決遇到的各種現(xiàn)實(shí)問題。創(chuàng)新思維能力是標(biāo)新立異、另辟蹊徑的想象和思考能力，發(fā)明創(chuàng)造能力是把新的思想和設(shè)計變?yōu)楝F(xiàn)實(shí)產(chǎn)品的能力，這種產(chǎn)品包括知識作品、技術(shù)成果和工藝、方法、工業(yè)產(chǎn)品等等。創(chuàng)新技能指發(fā)明、設(shè)計、制造和使用。

三、實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)該解決的問題

實(shí)驗(yàn)教學(xué)要以培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)能力為目標(biāo)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)具有多樣化的特點(diǎn)，而且實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)隨著社會的發(fā)展和需要，必須不斷地調(diào)整，各個目標(biāo)之間具有緊密的聯(lián)系，構(gòu)成一個目標(biāo)系統(tǒng)，整體實(shí)現(xiàn)對學(xué)生能力結(jié)構(gòu)的培養(yǎng)的功能。而每個教學(xué)目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)，必須通過合理的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)環(huán)節(jié)和正確的教學(xué)方法來實(shí)施，因此把實(shí)驗(yàn)教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)方法和教學(xué)環(huán)節(jié)各方面進(jìn)行細(xì)化，理清他們之間的邏輯關(guān)系，三者有機(jī)的配合，才能全面提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，進(jìn)而提升學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。三者關(guān)系如圖2和圖3（見上頁）所示。

四、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

隨著我國高等教育規(guī)模大眾化進(jìn)程的加速，在教學(xué)理念上過多的關(guān)注硬件設(shè)備、資源環(huán)境等外部質(zhì)量保障因素，而教學(xué)內(nèi)容結(jié)構(gòu)的調(diào)整、教學(xué)組織形式的優(yōu)化、教學(xué)方法的改進(jìn)等核心內(nèi)容并沒有得到足夠的重視，這恰恰是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ年P(guān)鍵所在。我們教師要充分發(fā)揮教學(xué)積極性，充分利用一切可能的資源和手段，全方位地提升學(xué)生實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)。

（一）改革教學(xué)內(nèi)容，打造精品教材

教材是提高教學(xué)質(zhì)量的根本保障，根據(jù)教學(xué)的實(shí)際需求，我們編寫了近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)教程，教程強(qiáng)化學(xué)生的實(shí)際動手操作、實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析和實(shí)驗(yàn)方案設(shè)計等方面能力的培養(yǎng)，采用基礎(chǔ)訓(xùn)練、綜合應(yīng)用、獨(dú)立設(shè)計的順序安排實(shí)驗(yàn)題目。以“創(chuàng)新思維”為重點(diǎn)培養(yǎng)目標(biāo)，輔以“知識”加以強(qiáng)化，合理設(shè)置實(shí)驗(yàn)項目，提高設(shè)計性、綜合性和研究性實(shí)驗(yàn)項目的比重，突出增加計算機(jī)實(shí)時控制、數(shù)據(jù)采集的使用，數(shù)據(jù)分析采用最小二乘法等高級分析手段，把現(xiàn)代科技發(fā)展成果滲透到實(shí)驗(yàn)教學(xué)之中，為學(xué)生進(jìn)入自主創(chuàng)新的高級物理實(shí)驗(yàn)層次提供教材支持。每個實(shí)驗(yàn)前言部分注重闡述各實(shí)驗(yàn)之間的聯(lián)系，盡可能使物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容形成一個具有內(nèi)在邏輯結(jié)構(gòu)的實(shí)施體系。實(shí)驗(yàn)題目更加了相應(yīng)的物理學(xué)史內(nèi)容，增加物理知識的歷史發(fā)展脈絡(luò)，闡述研究發(fā)展方法和途徑。圖文表并茂，提升物理學(xué)的美感。

（二）改變教師角色，打造精干教師隊伍

教師是教學(xué)質(zhì)量提高的實(shí)施者，面對萬眾創(chuàng)新的時代對教育的要求，對教師的角色、教師技能提出新的定位。教師角色由傳授者轉(zhuǎn)化為促進(jìn)者；由管理者轉(zhuǎn)化為服務(wù)者；由指揮者轉(zhuǎn)化為引領(lǐng)者；由居高臨下轉(zhuǎn)向“平等中的首席”。強(qiáng)調(diào)教師是學(xué)生的參與者、合作者、引導(dǎo)者，實(shí)驗(yàn)教學(xué)是師生交流、探討革新、共同發(fā)展的互動過程。因此對教師要不斷的學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，更新教學(xué)理念的教學(xué)方法。選派青年骨干教師參加黑龍江省教師培訓(xùn)，中年教師參加國內(nèi)的學(xué)術(shù)會議，交流學(xué)習(xí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，將具有高學(xué)歷、高級技術(shù)職稱的教師充實(shí)到實(shí)驗(yàn)教師隊伍中，打造一支教學(xué)科研能力強(qiáng)、熱愛實(shí)驗(yàn)教學(xué)、具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的高水平教師隊伍。

（三）充分發(fā)揮開放實(shí)驗(yàn)室的功能

開放實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)室優(yōu)質(zhì)資源的匯合地，這里有經(jīng)驗(yàn)豐富的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師，這里可以根據(jù)學(xué)生設(shè)計的要求調(diào)動相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備，開放時間達(dá)每天15小時，周六周日照常開放，這里聚集著各種探究設(shè)計實(shí)驗(yàn)的同學(xué)們，信息交流共享，設(shè)計手段取長補(bǔ)短，開放實(shí)驗(yàn)室為學(xué)生提供了廣闊的學(xué)習(xí)科研空間。專業(yè)物理實(shí)驗(yàn)室主要是完成基本實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能，也就是說學(xué)生的基本能力在這里得到培養(yǎng)。而相對高級的科學(xué)研究要充分發(fā)揮開放實(shí)驗(yàn)室的功能，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計方案、實(shí)驗(yàn)儀器的獲取、數(shù)據(jù)的分析，技術(shù)的改進(jìn)、產(chǎn)品的制作，都可以在開放實(shí)驗(yàn)室完成，讓開放實(shí)驗(yàn)室成為學(xué)生創(chuàng)新設(shè)計的根據(jù)地。

（四）充分利用學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的功能

隨著社會對人才的需求的不斷變化，高校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)要與時俱進(jìn)，精準(zhǔn)理解人才培養(yǎng)目標(biāo)的變化，把握國家對教育教學(xué)的政策引導(dǎo)方向。國家、省、學(xué)校出臺了一系列鼓勵大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的政策，作為高校的實(shí)驗(yàn)教師要抓住這個政策載體，充分發(fā)揮政策的作用，提升培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)技能。

2013年10月，佳木斯大學(xué)首屆大學(xué)生校長創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基金項目成立，學(xué)校給獲得創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目提供免費(fèi)經(jīng)營研究場所，給予資金資助，幫助學(xué)生辦理各種經(jīng)營研究手續(xù)，配備項目指導(dǎo)教師、從學(xué)校聘任高級管理經(jīng)驗(yàn)的領(lǐng)導(dǎo)擔(dān)任項目的發(fā)展規(guī)劃師等等，全方位為學(xué)生提供創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的優(yōu)良資源和環(huán)境。我們理學(xué)實(shí)驗(yàn)中心的教師及時抓住這一時機(jī)，帶領(lǐng)學(xué)生積極申報，獲得校長創(chuàng)新項目2項，創(chuàng)新項目1項，獲得項目資助8萬元，創(chuàng)業(yè)基地2處，分別是佳木斯大學(xué)學(xué)子電子電器服務(wù)中心、微電影制作中心，目前這兩個中心集電子電器維修、保養(yǎng)、改裝、研究、計算機(jī)圖像處理、影像設(shè)計于一體的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)研究基地，學(xué)生在獲得學(xué)習(xí)技能、獲得創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)、取得經(jīng)濟(jì)效益的同時，也體會了獲取知識與服務(wù)社會的重要作用，學(xué)會了把知識怎么樣盡快的轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力的方法和途徑。

近五年來，針對學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的提升，還有佳木斯大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，黑龍江省大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目，佳木斯市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)園等一系列項目，我們實(shí)驗(yàn)教師都積極率領(lǐng)指導(dǎo)學(xué)生申報，先后獲得省級大學(xué)生創(chuàng)新項目4項，佳木斯大學(xué)學(xué)生創(chuàng)新項目6項，獲得校級學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽一等獎1項，二等獎2項。目前已經(jīng)向佳木斯市大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地項目提交項目標(biāo)書5項。這些創(chuàng)業(yè)基地的成功獲批和創(chuàng)業(yè)項目的申請及獲獎，極大的激發(fā)了學(xué)生提高實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ嵘约旱膭?chuàng)新技能、獲取創(chuàng)業(yè)經(jīng)驗(yàn)的積極性，學(xué)習(xí)、設(shè)計、創(chuàng)新、創(chuàng)業(yè)勢頭空前高漲。

五、結(jié)束語

學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Y(jié)構(gòu)、能力與技能之間的關(guān)系、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)與評價，是一個復(fù)雜的問題，一個隨著社會的發(fā)展需要、教學(xué)目標(biāo)的調(diào)整而不斷深化的問題，是值得我們實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作者不斷研究探討的一個重要的課題。高等學(xué)校的實(shí)驗(yàn)教學(xué)必須更新教學(xué)理念，改進(jìn)教學(xué)方法，以社會需求為導(dǎo)向設(shè)定教學(xué)目標(biāo)，發(fā)揮開放實(shí)驗(yàn)室、科研項目、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)項目和大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)基地的作用，通過培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能和實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，全面提升學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)業(yè)能力。

[基金項目：黑龍江省高等教育學(xué)會2014年高等教育科學(xué)研究重點(diǎn)課題：地方綜合性大學(xué)實(shí)驗(yàn)室開放條件下學(xué)生實(shí)驗(yàn)技能的評價體系研究與實(shí)踐（14Z022）。]

參考文獻(xiàn)：

[1] 賴恒，黃志高.物理實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Y(jié)構(gòu)分析及實(shí)驗(yàn)?zāi)芰τ?xùn)練[J].集美大學(xué)學(xué)報，1998（3）

[2] 張博，毛巍威.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程考試改革的探索[J].實(shí)驗(yàn)科學(xué)與技術(shù)，2012（12）

[3] 李祖君，蘆穎.開放實(shí)驗(yàn)室對促進(jìn)校企發(fā)展的探索與研究[J].繼續(xù)教育研究，2011（4）

[4] 蘇庸春.重視物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].長春教育學(xué)院學(xué)報，2010（5）

[5] [美]國家研究理事會科學(xué)、教育及技術(shù)教育中心《國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)》科學(xué)探究附屬讀物編委會. 羅興凱等翻譯.科學(xué)與國家科學(xué)教育標(biāo)準(zhǔn)——教與學(xué)的指南[M].北京：科學(xué)普及出版社，2004

[6] 黃鋒.模糊綜合評判在學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)技能測評中的應(yīng)用研究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2006（1）

（作者單位：李祖君，侯憲春，劉力強(qiáng)，佳木斯大學(xué)；于雪苓，佳木斯第一中學(xué) 黑龍江佳木斯 154007）

（作者簡介：李祖君，碩士，教授，主要從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究及管理工作。）

（責(zé)編：賈偉）