何永凡, 周　紅, 周曉兵, 彭長(zhǎng)宇

(成都大學(xué) 電子信息工程學(xué)院, 四川 成都　610000)

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利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力

何永凡, 周紅, 周曉兵, 彭長(zhǎng)宇

(成都大學(xué) 電子信息工程學(xué)院, 四川 成都610000)

以成都大學(xué)部分理工科專業(yè)學(xué)生的實(shí)踐創(chuàng)新能力發(fā)展為例,結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)狀,分析抑制本科生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的形成因素,提出如何利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)激發(fā)大學(xué)生的創(chuàng)新思維,推廣研究性學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng)的創(chuàng)新教學(xué)方式,對(duì)培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力,具有一定的戰(zhàn)略意義和現(xiàn)實(shí)可行性。

創(chuàng)新教育； 創(chuàng)新能力； 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

創(chuàng)新教育是促進(jìn)國(guó)家興旺發(fā)達(dá)、實(shí)現(xiàn)全民創(chuàng)新的重要舉措,具有極其重要的戰(zhàn)略意義[1]。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教育平臺(tái)為學(xué)生提供了創(chuàng)新機(jī)遇和條件,把創(chuàng)新教育貫穿于整個(gè)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的全過(guò)程。在我們多年的教學(xué)實(shí)踐過(guò)程中,摸索出了一套獨(dú)特的突出物理實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)、提高學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的教育模式。

1　影響大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力形成的因素

1.1實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目偏重經(jīng)典,專業(yè)特點(diǎn)不突出

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是一門實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)課,涉及到不同專業(yè)以及不同學(xué)院的學(xué)生,就目前實(shí)際情況來(lái)看,全校各專業(yè)的學(xué)生通常選用偏重經(jīng)典的實(shí)驗(yàn)課題,實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目完全相同,沒(méi)有專業(yè)特點(diǎn),教師主要沿襲書本知識(shí),學(xué)生思維被局限在教師所限定的框框內(nèi)。學(xué)生學(xué)習(xí)的內(nèi)容受到限制,其知識(shí)結(jié)構(gòu)不能與專業(yè)知識(shí)進(jìn)行很好的搭接,更談不上適應(yīng)專業(yè)的發(fā)展方向,培養(yǎng)的學(xué)生思維方式雷同,缺乏主動(dòng)和積極探索的求知欲望,學(xué)生個(gè)性思維的發(fā)展難以開(kāi)展,缺乏勇于創(chuàng)新的精神[2]。

1.2實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段與科學(xué)技術(shù)發(fā)展脫節(jié)

首先是實(shí)驗(yàn)教學(xué)與科學(xué)和技術(shù)發(fā)展差距太大,教學(xué)內(nèi)容不能適應(yīng)現(xiàn)代科技發(fā)展的需求,教學(xué)方法和手段單一,物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)很長(zhǎng)一段時(shí)間來(lái)實(shí)施“填鴨式的教學(xué)”模式,往往是教師要把實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的原理、實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行認(rèn)真、詳細(xì)、周密的講解,甚至對(duì)實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)、實(shí)驗(yàn)中可能遇到的問(wèn)題及解決方案都得進(jìn)行充分的估計(jì),學(xué)生教學(xué)過(guò)程中極其被動(dòng),嚴(yán)重影響了學(xué)生發(fā)散性思維的發(fā)展,學(xué)習(xí)的主動(dòng)性難以調(diào)動(dòng)；其次是可供選擇的綜合設(shè)計(jì)性和創(chuàng)新設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)太少,陳舊的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)居多,導(dǎo)致學(xué)生對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)缺乏興趣、不夠重視,這在一定程度上抑制了學(xué)生主動(dòng)性的發(fā)揮和個(gè)性思維的發(fā)展,不利于學(xué)生的綜合素質(zhì)和實(shí)踐創(chuàng)新能力的提高。

1.3實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系缺乏創(chuàng)新平臺(tái)

創(chuàng)新平臺(tái)應(yīng)以學(xué)生從事創(chuàng)新研究活動(dòng)為目的,為學(xué)生創(chuàng)造展現(xiàn)和發(fā)揮自身才能的條件,包括實(shí)驗(yàn)設(shè)備和儀器、支撐創(chuàng)新研究活動(dòng)運(yùn)行的教研團(tuán)隊(duì)等。目前，存在一些問(wèn)題：一方面,校內(nèi)所能提供的創(chuàng)新空間和場(chǎng)所不足、設(shè)備陳舊,課外創(chuàng)新實(shí)踐教育基地的建設(shè)也不足,缺乏科研實(shí)踐氛圍；另一方面,教師自身的教學(xué)工作考核壓力過(guò)大,而科研考核沒(méi)有強(qiáng)調(diào)學(xué)生的創(chuàng)新研究,加之經(jīng)費(fèi)不足,從而導(dǎo)致教師指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新活動(dòng)的動(dòng)力不夠、精力不足,所立研究項(xiàng)目經(jīng)常草草收工,成果甚微。

1.4考核評(píng)價(jià)機(jī)制不利于調(diào)動(dòng)學(xué)生創(chuàng)新

長(zhǎng)期以來(lái),考核主要采用以平時(shí)成績(jī)?yōu)橹?考勤和學(xué)習(xí)態(tài)度為輔,平時(shí)成績(jī)由開(kāi)設(shè)的各個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的預(yù)習(xí)、操作和實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績(jī)綜合得到,一般占總成績(jī)的80%,余下的20%結(jié)合考勤和實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的實(shí)驗(yàn)態(tài)度進(jìn)行考查,對(duì)學(xué)生的評(píng)價(jià)片面追求實(shí)驗(yàn)報(bào)告的考試分?jǐn)?shù),忽視了包括其科研能力在內(nèi)的創(chuàng)造性學(xué)習(xí)能力的考查,側(cè)重于終結(jié)性評(píng)價(jià),而不注重過(guò)程性評(píng)價(jià)。

2　發(fā)揮實(shí)驗(yàn)教育優(yōu)勢(shì),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

2.1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是學(xué)生系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是在長(zhǎng)期實(shí)踐和大量科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生、發(fā)展和逐漸完善起來(lái)的一門實(shí)驗(yàn)科學(xué)[3]。在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天,社會(huì)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新實(shí)踐能力和工程技術(shù)應(yīng)用能力的要求日益增強(qiáng),大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課作為一門應(yīng)用學(xué)科,是學(xué)生系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開(kāi)端,在此方面起著其他課程不能取代的作用,其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的目標(biāo)主要涉及以下幾點(diǎn):

(1) 常用儀器設(shè)備的操控能力和實(shí)驗(yàn)常用實(shí)驗(yàn)方法的運(yùn)用能力的基本訓(xùn)練；

(2) 培養(yǎng)實(shí)事求是的嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)素養(yǎng)；

(3) 提升學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

2.2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力的載體

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)具有教學(xué)內(nèi)容基礎(chǔ)性、教學(xué)過(guò)程實(shí)踐性、教學(xué)方法研究性以及教學(xué)對(duì)象廣泛性等特點(diǎn),既是科學(xué)知識(shí)的載體,又是技術(shù)與方法的載體,就具體過(guò)程而言,它是實(shí)踐操作與方法訓(xùn)練的統(tǒng)一； 就內(nèi)容層次而言,它是技能訓(xùn)練與研究探索的統(tǒng)一[4]。怎樣實(shí)現(xiàn)基本技能和方法與現(xiàn)代技術(shù)的統(tǒng)一已成為基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容。通過(guò)多年的教學(xué)實(shí)踐觀察發(fā)現(xiàn)，要實(shí)現(xiàn)學(xué)生從單一的重復(fù)照搬實(shí)驗(yàn)過(guò)渡到主動(dòng)探索,就必須利用好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的良好載體,減少單一的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn),適度增加應(yīng)用性實(shí)驗(yàn),同時(shí)在應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)改造基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)的過(guò)程中,必須防止過(guò)度的智能化和自動(dòng)化,結(jié)合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的優(yōu)勢(shì),在訓(xùn)練基本技能的同時(shí)不斷豐富教學(xué)內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)訓(xùn)練與研究探索的統(tǒng)一。

2.3改進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

根據(jù)教學(xué)大綱的要求,將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容劃分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)3個(gè)層次[5]。

2.3.1突破基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)

基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)屬于驗(yàn)證性的性能測(cè)試實(shí)驗(yàn),主要幫助學(xué)生掌握大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的基本概念、原理和方法,鞏固加深物理基礎(chǔ)理論,學(xué)習(xí)基本的實(shí)驗(yàn)方法和基本實(shí)驗(yàn)技能；基礎(chǔ)性物理實(shí)驗(yàn)要求完成基本實(shí)驗(yàn)知識(shí)的掌握和基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練,該層次安排8項(xiàng)基本實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,教師按學(xué)生的具體需求,從中選出4個(gè)項(xiàng)目要求學(xué)生完成,共計(jì)12學(xué)時(shí)。

教師在選題時(shí)盡可能開(kāi)設(shè)典型的經(jīng)典實(shí)驗(yàn),例如“楊氏彈性模量的測(cè)量”、“邁克爾遜干涉儀”等,本層次實(shí)驗(yàn)是學(xué)生系統(tǒng)接受實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練的開(kāi)端和切入點(diǎn),是要求學(xué)生必做的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,強(qiáng)調(diào)的是實(shí)驗(yàn)的基本技能和方法的掌握，以及實(shí)驗(yàn)素質(zhì)的培養(yǎng)。教師對(duì)實(shí)驗(yàn)可做系統(tǒng)、詳細(xì)的講解,包含實(shí)驗(yàn)的基本理論方法、實(shí)驗(yàn)步驟及注意事項(xiàng)[6],在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中認(rèn)真觀察學(xué)生的具體行為,如操作的合理性,認(rèn)真指導(dǎo)學(xué)生完成每個(gè)實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié),控制實(shí)驗(yàn)的進(jìn)程,觀察實(shí)驗(yàn)過(guò)程中學(xué)生的態(tài)度,檢查學(xué)生的第一手實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及實(shí)驗(yàn)結(jié)果。完成實(shí)驗(yàn)后教師要及時(shí)批改學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告,檢查學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的分析和處理能力,并對(duì)實(shí)驗(yàn)報(bào)告的結(jié)果和實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫是否規(guī)范做出評(píng)價(jià),為下一層次的綜合性物理實(shí)驗(yàn)操作奠定好基礎(chǔ)[7]。

2.3.2增大綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)比重

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要強(qiáng)調(diào)“專業(yè)特色”和“創(chuàng)新”,在不增加學(xué)時(shí)的前提下增加了實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,開(kāi)設(shè)24項(xiàng)綜合實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容主要關(guān)注一些理論知識(shí)的綜合應(yīng)用,其目的是學(xué)習(xí)理論及實(shí)驗(yàn)方法、技能的綜合應(yīng)用,提高解決較復(fù)雜的實(shí)際問(wèn)題的綜合能力。

教師選題時(shí)應(yīng)該盡可能在保留原始實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的基礎(chǔ)上擴(kuò)展在工程技術(shù)中的應(yīng)用,以達(dá)到適應(yīng)專業(yè)的技術(shù)特點(diǎn),如:電氣、自動(dòng)化學(xué)生多做電磁學(xué)綜合性實(shí)驗(yàn),如“用示波器測(cè)多種電信號(hào)”、“磁場(chǎng)測(cè)量”、“聲速的測(cè)定”等；通信類學(xué)生開(kāi)設(shè)“光纖傳輸”、“CCD圖像傳感器”；對(duì)測(cè)控專業(yè)的學(xué)生強(qiáng)調(diào)電橋?qū)嶒?yàn)在工業(yè)檢測(cè)中的應(yīng)用、傳感器類型的了解和使用方法、干涉實(shí)驗(yàn)在檢驗(yàn)表面光潔度和測(cè)定薄膜厚度和液體的折射率等方面的應(yīng)用。讓學(xué)生有較充分的自主選擇權(quán),根據(jù)所提供的選項(xiàng)結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)和愛(ài)好從設(shè)定的24個(gè)項(xiàng)目中選出8項(xiàng),共計(jì)24學(xué)時(shí)。

這一層次要求教師對(duì)綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理、應(yīng)用前景和現(xiàn)狀進(jìn)行簡(jiǎn)要的講解,從而使學(xué)生領(lǐng)悟到物理學(xué)原理在工程技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值,使學(xué)生擺脫“被動(dòng)”學(xué)習(xí)的桎梏[8],為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供創(chuàng)新的環(huán)境和氛圍。此階段教師主要負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)?zāi)康脑O(shè)定并引導(dǎo)學(xué)生結(jié)合專業(yè)特點(diǎn)選好課題,學(xué)生負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,教師不做詳細(xì)介紹。教師在實(shí)驗(yàn)過(guò)程需要注意的是對(duì)實(shí)驗(yàn)過(guò)程引導(dǎo)監(jiān)督以及對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的檢查和評(píng)定。通過(guò)這樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué),克服了多年來(lái)所做實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目針對(duì)性差的缺陷,也為研究性實(shí)驗(yàn)打下了基礎(chǔ)[9]。

2.3.3增大研究性實(shí)驗(yàn)比重

研究性實(shí)驗(yàn)既有綜合性又有探索性,在第3 學(xué)期開(kāi)設(shè),主要針對(duì)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)、對(duì)實(shí)驗(yàn)與工程技術(shù)應(yīng)用有興趣并學(xué)有余力的學(xué)生。實(shí)驗(yàn)室全天開(kāi)放。

教學(xué)實(shí)踐中,學(xué)生可以在實(shí)驗(yàn)室提供的條件下選擇項(xiàng)目,也可以另外尋找自己感興趣的研究項(xiàng)目,如教師對(duì)牛頓環(huán)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行選題策略引導(dǎo)時(shí),可以將反射式干涉系統(tǒng)變成透射式的干涉系統(tǒng)，或改變牛頓環(huán)儀的結(jié)構(gòu)(牛頓環(huán)儀中透鏡位置顛倒、平凸透鏡替代成球缺透鏡),通過(guò)學(xué)生對(duì)牛頓環(huán)干涉條紋影響的深入研究,使學(xué)生學(xué)會(huì)如何選題,給予學(xué)生在選題設(shè)計(jì)和完成過(guò)程中的自主性、獨(dú)立性。通過(guò)多種渠道(圖書館、網(wǎng)絡(luò)、實(shí)驗(yàn)室提供資料)搜集與選題相關(guān)資料、整理收集課題的資料、擬定實(shí)驗(yàn)原理和方法并對(duì)選題充分論證,確定實(shí)驗(yàn)計(jì)劃或方案；自行設(shè)計(jì)完善實(shí)驗(yàn)方案并加以實(shí)現(xiàn),分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論。

教師在指導(dǎo)教學(xué)過(guò)程中注意啟發(fā)式教學(xué)和因材施教,掌握好實(shí)驗(yàn)方向,控制實(shí)驗(yàn)的整個(gè)過(guò)程,不放任自流,重點(diǎn)考查設(shè)計(jì)方案的物理思想及可行性,及時(shí)評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)結(jié)果,實(shí)現(xiàn)把部分綜合性實(shí)驗(yàn)課題升級(jí)轉(zhuǎn)化為設(shè)計(jì)性、研究性實(shí)驗(yàn),拓展學(xué)生的創(chuàng)作思路[10]。

2.4加強(qiáng)學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室,為學(xué)生提供實(shí)驗(yàn)和實(shí)踐的場(chǎng)所。學(xué)校整合各專業(yè)實(shí)驗(yàn)室和基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室,實(shí)現(xiàn)了資源共享、交叉結(jié)合,構(gòu)建實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)。我院結(jié)合實(shí)驗(yàn)設(shè)備與管理處的統(tǒng)一部署,充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)設(shè)備的功效和作用,把教學(xué)延伸到課外，對(duì)那些對(duì)實(shí)驗(yàn)有濃厚興趣、動(dòng)手能力強(qiáng)、學(xué)有余力的學(xué)生,開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室。

通過(guò)選課系統(tǒng),學(xué)生根據(jù)自己的興趣和專業(yè)特點(diǎn)在網(wǎng)上選擇開(kāi)放的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間,自己擬定實(shí)驗(yàn)實(shí)施方案、自行選擇儀器設(shè)備、把控時(shí)間,完成實(shí)驗(yàn)。例如做“超聲聲速測(cè)量”實(shí)驗(yàn)時(shí),可以將空氣中聲速引入到液體、固體中的聲速測(cè)量,用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器自己組合實(shí)驗(yàn),又如牛頓環(huán)干涉儀測(cè)薄膜的厚度、檢查鍍膜的光潔度。這樣不僅可以利用現(xiàn)有資源完成基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn),同時(shí)還可以在此基礎(chǔ)上拓展為研究性實(shí)驗(yàn),拓寬應(yīng)用范圍,提高學(xué)生的發(fā)散思維,學(xué)會(huì)自己發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、設(shè)立研究題目,在解決問(wèn)題的過(guò)程中將自己的創(chuàng)新想法付諸實(shí)施[10]。

設(shè)立大學(xué)生科創(chuàng)制作室,開(kāi)展各種科技活動(dòng)。專門為學(xué)生提供了一個(gè)模型加工間,提供各種散件和工具,包括電路板、常用加工設(shè)備,供學(xué)生親自動(dòng)手將其創(chuàng)新設(shè)計(jì)制作成模型或?qū)嵨?將自己的創(chuàng)新構(gòu)思模型化,如智能飛行器、水火箭等,也可以在理解原儀器的實(shí)驗(yàn)原理的基礎(chǔ)上重新制作實(shí)驗(yàn)裝置,學(xué)生可以參加教師的科研課題,也可以由學(xué)生自擬題目,并選派優(yōu)秀特長(zhǎng)教師指導(dǎo),通過(guò)教師的“傳幫帶”培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和責(zé)任心,使學(xué)生在創(chuàng)作中尋找樂(lè)趣,逐步提升自己的創(chuàng)作技能。

積極引導(dǎo)和鼓勵(lì)學(xué)生參與學(xué)科競(jìng)賽,鍛煉自己的實(shí)踐能力和創(chuàng)新意識(shí)。 在進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)的同時(shí),動(dòng)員有興趣的學(xué)生組隊(duì)申報(bào)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃項(xiàng)目。目前適合于我院專業(yè)學(xué)生參加的具有創(chuàng)新性的學(xué)科競(jìng)賽,主要有全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽、飛思卡爾杯全國(guó)大學(xué)生智能車比賽、“挑戰(zhàn)杯”大學(xué)生課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽、物理實(shí)驗(yàn)技能競(jìng)賽等，2015年“飛思卡爾杯”作品競(jìng)賽中獲得一等獎(jiǎng)1項(xiàng)(光電組)、二等獎(jiǎng)2項(xiàng)(電磁,攝像),全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)大賽獲得多項(xiàng)獎(jiǎng)項(xiàng),校級(jí)課題及實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放項(xiàng)目共11項(xiàng),發(fā)表論文20多篇。大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽是提高學(xué)生創(chuàng)新能力的一種途徑,是學(xué)生開(kāi)展和展示創(chuàng)新的大舞臺(tái),競(jìng)賽激勵(lì)了學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)研究的興趣和愛(ài)好,激發(fā)了學(xué)生獨(dú)立思考和研究的熱情,使得研究性學(xué)習(xí)和個(gè)性化培養(yǎng)的創(chuàng)新教學(xué)方式得到了貫徹。通過(guò)參賽培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用物理思想和方法解決實(shí)驗(yàn)研究學(xué)習(xí)中遇到的問(wèn)題,對(duì)自己的研究工作充分理解,并能夠完整表達(dá),獨(dú)立自主地完成論文[11]。

2.5充分利用網(wǎng)絡(luò)空間開(kāi)展創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)教學(xué)

隨著網(wǎng)絡(luò)的普及,許多高校正積極加強(qiáng)網(wǎng)絡(luò)的空間建設(shè),充分利用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)、在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下進(jìn)行研究性學(xué)習(xí)已成為實(shí)施物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的必要教學(xué)手段之一,也是學(xué)生獲取知識(shí)的一個(gè)有效途徑。在網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下將物理實(shí)驗(yàn)課程由課內(nèi)拓展到課外,使學(xué)生開(kāi)展自主、開(kāi)放、探究式的學(xué)習(xí)成為可能。教師可以將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源和信息上傳到物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)的主頁(yè)上,學(xué)生通過(guò)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行選課,確定課題項(xiàng)目、上課時(shí)間、地點(diǎn)等,為開(kāi)放實(shí)驗(yàn)室提供了必要的條件,同時(shí)學(xué)生可以在課前模擬實(shí)驗(yàn)全過(guò)程,進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真。網(wǎng)上充足的信息讓學(xué)生開(kāi)闊了眼界、拓寬了思路,方便學(xué)生的課前預(yù)習(xí)。通過(guò)學(xué)生在網(wǎng)絡(luò)上信息捕獲,逐步提高學(xué)生加工信息、處理信息、利用信息的能力,充分挖掘網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)資源,推進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)課程向研究性學(xué)習(xí)方向上發(fā)展。

2.6組建具有創(chuàng)新意識(shí)的技術(shù)支撐團(tuán)隊(duì)

創(chuàng)新教育離不開(kāi)成熟的教學(xué)科研團(tuán)隊(duì),科技的發(fā)展和創(chuàng)新不僅僅在于具有先進(jìn)的設(shè)備和實(shí)驗(yàn)室，更在于有從事教學(xué)科研的隊(duì)伍,形成一個(gè)由學(xué)生、教師、學(xué)科帶頭人共同組建的合理的教學(xué)創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)。優(yōu)先邀請(qǐng)高年級(jí)學(xué)生做報(bào)告,介紹他們?cè)诖髮W(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的體會(huì),發(fā)揮高低年級(jí)學(xué)生之間的易交流、易接受的榜樣作用,通過(guò)高年級(jí)學(xué)生的“傳幫帶”使低年級(jí)的學(xué)生初步理解實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新的技巧和方法,鼓勵(lì)和激發(fā)學(xué)生從事科學(xué)研究的熱情。

教師是實(shí)施創(chuàng)新教育的主體,優(yōu)秀的大學(xué)教師不但應(yīng)該具有本專業(yè)豐富的知識(shí),而且也應(yīng)該具有教會(huì)學(xué)生怎樣探索創(chuàng)新的實(shí)踐能力和從事本專業(yè)前沿科技研究的能力,而不是單純的“教書匠”,通過(guò)教與研的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)由“教”向“學(xué)”的轉(zhuǎn)變,教師地位,由“教”向“導(dǎo)”的轉(zhuǎn)變,使實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)真正建立在學(xué)生自主活動(dòng)、主動(dòng)探索的基礎(chǔ)上。

教師可以多種形式引導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新,如開(kāi)展科研講座和專題講座,介紹實(shí)驗(yàn)知識(shí)在科研中的應(yīng)用,列舉一些與學(xué)生的專業(yè)或?qū)I(yè)知識(shí)相聯(lián)系的物理原理和實(shí)驗(yàn)技術(shù),讓學(xué)生提前接觸到與自己專業(yè)相關(guān)的物理原理和技術(shù),以提高測(cè)量精度和拓寬應(yīng)用范圍,同時(shí)還可以組織各樣的科創(chuàng)興趣小組,例如可以對(duì)廢舊儀器拆裝、修理或組合成新的實(shí)驗(yàn)器具,也可以對(duì)原有的陳舊儀器進(jìn)行分析和改進(jìn),促進(jìn)學(xué)生進(jìn)一步理解和了解儀器的設(shè)計(jì)和工作原理,加深學(xué)生對(duì)物理理論的深入理解,提高學(xué)生的動(dòng)手能力和操作能力。

3　改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)考核評(píng)價(jià)機(jī)制,促進(jìn)創(chuàng)新教育

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)評(píng)價(jià)的目標(biāo)應(yīng)包括知識(shí)與技能,過(guò)程與方法,情感、態(tài)度和價(jià)值觀。在具體的實(shí)驗(yàn)課的成績(jī)考核中,我們改變?cè)瓉?lái)重報(bào)告、輕操作的現(xiàn)象,進(jìn)行了對(duì)學(xué)生的綜合評(píng)價(jià),將成績(jī)分為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)(70%)與研究綜合性實(shí)驗(yàn)(30%)兩部分。

在基礎(chǔ)部分考核上主要從實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)30%、實(shí)驗(yàn)操作40%、實(shí)驗(yàn)報(bào)告30%等實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)按比例進(jìn)行考評(píng),強(qiáng)調(diào)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過(guò)程及對(duì)實(shí)驗(yàn)方法的應(yīng)用能力、對(duì)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行實(shí)事求是分析和處理的能力,提倡學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、方法,步驟、數(shù)據(jù)處理進(jìn)行改進(jìn)和創(chuàng)新,特別鼓勵(lì)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果提出的自己的獨(dú)特見(jiàn)解,結(jié)果分析有創(chuàng)意，報(bào)告與考核加分[12]。

綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)主要從實(shí)驗(yàn)選題(15%)、實(shí)驗(yàn)方案(25%)、實(shí)驗(yàn)過(guò)程(25%)、實(shí)驗(yàn)結(jié)果(15%)、實(shí)驗(yàn)結(jié)題(20%)等幾個(gè)方面按比例進(jìn)行考核。著重考查綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)中選題的新穎性，評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目或?qū)嶒?yàn)?zāi)康牡囊饬x；實(shí)驗(yàn)方案主要評(píng)價(jià)學(xué)生制訂具體綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)方案的能力,以及實(shí)驗(yàn)方案本身的物理思想合理性、實(shí)驗(yàn)實(shí)施的正確性與可行性；實(shí)驗(yàn)過(guò)程主要評(píng)價(jià)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的具體行為,如操作的規(guī)范性、合理性和多樣性,參與活動(dòng)的主動(dòng)性、積極性和創(chuàng)造性,在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中的合作精神以及實(shí)驗(yàn)環(huán)境的融入度等；實(shí)驗(yàn)結(jié)果主要評(píng)價(jià)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)論文的規(guī)范性和完整性；實(shí)驗(yàn)的成果要考查產(chǎn)品的前瞻性和創(chuàng)新性；結(jié)題主要以學(xué)術(shù)小論文為主,也可采用多種形式,如撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告或?qū)嶒?yàn)體會(huì)、科普文章、研發(fā)或制作的產(chǎn)品等。

4　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中創(chuàng)新教育的不懈研究與探索,實(shí)現(xiàn)了從單一的實(shí)驗(yàn)教學(xué)向創(chuàng)新教育的邁進(jìn),對(duì)創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)模式展開(kāi)了積極的探研,促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)室平臺(tái)的建設(shè)和發(fā)展,提升了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)水平,激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)新思維,培養(yǎng)了學(xué)生善于思考、主動(dòng)探究、勇于創(chuàng)新的精神,為學(xué)生今后的可持續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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Training students’ practical and innovative ability by using experimental platform of university physics

He Yongfan， Zhou Hong， Zhou Xiaobing，Peng Changyu

(School of Electronic Information Engineering, Chengdu University, Chengdu 610000, China)

Taking development of the students’ practical innovation ability in science and engineering as an example,combining the current situation of the university physics experiment, this article analyses the factors that inhibit the formation of undergraduates’ innovative consciousness and innovative ability,and puts forward how to make use of the experimental platform of university physics to inspire the students’ innovative thinking,promote the research-oriented learning and individualized training mode of innovative teaching, and to train students’ practical innovative ability, which has certain strategic significance and realistic feasibility.

innovative educative; innovation ability; experimental platform of university physics

DOI:10.16791/j.cnki.sjg.2016.06.046

2016-01-21修改日期：2016-01-28

何永凡(1960—),男,四川南充,學(xué)士,副教授,主要研究大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新教育.

E-mail：503438943@qq.com

G642.0

B

1002-4956(2016)6-0180-04