大学物理创新实验实训研究与实践

何仲 康小平 赵鲁梅 黄槐仁

摘 要：大学物理实验是应用型本科院校普遍开设的实践类必修课程，是充分发挥学生实验能力的主要课堂。更新教育理念和实验教学观念，构建创新实验实训体系，设立开放探究创新实践实验室，组织实施探索性、设计性实验及科研训练、大学生创新创业训练计划以及学科竞赛项目，将创新教育贯穿于整个实践教学全过程，突出学生探索性、创新性能力的培养。

关键词：大学物理实验 创新实验实训 研究 实践

中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2018）04（b）-0149-02

Abstract：College Physical Experiment is a compulsory practical course universally offered in applied undergraduate colleges and universities， and is the main class which can give full play to students experimental ability. It is very important to update the concept of education and experimental teaching， to establish an innovative experimental training system， to set up laboratories for open exploration and innovative practice， to organize and implement explorative and designing experiments and scientific research training， innovative entrepreneurial training plans for college students and projects for academic competitions； it is also very important to make innovative education run through the whole process of practical teaching， to highlight the cultivation of students' explorative and creative ability.

Key Words：College physical experiment；Innovative experimental practice；Research；Practice

随着《国家中长期教育改革和发展规划纲要》的实施，培养造就适应经济社会发展的高素质应用型人才成为新形势下高等教育教学改革的一项重要任务。当前高等学校教育改革转型及内涵式发展的重要课题就是如何提高人才培养质量，着重培养学生的全面素质、创造性思维和创新能力[1]。人才培养质量既是一所高校生存和发展的基础，也是社会发展需求和时代赋予的使命。大学物理实验课作为大学生素质教育的重要组成部分，也越来越受到学校和社会的重视，尤其是最近几年，不少专家、学者对大学物理实验的教学方法、教学模式及教师角色提出了不少好的建议[2-5]，所有这些都有力地推动了大学物理实验课的改革进程，促进了教学质量的进一步提高。

近年来，我们根据教育部《关于大力推进教师教育课程改革的意见》、基礎教育新课标理念和物理学专业人才培养目标以及大学物理实验教学目的、教学特点的需要以及科学技术发展对高素质应用型人才的迫切需要，对原有的实验实训教学内容和方法进行认真梳理，对创新实验实训实践环节进行统筹设计、合理安排，实施改革，对大学物理创新实验实训教学进行探索与研究。

1 更新教育理念和实验教学观念

当前，提高应用创新型人才培养质量，关键在于应用型高校要切实转变教育教学观念，不断深化教育教学改革，特别是实践教学改革。实验教学是学生获取知识的重要手段，也是培养学生科学素质的重要途径，对培养学生创新能力有其独特的功能和作用[6]。随着科学技术的不断发展和社会需求的不断提高，物理实验教学在应用型高素质人才的培养中发挥着不可替代的重要作用。根据应用型人才培养定位，树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念，以特色培养为目标，以能力培养为核心，树立实验教学与理论教学协调发展的实验教学观念，重视物理实验教学，注重对学生的职业意识、探索精神、创新思维、实践能力的培养。充分认识并落实实验教学在学校人才培养和教学工作中的地位，建立以提高实践能力为引领的人才培养流程，形成理论教学与实验教学统筹协调的理念和氛围。提高教育教学质量，增强学生素质是一所大学义不容辞的责任和根本使命。

2 构建创新实验实训教学平台，培养学生的创新思维能力和实践能力

我们以加强实验教学，突出学生创新应用能力培养为抓手，从人才培养体系整体出发，统筹各类实践教学资源，建立以学生为中心，以能力培养为主线，分层次、多模块、相互衔接的科学系统的创新实验实训教学平台，不同模块反映不同实践技能和实践能力要求。综合性实验模块，主要培养学生综合分析、灵活应用物理知识解决实际问题的能力和实验能力，同时，采用新技术和新方法，反映现代科学技术的发展和现代工程技术在大学物理实验部分项目的应用，增强学生科学实践和创新欲望。如开设声速的测量、温度传感器特性研究、液体表面张力系数的测量、光电效应和普朗克常数的测定、硅光电池特性的研究等综合性实验项目。设计性实验模块，主要激发学生的学习热情，变被动学习为主动学习，学生在教师指导下，独立自主对实验方法、实验装置进行设计、对实验过程和结果进行归纳分析总结，完成实验，从而培养学生的综合思维和创造能力。如开设气垫导轨测量重力加速度、电子天平秤的制作、数字万用表的设计、非线性电路中混沌现象的研究、热敏电阻温度特性研究、空气折射率的测定、望远镜的组装及其放大率的测量等设计性实验项目。小学期开设应用创新性实验模块，如开设潮汐发电、逆风行舟、能量转换轮、声音的能量、空气粘性飞盘、漩涡演示等项目。物理学科实验教学技能训练模块既突出智能数字化探究实验内容，又突出自制教具教学环节，注重职业技能、注重综合实践能力、注重探索创新意识的培养，学生通过自制教具活动，从成功与失败中受到训练，得到素质的提高，全面提高学生的从师技能和教育科研能力。同时，积极开展国家级、省级、校级三级大学生创新创业训练计划项目，进一步调动学生学习的积极性、主动性和创造性，激发学生的创新精神、强化创新创业能力训练，增强学生的创新能力和创业能力。积极组织开展学科竞赛活动，对于应用创新型人才培养、提高大学生的创新思维能力、实践能力和综合素质有极好的促进效果，如我校在全国物理教学技能竞赛中取得优异成绩，几年来荣获一等奖、二等奖达20项。

3 建设创新实践开放实验室

创建创新实践开放实验室，构建功能集约、资源共享、开放充分、运作高效的实验教学平台，满足分层次、模块化及个性化教学要求，适应应用型人才培养需要，是提高物理实验教学质量的关键所在。创新实践开放实验室建设是高等教育改革的方向，是培养具有创新意识和创新能力人才的重要环节。该实验室既是探究性、设计性实验，物理实验教学技能训练和科研训练，大学生创新创业训练计划和毕业设计（论文）场所，又是学生的实践创新和参加学科竞赛的训练基地。该实验室实施全方位开放，包括教学内容、方法、手段的开放及实验时间的开放。学生可以根据自己的能力、专业、兴趣和学习风格等特点来选择实验内容和时间，给学生创造一个多功能创新思维能力和实践能力的培养途经以及良好的探究开放性实验环境。在整个实验过程中，以学生为主体，给予学生较多的自由空间，鼓励学生独立思考，引导学生自己设计、自己准备实验仪器、主动探索、发挥才智、勇于创新，老师起辅助及指导作用，突出学生自主学习、创新精神和应用创新能力培养，有效地增强学生的创新意识和实践能力，将创新教育贯穿于整个实践教学全过程。

4 结语

大学物理实验是一个很重要的实践性教学环节，是培养学生实践能力有效途径。以国家级实验教学示范中心建设为标准，以培养学生实践能力、创新能力为宗旨，以实验教学改革为核心，构建科学系统的创新实验實训教学平台，引导学生积极主动探索实验，充分发挥学生的主体作用，增强学生的创新意识和职业意识，注重学生探索精神、创新思维、实践能力、创新能力的培养，提高应用创新型高素质的人才培养的质量。这是应用型高校转型发展最核心最紧迫的任务，也是高校必须牢牢把握的永恒主题。

参考文献

[1] 佟林杰，孟卫东.我国高等教育内涵式发展“四维一体”模式构建[J].现代教育管理，2013（10）：44-47.

[2] 霍剑青.应用信息技术培养创新型人才实验教学模式的思考与实践[J].物理与工程，2013，21（6）：26-29.

[3] 代伟，徐平川，陈大红，等.培养学生创新能力的大学物理实验教学体系研究[J].大学物理实验，2013，26（4）：107-110.

[4] 秦钢年，黄大明，卢福宁，等.构建适应创新型人才培养的实验教学体系[J].实验室研究与探索，2012，31（1）：101-104 .

[5] 李建英，韩新华.物理实验教学的“311”创新模式[J].高师理科学刊，2017，37（11）：88-90.

[6] 金正一，黄永春.改革实验教学方法培养综合能力[J].实验技术与管理，2008，25（1）：135-137.