物理創(chuàng)新教學(xué)初論

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摘要：為了解決新辦本科院校物理實踐教學(xué)面臨的問題，有效地培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力，對大學(xué)物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的意義、目標及建設(shè)內(nèi)容進行探索和實踐，取得一定的成效。為新辦本科院校學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)建立可參考的模式，具有一定的輻射和示范效果。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理；創(chuàng)新實踐基地；實驗教學(xué)

中圖分類號:G642.4文獻標識碼：A

THEEXPLORATIONONTHEBASECONSTRUCTIONOFPHYSICALINNOVATIONPRACTICE

ZHENGZhi-xia

(DepartmentofInformation&ElectronicEngineer,PutianUniversity,Putian361100,China)

Abstract:Inordertosolvetheproblemsofcollegephysicalexperimentteachingandeffectivelydevelopstudents`awarenessofinnovationandcreativity,thispaperexploresthesignificance,theobjectivesandthecontentofconstructionofcollegephysicalinnovationpracticebase.Itthenarguesthatthroughpractice,baseconstructionwillprovetobesuccessful.Itfinallysuggestsbuildinganewpatterntocultivatetheinnovativeabilityofnewcollegestudents.Tocertainextent,theestablishmentofsuchbaseconstructionpatternwillhavepiloteffect.

Keywords:collegephysics;innovativepracticebase;experimentteaching

1引言

認知教育是教育的本質(zhì)特征和基礎(chǔ)，但教育工作的靈魂在于創(chuàng)造[1]。人才的創(chuàng)造性主要不是課堂理論教學(xué)能夠培養(yǎng)出來的，無論是對未知領(lǐng)域的好奇和探索，還是源自市場需求的創(chuàng)造欲望，都需要有能夠激勵學(xué)生個性充分發(fā)展的良好環(huán)境。創(chuàng)新和實踐是密不可分的，沒有實踐的創(chuàng)新是空想。物理實踐作為大學(xué)生進校后第一門科學(xué)實踐課程，對于培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、動手能力、思維能力以及創(chuàng)新意識與能力起著極其重要的作用，是培養(yǎng)具備現(xiàn)代科技素質(zhì)的高質(zhì)量高層次創(chuàng)新人才的重要實踐環(huán)節(jié)。物理實踐教學(xué)要沖在創(chuàng)新教學(xué)的第一線。目前新辦本科院校物理實踐教學(xué)面臨的問題是：近些年的擴招和本科教育的普及，大學(xué)物理教學(xué)的對象越來越多，導(dǎo)致有限的教學(xué)資源僅能保證批量化教育，使學(xué)生的個性化教育受到忽視，學(xué)生的創(chuàng)造力得不到應(yīng)有的發(fā)揮；重課堂理論教學(xué)，輕實踐教學(xué)，忽略演示實驗教學(xué)，導(dǎo)致學(xué)生對抽象的物理知識缺少興趣，主動探索的積極性不高，部分學(xué)生對物理的學(xué)習(xí)產(chǎn)生厭惡和抵觸心理；對物理課程學(xué)習(xí)的目標不明確，認為物理課程對專業(yè)課的學(xué)習(xí)作用不大；對個別具有強烈學(xué)習(xí)愿望和想發(fā)揮創(chuàng)造力的學(xué)生，學(xué)校缺少必須的硬件條件和實踐環(huán)境。針對這些問題，我院物理教研室展開積極的探索，尋找解決問題的措施，其中物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)就是諸多措施之一。

2物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的意義

2.1加強理論與實踐的聯(lián)系

著名華裔物理學(xué)家、諾貝爾獎獲得者楊振寧先生說：“現(xiàn)象是物理學(xué)的根源。”物理學(xué)的研究方法通常是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上對物理現(xiàn)象進行分析、抽象和概括，建立物理模型，探索物理規(guī)律，進而形成物理理論[2]。通過實踐教學(xué)手段講授知識，把抽象的物理知識直觀、形象地展示給學(xué)生，引起學(xué)生的興趣，從而使得知識迅速有效地理解、消化、吸收、記憶。因此,理論教學(xué)應(yīng)在實踐的基礎(chǔ)上，通過大學(xué)物理實踐基地建設(shè),給學(xué)生一個趣味寬松的實踐環(huán)境，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,使物理課堂教學(xué)得到有效的補充和延伸。

2.2培養(yǎng)學(xué)生獨立觀察、分析、思考和解決實際問題的能力

來自不同地區(qū)、不同學(xué)校的學(xué)生的實踐能力參差不齊，但普遍呈現(xiàn)一種“眼高手低”的狀態(tài)。許多同學(xué)重課本理論學(xué)習(xí)，畏懼實驗，動手能力差，不會使用甚至不認識常用的實驗儀器，這大大制約了學(xué)生對理論知識的理解和探索新知識的能力，也大大影響實驗課的正常教學(xué)。實踐基地陳列各種常用儀器儀表、演示實驗儀器等，提供給學(xué)生一個不受時間限制，隨時參與實踐的平臺。學(xué)生通過查閱資料，動手實踐，認真探索，觀察記錄、撰寫實踐報告或小論文等達到培養(yǎng)獨立觀察、分析、思考和解決實際問題的能力，提高實踐技能。

2.3使學(xué)生了解物理學(xué)原理的實際應(yīng)用情況,增強學(xué)習(xí)主動性

物理學(xué)是現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。高等學(xué)校工科大學(xué)物理教學(xué)中做好理論與工程實踐的銜接，不僅有利于學(xué)生對物理基本原理的理解，而且有利于培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力，并能促進學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的提高。許多學(xué)生對課本以外的物理知識（包括物理學(xué)的發(fā)展歷史、前沿科技及物理學(xué)知識在工程技術(shù)及生活中的應(yīng)用等）了解得很少，這也使學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣和動力受到限制。通過實踐基地向?qū)W生提供內(nèi)容豐富的課堂插播錄相、物理百科知識、物理學(xué)在生活、空間探索、軍事、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用、近代物理和高新技術(shù)的新發(fā)展等知識，充分展示物理學(xué)理論密切聯(lián)系工程實際、豐富多彩的學(xué)科特點，大大提高學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動性，提高教與學(xué)的效果。

3創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的目標

創(chuàng)造力是每一個正常人都具有的一種自然屬性，人們的創(chuàng)造力是可以通過相關(guān)的學(xué)習(xí)或訓(xùn)練、通過創(chuàng)新教育的實施而被激發(fā)出來的[3]。學(xué)校教育是培養(yǎng)創(chuàng)造力的搖籃，創(chuàng)新實踐基地建設(shè)，是提供培養(yǎng)創(chuàng)造力的平臺。通過創(chuàng)新實踐訓(xùn)練，達到培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，訓(xùn)練學(xué)生的實踐能力，拓展學(xué)生的知識面，積累學(xué)生的生產(chǎn)生活經(jīng)驗，培養(yǎng)學(xué)生靈活思考、通變解決問題的能力和團隊合作精神，分工協(xié)作能力。為了達到這些目標，基地建設(shè)應(yīng)具有趣味性、實用性、先進性、科學(xué)性、創(chuàng)造性的特點。通過趣味橫生的演示實驗，使學(xué)生產(chǎn)生強烈的求知欲、探索欲，能給學(xué)生留下深刻的印象，使學(xué)生更喜歡學(xué)物理，更熱愛科學(xué)；通過精彩的視頻、圖書或圖片，展示物理知識在生產(chǎn)生活實際、現(xiàn)代科技中的應(yīng)用，體現(xiàn)物理學(xué)的實用性，培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用知識的能力，拓展學(xué)生視野；通過設(shè)計巧妙、體現(xiàn)高科技應(yīng)用、具有創(chuàng)造性的先進儀器（如磁懸浮列車、記憶合金等）讓學(xué)生感受到先進科學(xué)技術(shù)的神奇和實用。

4創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的內(nèi)容

創(chuàng)新實踐基地包括演示實驗室、創(chuàng)新實驗室、視頻播放室、圖書圖片作品陳列室、電子設(shè)計實驗室等，其涉及硬件環(huán)境及軟件環(huán)境建設(shè)。

4.1硬件環(huán)境建設(shè)

準備200平方米的實踐基地用教室，包括演示實驗室、創(chuàng)新實驗室、視頻播放室、圖書圖片作品等陳列室、電子設(shè)計實驗室、材料儲藏室，實踐基地建在教學(xué)大樓內(nèi)，利于學(xué)生利用課間或課余時間參觀或?qū)嵺`，也有利于教師領(lǐng)取課堂演示實驗儀器。

添置演示實驗儀器，包括課堂演示實驗和課外趣味物理演示實驗以及高科技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用的實驗儀器。在儀器添置時，應(yīng)注意選擇能清晰明了說明相應(yīng)物理規(guī)律本質(zhì)，能培養(yǎng)學(xué)生實踐能力及創(chuàng)造力，能拓展學(xué)生的思路及開闊學(xué)生的視野，能激起學(xué)生的興趣和創(chuàng)新欲的造型結(jié)構(gòu)簡單、易于操作的儀器。

收集掛圖、幻燈片、投影片、視聽光盤、視頻、文字資料等形象生動的物理資源。購買計算機導(dǎo)學(xué)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括物理百科、百年諾貝爾、古今中外物理學(xué)家、物理在科技、軍事、材料等領(lǐng)域的應(yīng)用，收集計算機動畫、相關(guān)學(xué)習(xí)網(wǎng)站等。

整合物理實驗室現(xiàn)有多余的實驗儀器或破舊報廢的儀器，收集舊設(shè)備、舊散件、舊材料，發(fā)動學(xué)生動手設(shè)計演示實驗，自制實驗儀器，開展創(chuàng)新實驗。

4.2軟件環(huán)境建設(shè)

4.2.1基地管理機制。基地日常管理由實驗中心的大學(xué)物理實驗教師擔(dān)任，實行責(zé)任制，負責(zé)實驗室的維護和演示實驗的操作和指導(dǎo)。儀器的維修由中心的專業(yè)維修教師擔(dān)任。物理、電工電子等專業(yè)的理論教學(xué)教師與中心的實驗教師組成基地創(chuàng)新實踐指導(dǎo)教師團隊，進行創(chuàng)新實踐的指導(dǎo)。基地實行12小時開放，學(xué)生可以利用課間或課余時間光臨基地，觀看視頻、查閱材料、觀看教師演示實驗等，也可以親手操作部分實驗儀器，自己設(shè)計實驗項目進行探究或驗證實驗。為了基地安全有序的日常教學(xué)，制定了完整的管理辦法，包括財產(chǎn)管理辦法、項目管理辦法、學(xué)生實踐實施管理辦法等。

4.2.2創(chuàng)新激勵機制。結(jié)合學(xué)校每年舉辦的創(chuàng)新設(shè)計大賽，創(chuàng)新實踐基地面向全校學(xué)生開展創(chuàng)新競賽，對富有創(chuàng)新性的項目給予立項支持。學(xué)生可以自行安排時間到創(chuàng)新實驗室進行創(chuàng)新實踐并給予一定的指導(dǎo)，基地為學(xué)生提供充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺。創(chuàng)新課題激勵機制促進學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，也培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和合作精神。學(xué)生參與創(chuàng)新活動，也推動和促進了基地的建設(shè)和發(fā)展。

4.2.3經(jīng)費支持機制。學(xué)校每年投入一定的資金用于基地的日常管理，包括儀器的維修、易耗品的添置、圖書資料的購置等。實驗中心每年也購置一定量的新設(shè)備，使基地每年都有新開出創(chuàng)新項目。基地還緊密聯(lián)系科學(xué)技術(shù)新發(fā)展，跟蹤科技新動向，購買科教視頻等材料。

教務(wù)處也對創(chuàng)新實踐項目給予一定的資助，使基地得以正常的運行。

5結(jié)束語

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個長期的過程，給學(xué)生營造循序漸進的實驗環(huán)境和學(xué)習(xí)氛圍，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，激勵學(xué)生個性發(fā)展是非常重要的。通過實踐基地建設(shè)，加強和提升了大規(guī)模擴招后本科院校的實踐教學(xué)水平，為大學(xué)生課外科技實踐活動提供一個良好的平臺。而基地的建設(shè)與發(fā)展是一項長期的任務(wù)，需要不斷的探索和總結(jié)，也需要各院校之間的交流與合作，相信在兄弟院校的幫助協(xié)作下，我校的實踐基地真正成為大學(xué)生實踐創(chuàng)新的搖籃。

參考文獻：

[1]徐明知.陶行知創(chuàng)造教育思想[M].合肥：合肥工業(yè)出版社，2009,03.

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[3]莊壽強.普通創(chuàng)造學(xué)[M].徐州：中國礦業(yè)出版社，2001：267.