淺議創(chuàng)新能力培養(yǎng)和考核機制在當(dāng)前物理實驗課程中的作用

■張建秋

0 引言

隨著當(dāng)前教育的快速發(fā)展，以培養(yǎng)高素質(zhì)創(chuàng)新型人才為導(dǎo)向，把知識、能力和素質(zhì)的培養(yǎng)結(jié)合起來，是當(dāng)前高校培養(yǎng)目標(biāo)改革的目標(biāo)。而大學(xué)物理實驗是高校理工類專業(yè)學(xué)生必修的基礎(chǔ)性課程，其目的是通過學(xué)生對實驗現(xiàn)象的觀察、相關(guān)物理量的科學(xué)測量和測量數(shù)據(jù)的合理分析，增強學(xué)生對物理課程學(xué)習(xí)的興趣，加深其對相關(guān)理論的理解，提高他們的實驗?zāi)芰涂茖W(xué)素養(yǎng)，使培養(yǎng)的學(xué)生具有理論聯(lián)系實際、實事求是的科學(xué)作風(fēng)、嚴肅認真的工作態(tài)度和主動探索的進取精神。

正因如此，物理實驗教學(xué)受到了人們更多的關(guān)注，它在高素質(zhì)人才培養(yǎng)過程中，越來越顯示出它的重要作用。在物理實驗課程建設(shè)中擺脫傳統(tǒng)實驗的教學(xué)模式，建立創(chuàng)新能力培養(yǎng)和考核機制，可以發(fā)揮他們的個人才能和特長，突出創(chuàng)新能力，也是學(xué)校以人為本，因材施教，培養(yǎng)面向社會需求、面向科技發(fā)展、具有創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的教育教學(xué)方式和教學(xué)改革目標(biāo)。

1 科學(xué)的設(shè)立前期實驗

對于剛進校的大學(xué)生來說，由于生源參差不齊，動手能力不同，再加上大學(xué)物理剛上，學(xué)生還不能適應(yīng)。如果直接安排大學(xué)物理實驗的驗證部分，不僅起不到與大學(xué)物理課程互補的作用，也會打擊學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性。因此合理安排前期的物理實驗尤為重要。只有要讓他們對物理實驗有濃厚的興趣才談得上提高與創(chuàng)新。因此前期實驗的設(shè)立要注重科學(xué)性和趣味性。通過合理的安排設(shè)計性內(nèi)容（建議對實驗要求的物理原理盡量以中學(xué)物理水平為主），讓學(xué)生自己選題確定實驗的內(nèi)容和難度，設(shè)計實驗裝置，準(zhǔn)備實驗器材，擬定實驗步驟，動手動腦去進行研究并完成實驗。通過分組競賽，集體評比等手段凸顯不同層次學(xué)生的水平和特色。加深他們對物理規(guī)律的切身感受，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識研究與探索物理規(guī)律的熱情。從而達到激勵創(chuàng)新精神，調(diào)動學(xué)習(xí)積極性的目的。

2 合理的安排基礎(chǔ)實驗

在現(xiàn)代物理教學(xué)中，個別教師片面狹隘地理解探索就是讓學(xué)生從不知經(jīng)過探求摸索得到知識。這樣做法置前人和他人已取得的成果于不顧，埋頭在“黑暗中探索”。在知識爆炸的新時代，什么都要經(jīng)自己探索，經(jīng)自己體驗才能獲得，勢必使自己落后。設(shè)計性實驗就出白于這種思想。以至于有些實驗室將“綜合性設(shè)計性實驗率”作為實驗室建設(shè)的重要成果，導(dǎo)致盲目開設(shè)綜合性設(shè)計性實驗，削弱了基礎(chǔ)性驗證實驗。實驗的目的不在于選擇什么樣的實驗，而在于如何培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新能力。接受前人和他人的成果是我們最快獲得知識的一條途徑。但繼承不等于盲目追隨，不加發(fā)展。應(yīng)在繼承的同時發(fā)展新知識。敢于提出異議，做到青出于藍而勝于藍。對于已有的結(jié)論，我們完全可以用驗證性實驗加以檢驗，用判決性實驗加以判決。在實驗中肯定正確的，否定錯誤的，提出新的見解。如若我們置已有的結(jié)論于一旁，讓學(xué)生通過探索性實驗去發(fā)現(xiàn)并提出所有的物理規(guī)律，勢必要費大量的時間和精力，事倍而功半，取不到較好韻教學(xué)效果。這實際上也是不可能實現(xiàn)的。

3 量衣體裁設(shè)立綜合性設(shè)計性實驗

在物理實驗教學(xué)中引入設(shè)計性或探究性實驗。在該層次的實驗教學(xué)中，運用已用過的儀器和已學(xué)過的實驗方法完成設(shè)計性實驗，以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維和創(chuàng)造能力。設(shè)計性實驗教學(xué)層次的教學(xué)指導(dǎo)思想是它更注重實驗的設(shè)計過程，強調(diào)過程和對結(jié)論的解釋，過程比結(jié)論更重要。設(shè)計性實驗教學(xué)目的是加強與實際接軌，使學(xué)生了解科學(xué)實驗的全過程、逐步學(xué)習(xí)科學(xué)思想和科學(xué)方法、培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗的能力，培養(yǎng)學(xué)生運用所學(xué)知識解決實際問題的能力。設(shè)計性實驗題目一般是由實驗老師根據(jù)學(xué)生已用過的實驗儀器綜合已掌握的實驗測量方法來出題，也可以學(xué)生自已立題。教學(xué)方法采用開放式教學(xué)，老師對實驗項目做出要求，然后學(xué)生自己查閱資料，確定實驗方案，自選實驗儀器，自擬實驗步驟，獨立測量和處理實驗數(shù)據(jù)并分析實驗結(jié)果，寫出實驗總結(jié)報告。整個實驗過程中，教師只作必要的咨詢和檢查指導(dǎo)。從設(shè)計性實驗的開放式教學(xué)方法來看，設(shè)計性實驗教學(xué)對于實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新思維，培養(yǎng)學(xué)生綜合運用知識和綜合解決問題能力等方面，都有很重要的意義。

4 因材施教設(shè)立研究性實驗

在前幾個階段學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上，對部分優(yōu)秀學(xué)生明確提出“創(chuàng)新”的要求，研究性實驗應(yīng)以獲得“創(chuàng)新成果”為目的。這些實驗應(yīng)要求學(xué)生在1～2個學(xué)期的學(xué)習(xí)中完成1個小型研究課題。這些課題應(yīng)具有一定的創(chuàng)新性，課題涉及的實驗內(nèi)容與方法應(yīng)具有綜合性。課題可由指導(dǎo)教師從本人的科研項目演化而來，也可由學(xué)生自己在實驗中發(fā)現(xiàn)和提出。研究型實驗要求學(xué)生自己調(diào)研和查閱資料，設(shè)計、裝配、調(diào)試實驗裝置，直至完成實驗。選定課題后，教師一般只對課題的意義、背景等情況作些介紹。完全由學(xué)生提出實驗方案，教師只對其初步方案進行審核，并對其中關(guān)鍵性內(nèi)容進行恰如其分的指導(dǎo)。在整個實驗教學(xué)的全過程中，要求學(xué)生把在普通物理實驗和理論課中學(xué)到的知識和技能，創(chuàng)造性地運用在所研究的實驗課題中。他們可以隨時與指導(dǎo)教師交流想法、討論問題，得到啟發(fā)和幫助但不能依賴教師。全部實驗工作必須由學(xué)生自己獨立完成。在實驗結(jié)束后，每個課題都要寫出研究論文并進行交流，部分論文或成果應(yīng)具有創(chuàng)新性。通過答辯或考核，優(yōu)秀的論文或成果應(yīng)能在正式學(xué)術(shù)刊物或?qū)W術(shù)會議論文集上發(fā)表。

5 結(jié)束語

建立創(chuàng)新能力培養(yǎng)機制，讓學(xué)生進行自主研究和探索，培養(yǎng)動手能力、創(chuàng)新能力，是大學(xué)物理實驗教學(xué)的根本宗旨。遵循以學(xué)生為本的教學(xué)理念，實施開放式實驗課題，引導(dǎo)學(xué)生進行設(shè)計性實驗，合理評定創(chuàng)新能力考核成績，是調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)主動性、積極性，提高教學(xué)質(zhì)量的有效途徑。擴大物理實驗教學(xué)的覆蓋面，是拓展學(xué)生知識結(jié)構(gòu)，提高物理實驗教學(xué)之影響，培養(yǎng)綜合型、創(chuàng)新型人才的積極措施。通過不斷地探索和創(chuàng)新，更好更快地適應(yīng)信息時代物理實驗的發(fā)展和教學(xué)要求。

［1］趙維武.本科生實踐創(chuàng)新能力培養(yǎng)的研究[J].實驗技術(shù)與管理，2006，23(1)：83-85

［2］趙長青.扎根教學(xué)目的和訓(xùn)練重心進行工科物理實驗學(xué)科建設(shè)與改革[J].實驗室研究與探索，2010,29（5）：153-154.