创新能力培养理念下的大学物理实验教学改革

王帆 杨丽娟 崔磊

(宿迁学院 江苏 宿迁 223800)

我国的高等教育经过近20年的迅猛发展，已从“精英式”向“大众化”转变，当今的中国不光需要研究型、创新型的精英，更需要能把成熟的技术和理论应用到生产实践中的应用型或技能型的专门人才.这一社会发展的需要，必然引起高等院校人才培养模式的重大变革，迫使国内的大多数高校(特别是对一些“三本”或刚升格不久的院校来说)纷纷把人才培养的目标定位于应用型人才的培养，面对这样的定位，传统的“精英式”教育的课程体系、教学内容、教学方法、教学手段等就必须进行改革.

工程实践能力是应用型高级人才的一项重要素质，而实验技能是工程实践能力和创新能力的基础，因此，实验教学在应用型人才培养过程中尤为重要.大学物理实验作为大学生进校后第一门科学实践课程，对于培养学生科学素质、动手能力、思维能力以及创造意识都起着极其重要的作用，是培养具备现代科技素质的高质量、高层次创新人才的重要实践环节.如何建立一种适合应用型人才培养的教学体系，能够满足各层次学生学习需要，激发学生学习积极性和主动性，培养创新意识和能力，是目前高等院校教育教学改革面临的问题之一.

近几年来，我院对大学物理实验教学进行了一系列的改革与实践，构建了与学生的专业学习相适应的教学体系，给学生营造了循序渐进的实验环境和学习氛围，通过举办各种形式的竞赛激发了学生的学习兴趣，凸显了实验教学在创新型人才培养中的重要作用.

1 整合实验内容 自编有针对性的教材

传统陈旧的实验教学内容是制约物理实验课程发展的主要因素之一，基本上几十年一贯制的基础性、验证性实验，缺乏必要的更新，科学技术领域的新发展以及工程技术领域的新应用在实验教学中极少反映，很难激发学生的学习兴趣.改革传统的实验教学内容，关键就在于重新选择、组织和调整实验内容.大学物理实验课设置、选题是建立在高中物理实验的基础上的，因此在开课之初，对新生进行调查,了解其中学实验的学习情况，取消重复性理论验证、仪器使用训练性质的实验内容，并注重实验内容的衔接.用现代科技发展和工程应用的观点重新审视各部分实验内容的相对关系，形成新的搭配格局，增添一些综合性、设计性及具有延伸性的实验内容，着力培养学生的独立思维、分析问题和解决问题的能力.

根据更新的实验内容，自编大学物理实验教材，自编教材的好处是能充分挖掘已有实验器材，重新编排实验的内容和要求，更加有针对性地对学生展开教学，使教学内容更加符合学生的学习现状,并能最大化地反映科学技术领域的新发展以及工程技术领域的新应用.

2 服务专业学习 展开分层次教学

在以培养应用型人才为主的高校非物理专业开展大学物理实验教学，能给学生提供的帮助是,培养科学素质和方法论、动手能力、思维能力以及创造意识与能力.而这些都是为学生的专业学习服务的，因此，在讲授这门课的时候不能喧宾夺主，而应该以配角的心态为专业人才的培养提供服务.这就要求实验内容的安排必须与学生的专业学习挂钩，不能千人一面，如对电子、计算机类学生，适当增加电磁学部分的内容，对工程类学生适当增加力学、热学部分内容.

其次，根据实验的难易及学生的基础，开展分阶段和分层次教学.第一学期作为基础训练阶段，开设的基础性实验较多，目的在于让学生掌握常用仪器的使用及基本的测量方法(如比较法、放大法、模拟法等).由于要同时开设多个实验，而学生的人数又较多，因此,我们根据学生的基础又开展分层次教学，将实验项目分为力、电两部分，让基础较好的学生从电学实验开始，基础较差的从力学开始，因势利导，充分调动全体学生的学习积极性.第二学期为综合训练提高阶段，开设电、光等综合设计性实验，对每个实验项目提出具体要求，并要求学生独立完成，从而加强对学生操作能力和综合能力的训练，同时,适当增加一些近、现代的物理实验内容，以拓展学生的思维空间.

3 与时俱进 改革教学方法着力培养学生动手能力

传统的实验教学往往是由教师先讲，甚至作示范，然后学生根据教材上的步骤进行操作.学生实验时对教师或教材容易产生依赖心理，做的只是一种单纯的操作训练，其自学能力、独立思维能力以及创新能力并未得到充分训练.

改革传统的实验教学方法，就是要求教师把一般的实验内容以设计性的思路进行讲解，将实验的设计思想、实验方法、仪器的选择和实验数据的处理、分析方法作为讲授的重点，即授学生以实验的方法和工具，而不是具体的实验内容和操作步骤.对一些在实验讲义的指导下学生就能完成的验证性实验，鼓励教师少讲或不讲，摈弃“保姆式”的教学方式，充分调动学生学习的主动性，让其在独立思考之下，动手完成实验内容.

4 增加设计性及研究性实验内容着力培养学生的创新意识

对设计性、研究性实验，以“力、热、声、光、电”以及近代物理实验等部分内容为基础，由教师设置研究性课题(学生也可通过实验学习自选题目)，提供实验器材并提出实验要求，由学生提出实验假设，预测实验结果，拟定实验方案，制定实验步骤，通过独立地观测和分析去探索、研究，从而发现“新”的物理现象，并通过建立物理模型解释实验现象.

设计性、研究性实验具有探索性、自主性和开放性等特征，能充分激发学生的学习积极性，特别是在培养学生创造性思维和科学态度方面有着很好的作用，非常有利于学生创新意识的形成.

5 积极探索推进实验室开放的新途径

开放实验室不仅能为学生提供更多的实验时间和实践机会，而且能最大限度地提高实验设备的利用率，更为主要的是，能有效地培养学生的实验创新设计与研究的能力.鉴于以上的认识，在我们实验室数量有限且人手较少的情况下，安排一个实验室分时间段对学生开放，把实验室可能开设的实验项目公布，由学生根据自身兴趣自由安排实验内容，同时，安排实验技术人员实行坐班制，及时对学生的实验做出指导和帮助.为了充分调动学生对物理实验的兴趣和创新意识，我们在开放实验室的基础上，每年举行一次学生实验技能大赛，通过竞赛的方式为优秀学生提供发挥聪明才智和施展个性的场所，使他们尽早涉足科学研究领域，有效地培养其创新精神和实践能力.

综上所述，立足于应用型大学对学生独立动手能力、创新精神与创新意识的培养，构建并实践大学物理实验教学的新体系，就必须打破传统的教学内容与体系，不断地进行教学方法、教学模式的改革与创新，为学生的全面发展提供优质的和个性化服务.

参考文献

1 马德明，施卫，屈光辉.培养创新能力的物理实验教学体系改革与实践.见：大学物理课程报告论坛秘书处编.大学物理课程报告论坛文集2006.北京：高等教育出版社，2007.7

2 沈建民.培养学生创新精神和实践能力的尝试与探索. 见：大学物理课程报告论坛秘书处编.大学物理课程报告论坛文集2006.北京：高等教育出版社，2006.3

3 谢亚杰，江华生，韦晓燕，王遵尧.新建本科院校应用型人才综合实验技能培养体系的构建.高师理科学刊，2010(5)