淺議創新能力培養和考核機制在當前物理實驗課程中的作用

■張建秋

0 引言

隨著當前教育的快速發展，以培養高素質創新型人才為導向，把知識、能力和素質的培養結合起來，是當前高校培養目標改革的目標。而大學物理實驗是高校理工類專業學生必修的基礎性課程，其目的是通過學生對實驗現象的觀察、相關物理量的科學測量和測量數據的合理分析，增強學生對物理課程學習的興趣，加深其對相關理論的理解，提高他們的實驗能力和科學素養，使培養的學生具有理論聯系實際、實事求是的科學作風、嚴肅認真的工作態度和主動探索的進取精神。

正因如此，物理實驗教學受到了人們更多的關注，它在高素質人才培養過程中，越來越顯示出它的重要作用。在物理實驗課程建設中擺脫傳統實驗的教學模式，建立創新能力培養和考核機制，可以發揮他們的個人才能和特長，突出創新能力，也是學校以人為本，因材施教，培養面向社會需求、面向科技發展、具有創新意識和創新能力的教育教學方式和教學改革目標。

1 科學的設立前期實驗

對于剛進校的大學生來說，由于生源參差不齊，動手能力不同，再加上大學物理剛上，學生還不能適應。如果直接安排大學物理實驗的驗證部分，不僅起不到與大學物理課程互補的作用，也會打擊學生學習的主動性和積極性。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新。因此前期實驗的設立要注重科學性和趣味性。通過合理的安排設計性內容（建議對實驗要求的物理原理盡量以中學物理水平為主），讓學生自己選題確定實驗的內容和難度，設計實驗裝置，準備實驗器材，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生的水平和特色。加深他們對物理規律的切身感受，激發學生學習物理知識研究與探索物理規律的熱情。從而達到激勵創新精神，調動學習積極性的目的。

2 合理的安排基礎實驗

在現代物理教學中，個別教師片面狹隘地理解探索就是讓學生從不知經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，什么都要經自己探索，經自己體驗才能獲得，勢必使自己落后。設計性實驗就出白于這種思想。以至于有些實驗室將“綜合性設計性實驗率”作為實驗室建設的重要成果，導致盲目開設綜合性設計性實驗，削弱了基礎性驗證實驗。實驗的目的不在于選擇什么樣的實驗，而在于如何培養學生的探索精神和創新能力。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，不加發展。應在繼承的同時發展新知識。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論于一旁，讓學生通過探索性實驗去發現并提出所有的物理規律，勢必要費大量的時間和精力，事倍而功半，取不到較好韻教學效果。這實際上也是不可能實現的。

3 量衣體裁設立綜合性設計性實驗

在物理實驗教學中引入設計性或探究性實驗。在該層次的實驗教學中，運用已用過的儀器和已學過的實驗方法完成設計性實驗，以培養學生的創新思維和創造能力。設計性實驗教學層次的教學指導思想是它更注重實驗的設計過程，強調過程和對結論的解釋，過程比結論更重要。設計性實驗教學目的是加強與實際接軌，使學生了解科學實驗的全過程、逐步學習科學思想和科學方法、培養學生獨立實驗的能力，培養學生運用所學知識解決實際問題的能力。設計性實驗題目一般是由實驗老師根據學生已用過的實驗儀器綜合已掌握的實驗測量方法來出題，也可以學生自已立題。教學方法采用開放式教學，老師對實驗項目做出要求，然后學生自己查閱資料，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據并分析實驗結果，寫出實驗總結報告。整個實驗過程中，教師只作必要的咨詢和檢查指導。從設計性實驗的開放式教學方法來看，設計性實驗教學對于實現培養學生的創新意識和創新思維，培養學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 因材施教設立研究性實驗

在前幾個階段學習的基礎上，對部分優秀學生明確提出“創新”的要求，研究性實驗應以獲得“創新成果”為目的。這些實驗應要求學生在1～2個學期的學習中完成1個小型研究課題。這些課題應具有一定的創新性，課題涉及的實驗內容與方法應具有綜合性。課題可由指導教師從本人的科研項目演化而來，也可由學生自己在實驗中發現和提出。研究型實驗要求學生自己調研和查閱資料，設計、裝配、調試實驗裝置，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，并對其中關鍵性內容進行恰如其分的指導。在整個實驗教學的全過程中，要求學生把在普通物理實驗和理論課中學到的知識和技能，創造性地運用在所研究的實驗課題中。他們可以隨時與指導教師交流想法、討論問題，得到啟發和幫助但不能依賴教師。全部實驗工作必須由學生自己獨立完成。在實驗結束后，每個課題都要寫出研究論文并進行交流，部分論文或成果應具有創新性。通過答辯或考核，優秀的論文或成果應能在正式學術刊物或學術會議論文集上發表。

5 結束語

建立創新能力培養機制，讓學生進行自主研究和探索，培養動手能力、創新能力，是大學物理實驗教學的根本宗旨。遵循以學生為本的教學理念，實施開放式實驗課題，引導學生進行設計性實驗，合理評定創新能力考核成績，是調動學生學習主動性、積極性，提高教學質量的有效途徑。擴大物理實驗教學的覆蓋面，是拓展學生知識結構，提高物理實驗教學之影響，培養綜合型、創新型人才的積極措施。通過不斷地探索和創新，更好更快地適應信息時代物理實驗的發展和教學要求。

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

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