构建物理实验教学新体系探求创新人才培养新模式

李建英 韩新华

【摘要】为适应新时期社会发展对创新人才的需求，物理学专业实验教学改革势在必行，文章就地方师范院校物理学专业实验教学构建了多层次、渐近式的实验教学体系，相应提出了具有地方师范院校培养特色创新人才培养模式，并讨论了实验教学体系的具体实践和创新人才培养模式实施所采取的措施、方法和手段，将创新人才培养渗透到物理实验教学的各个环节，使物理实验成为培养创新人才的课程载体。

【关键词】教学体系 培养模式 创新人才

【中图分类号】G64 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2017）40-0141-02

引言

国家科技“十一五”发展规划中明确提出把中国建设成一个创新性的国家，培养创新和开拓型人才成为高校教学的主要目标。物理学专业是一门理论性和实践性均很强的学科，实验教学和理论教学并重。著名物理学家冯端院士指出“实验可以引人入胜，启发学生独立解决問题，培养他们的创造思维”。国外大学物理实验在基础物理实验中提倡学生的自主、讨论、探索，在近代物理实验中体现实验设备与科研接轨，实验项目与学校的研究特色和科学前沿接轨，培养的学生在以后工作中原创成果较多。国内一些重点大学物理学专业实践了三级实验教学体系，在实验技能训练和创新人才培养方面获得了良好的效果。作为地方师范院校，传统的实验教学重视基础能力的培养，但学生基本上是被动地完成实验项目，较难达到独立、综合并有所创新的培养高度。针对这一问题，在物理实验教学改革中重新构建了地方师范院校物理学专业实验教学体系，并相应提出了创新人才培养新模式。

一、突出特色，构建物理实验教学新体系

以地方师范院校办学定位为依据，以特色培养为目标，依托学科和师资资源，以学生为本，物理学专业实验打破原来力、热、电、光、原的界限，将实验教学分成基础物理实验、综合设计性实验、研究创新性实验3个层次模块的实验教学体系，强化学生科学态度、创新意识的培养。

（一）基础物理实验：将力、热、电、光实验中的基础物理实验部分整合成三个实验教学层次，基础物理实验Ⅰ，基础物理实验Ⅱ，基础物理实验Ⅲ，分别在第一、二、三学期开设，知识结构、实验技能由易到难，循序渐进。

（二）综合设计实验：包括力、热、电、光实验中的综合实验部分、设计性课题和近代物理实验中经典实验内容，在第四学期开设。

（三）研究创新性实验：包括力、热、电、光实验中的创新实验内容和近代物理实验中反映现代科技新成果和前沿性的内容，在第五学期开设。

新实验教学体系的构建体现向下延伸和向上拓展的特点，向下延伸是要与新课标体系下的中学物理实验教学接轨，突出师范性，立足地方性。向上拓展是把实验课程延伸到科研实验室，与现代科技发展的新成果和学科前沿接轨，强化实践性、培养创新性。

二、以人为本，探索创新人才培养新模式

新实验教学体系给学生营造了循序渐进阶梯型的实验环境和学习氛围，以培养和提高学生的科学实验素质和创新能力为目标，为此针对性地提出了创新人才培养模式“基本实验能力的培养—实验综合能力与创新意识培养―科研与创新能力培养”。

（一）基本实验能力的培养

对于基础实验，要点是规范，树立学生科学实验意识，端正学生科学实验态度，规范学生科学实验行为，培养学生科学实验的素养。为夯实基础，扎实学生科学实验的基本功，在低年级三个学期进行培养训练。

（二）实验综合能力与创新意识培养

在综合设计性实验中，让学生处于实验主导地位，包含文献、资料查阅，实验课题的提出，实验设备条件的准备，实验方案的设计，实验论文的写作以及论文的交流和答辩。本课程使学生获得一整套综合研究的方法训练，进而达到提高学生综合实验能力、培养学生创新意识的目的。

（三）科研与创新能力培养阶段

在高年级，倡导科学研究训练，把实验课程、实验成果延伸到科研。近代物理实验中反映现代科技发展新成果的内容，引导学生进行研究性学习。结合教师科研成果进行创新性实验，选题可来自教师正在进行的科研项目，也可自己提出实验课题。让学生在本科学习阶段就接触到真正的科研，鼓励学生发表科研论文，有标志性成果的给予奖励，激励学生勇敢探索，勇于创新，培养和提高学生的科研能力和创新能力。

三、重在落实，改革实验教学新措施

新实验教学体系的实施，要根据不同的教学模块，从教学大纲，教学内容、教学方法、教学手段、教学评价、教学反馈等多方面制定详细的、具体的切实可行的实施措施。

（一）根据新的实验教学体系重新修订教学大纲，教学大纲编写要“细”、“准”，还要体现出新实验教学体系的特色和创新人才培养模式的培养目标。同时根据新实验教学大纲重新编写实验教学指导书，教学指导书编写要全面、深入，将教学内容、教学方法、教学手段等方方面面教学改革成果都在实验教学指导书中全部体现。

（二）实验课堂教学改革：根据不同模块特点，选择合适的教学方法和教学手段，分别进行课堂教学改革，不同的教学模块有不同的教学特点。基础物理实验，预习以问题为导向，向学生下发预习思考题，其中两个问题必须涉及，其一是让学生自已设计数据记录表格，其二是通过预习让学生提出问题，培养学生发现问题的能力，教师的讲解也更有针对性。在实验课的指导上，突出“严”。“严”就是打基础，在低年级学生做实验时培养学风端正、思维严谨、操作规范、技能扎实的基本素养，接受科学思想和研究方法的严格训练；综合设计性实验，突出“放”，对高一级学生给予较多的自由空间，引导学生主动探索、以科研的方式进行实验；研究创新性实验，“突出“带”，主要是请一批高水平、经验丰富的骨干教师指导实验课题研究，通过言教身传把学生逐步带入科学研究殿堂。

（三）实验教学评价体系改革：基础物理实验考核突出过程性考核，实验总成绩=预习成绩（20%）+操作成绩（40%）+实验报告成绩（40%）。预习成绩从预习思考题回答的完整性和正确性以及课堂提问两方面结合予以评定；操作成绩从学生的科学实验态度、实验操作的规范程度、操作技能的熟练程度以及实验数据的合理性给出成绩；实验报告成绩要从实验报告的完整性、数据处理的正确性、误差分析的客观性和回答问题的准确性四方面予以评定。综合设计实验考核：采用课程论文答辩，实验指导教师组成考核小组，进行综合评分。研究创新实验考核：实验指导教师组成考核小组，以研究性报告的水平和标志性成果作为考核依据。

（四）实验教学反馈：实验结束后要求学生写出实验心得和体会，及时总结和反馈实验中遇到的困难和问题及解决办法，实验指导教师写出教学反思，然后指导教师定期进行教学研讨，进一步分析总结，改进提高。

四、结语

构建物理学专业多层次的实验教学体系，形成合理有效的创新人才培养模式，通过教学实践，培养学生的科研能力、实践能力和创新能力，使学生成为能够适应社会发展的创新人才是实验教学培养人才的最终目标，现有的实验教学体系和创新人才培养模式能否适应新形势的发展和需要，使物理实验教学在培养创新人才中充分发挥作用，目前还处于探索和实践阶段，可谓任重而道远。我们将不断探索、实践、总结，完善多层次、渐近式实验教学体系和311创新人才培养模式，体现突出师范性、立足地方性，强化实践性，培养创新性的创新人才培养特色，将创新人才培养渗透到物理实验教学的各个环节，使物理实验成为培养创新人才的课程载体。

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