構(gòu)建物理實驗教學(xué)新體系探求創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式

李建英+韓新華

【摘要】為適應(yīng)新時期社會發(fā)展對創(chuàng)新人才的需求，物理學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)改革勢在必行，文章就地方師范院校物理學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)構(gòu)建了多層次、漸近式的實驗教學(xué)體系，相應(yīng)提出了具有地方師范院校培養(yǎng)特色創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，并討論了實驗教學(xué)體系的具體實踐和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式實施所采取的措施、方法和手段，將創(chuàng)新人才培養(yǎng)滲透到物理實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，使物理實驗成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的課程載體。

【關(guān)鍵詞】教學(xué)體系 培養(yǎng)模式 創(chuàng)新人才

【中圖分類號】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識碼】A 【文章編號】2095-3089（2017）40-0141-02

引言

國家科技“十一五”發(fā)展規(guī)劃中明確提出把中國建設(shè)成一個創(chuàng)新性的國家，培養(yǎng)創(chuàng)新和開拓型人才成為高校教學(xué)的主要目標(biāo)。物理學(xué)專業(yè)是一門理論性和實踐性均很強(qiáng)的學(xué)科，實驗教學(xué)和理論教學(xué)并重。著名物理學(xué)家馮端院士指出“實驗可以引人入勝，啟發(fā)學(xué)生獨立解決問題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造思維”。國外大學(xué)物理實驗在基礎(chǔ)物理實驗中提倡學(xué)生的自主、討論、探索，在近代物理實驗中體現(xiàn)實驗設(shè)備與科研接軌，實驗項目與學(xué)校的研究特色和科學(xué)前沿接軌，培養(yǎng)的學(xué)生在以后工作中原創(chuàng)成果較多。國內(nèi)一些重點大學(xué)物理學(xué)專業(yè)實踐了三級實驗教學(xué)體系，在實驗技能訓(xùn)練和創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面獲得了良好的效果。作為地方師范院校，傳統(tǒng)的實驗教學(xué)重視基礎(chǔ)能力的培養(yǎng)，但學(xué)生基本上是被動地完成實驗項目，較難達(dá)到獨立、綜合并有所創(chuàng)新的培養(yǎng)高度。針對這一問題，在物理實驗教學(xué)改革中重新構(gòu)建了地方師范院校物理學(xué)專業(yè)實驗教學(xué)體系，并相應(yīng)提出了創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式。

一、突出特色，構(gòu)建物理實驗教學(xué)新體系

以地方師范院校辦學(xué)定位為依據(jù)，以特色培養(yǎng)為目標(biāo)，依托學(xué)科和師資資源，以學(xué)生為本，物理學(xué)專業(yè)實驗打破原來力、熱、電、光、原的界限，將實驗教學(xué)分成基礎(chǔ)物理實驗、綜合設(shè)計性實驗、研究創(chuàng)新性實驗3個層次模塊的實驗教學(xué)體系，強(qiáng)化學(xué)生科學(xué)態(tài)度、創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。

（一）基礎(chǔ)物理實驗：將力、熱、電、光實驗中的基礎(chǔ)物理實驗部分整合成三個實驗教學(xué)層次，基礎(chǔ)物理實驗Ⅰ，基礎(chǔ)物理實驗Ⅱ，基礎(chǔ)物理實驗Ⅲ，分別在第一、二、三學(xué)期開設(shè)，知識結(jié)構(gòu)、實驗技能由易到難，循序漸進(jìn)。

（二）綜合設(shè)計實驗：包括力、熱、電、光實驗中的綜合實驗部分、設(shè)計性課題和近代物理實驗中經(jīng)典實驗內(nèi)容，在第四學(xué)期開設(shè)。

（三）研究創(chuàng)新性實驗：包括力、熱、電、光實驗中的創(chuàng)新實驗內(nèi)容和近代物理實驗中反映現(xiàn)代科技新成果和前沿性的內(nèi)容，在第五學(xué)期開設(shè)。

新實驗教學(xué)體系的構(gòu)建體現(xiàn)向下延伸和向上拓展的特點，向下延伸是要與新課標(biāo)體系下的中學(xué)物理實驗教學(xué)接軌，突出師范性，立足地方性。向上拓展是把實驗課程延伸到科研實驗室，與現(xiàn)代科技發(fā)展的新成果和學(xué)科前沿接軌，強(qiáng)化實踐性、培養(yǎng)創(chuàng)新性。

二、以人為本，探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式

新實驗教學(xué)體系給學(xué)生營造了循序漸進(jìn)階梯型的實驗環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的科學(xué)實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力為目標(biāo)，為此針對性地提出了創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式“基本實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)—實驗綜合能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)―科研與創(chuàng)新能力培養(yǎng)”。

（一）基本實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)

對于基礎(chǔ)實驗，要點是規(guī)范，樹立學(xué)生科學(xué)實驗意識，端正學(xué)生科學(xué)實驗態(tài)度，規(guī)范學(xué)生科學(xué)實驗行為，培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗的素養(yǎng)。為夯實基礎(chǔ)，扎實學(xué)生科學(xué)實驗的基本功，在低年級三個學(xué)期進(jìn)行培養(yǎng)訓(xùn)練。

（二）實驗綜合能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)

在綜合設(shè)計性實驗中，讓學(xué)生處于實驗主導(dǎo)地位，包含文獻(xiàn)、資料查閱，實驗課題的提出，實驗設(shè)備條件的準(zhǔn)備，實驗方案的設(shè)計，實驗論文的寫作以及論文的交流和答辯。本課程使學(xué)生獲得一整套綜合研究的方法訓(xùn)練，進(jìn)而達(dá)到提高學(xué)生綜合實驗?zāi)芰?、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的目的。

（三）科研與創(chuàng)新能力培養(yǎng)階段

在高年級，倡導(dǎo)科學(xué)研究訓(xùn)練，把實驗課程、實驗成果延伸到科研。近代物理實驗中反映現(xiàn)代科技發(fā)展新成果的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)。結(jié)合教師科研成果進(jìn)行創(chuàng)新性實驗，選題可來自教師正在進(jìn)行的科研項目，也可自己提出實驗課題。讓學(xué)生在本科學(xué)習(xí)階段就接觸到真正的科研，鼓勵學(xué)生發(fā)表科研論文，有標(biāo)志性成果的給予獎勵，激勵學(xué)生勇敢探索，勇于創(chuàng)新，培養(yǎng)和提高學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。

三、重在落實，改革實驗教學(xué)新措施

新實驗教學(xué)體系的實施，要根據(jù)不同的教學(xué)模塊，從教學(xué)大綱，教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段、教學(xué)評價、教學(xué)反饋等多方面制定詳細(xì)的、具體的切實可行的實施措施。

（一）根據(jù)新的實驗教學(xué)體系重新修訂教學(xué)大綱，教學(xué)大綱編寫要“細(xì)”、“準(zhǔn)”，還要體現(xiàn)出新實驗教學(xué)體系的特色和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的培養(yǎng)目標(biāo)。同時根據(jù)新實驗教學(xué)大綱重新編寫實驗教學(xué)指導(dǎo)書，教學(xué)指導(dǎo)書編寫要全面、深入，將教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段等方方面面教學(xué)改革成果都在實驗教學(xué)指導(dǎo)書中全部體現(xiàn)。

（二）實驗課堂教學(xué)改革：根據(jù)不同模塊特點，選擇合適的教學(xué)方法和教學(xué)手段，分別進(jìn)行課堂教學(xué)改革，不同的教學(xué)模塊有不同的教學(xué)特點?；A(chǔ)物理實驗，預(yù)習(xí)以問題為導(dǎo)向，向?qū)W生下發(fā)預(yù)習(xí)思考題，其中兩個問題必須涉及，其一是讓學(xué)生自已設(shè)計數(shù)據(jù)記錄表格，其二是通過預(yù)習(xí)讓學(xué)生提出問題，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題的能力，教師的講解也更有針對性。在實驗課的指導(dǎo)上，突出“嚴(yán)”?！皣?yán)”就是打基礎(chǔ)，在低年級學(xué)生做實驗時培養(yǎng)學(xué)風(fēng)端正、思維嚴(yán)謹(jǐn)、操作規(guī)范、技能扎實的基本素養(yǎng)，接受科學(xué)思想和研究方法的嚴(yán)格訓(xùn)練；綜合設(shè)計性實驗，突出“放”，對高一級學(xué)生給予較多的自由空間，引導(dǎo)學(xué)生主動探索、以科研的方式進(jìn)行實驗；研究創(chuàng)新性實驗，“突出“帶”，主要是請一批高水平、經(jīng)驗豐富的骨干教師指導(dǎo)實驗課題研究，通過言教身傳把學(xué)生逐步帶入科學(xué)研究殿堂。

（三）實驗教學(xué)評價體系改革：基礎(chǔ)物理實驗考核突出過程性考核，實驗總成績=預(yù)習(xí)成績（20%）+操作成績（40%）+實驗報告成績（40%）。預(yù)習(xí)成績從預(yù)習(xí)思考題回答的完整性和正確性以及課堂提問兩方面結(jié)合予以評定；操作成績從學(xué)生的科學(xué)實驗態(tài)度、實驗操作的規(guī)范程度、操作技能的熟練程度以及實驗數(shù)據(jù)的合理性給出成績；實驗報告成績要從實驗報告的完整性、數(shù)據(jù)處理的正確性、誤差分析的客觀性和回答問題的準(zhǔn)確性四方面予以評定。綜合設(shè)計實驗考核：采用課程論文答辯，實驗指導(dǎo)教師組成考核小組，進(jìn)行綜合評分。研究創(chuàng)新實驗考核：實驗指導(dǎo)教師組成考核小組，以研究性報告的水平和標(biāo)志性成果作為考核依據(jù)。

（四）實驗教學(xué)反饋：實驗結(jié)束后要求學(xué)生寫出實驗心得和體會，及時總結(jié)和反饋實驗中遇到的困難和問題及解決辦法，實驗指導(dǎo)教師寫出教學(xué)反思，然后指導(dǎo)教師定期進(jìn)行教學(xué)研討，進(jìn)一步分析總結(jié)，改進(jìn)提高。

四、結(jié)語

構(gòu)建物理學(xué)專業(yè)多層次的實驗教學(xué)體系，形成合理有效的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，通過教學(xué)實踐，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力，使學(xué)生成為能夠適應(yīng)社會發(fā)展的創(chuàng)新人才是實驗教學(xué)培養(yǎng)人才的最終目標(biāo)，現(xiàn)有的實驗教學(xué)體系和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式能否適應(yīng)新形勢的發(fā)展和需要，使物理實驗教學(xué)在培養(yǎng)創(chuàng)新人才中充分發(fā)揮作用，目前還處于探索和實踐階段，可謂任重而道遠(yuǎn)。我們將不斷探索、實踐、總結(jié)，完善多層次、漸近式實驗教學(xué)體系和311創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式，體現(xiàn)突出師范性、立足地方性，強(qiáng)化實踐性，培養(yǎng)創(chuàng)新性的創(chuàng)新人才培養(yǎng)特色，將創(chuàng)新人才培養(yǎng)滲透到物理實驗教學(xué)的各個環(huán)節(jié)，使物理實驗成為培養(yǎng)創(chuàng)新人才的課程載體。

參考文獻(xiàn)：

[1]代偉，徐平川，陳大紅等.培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的大學(xué)物理實驗教學(xué)體系研究[J].大學(xué)物理實驗，2013，26（4）：107-110.

[2]姚列明，霍中生，李業(yè)鳳.研究性物理實驗教學(xué)與創(chuàng)新人才培養(yǎng)[J].實驗室研究與探索，2011，30（3）：124-126.

[3]秦鋼年，黃大明，盧福寧等.構(gòu)建適應(yīng)創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的實驗教學(xué)體系[J].實驗室研究與探索，2012，31（1）：101-104.

[4]楊曉燕，錢偉興，陳寧.培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的實驗教學(xué)體系與模式探究[J].實驗室研究與探索，2009，28（11）：156-158.endprint