物理创新教学初论

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摘要：为了解决新办本科院校物理实践教学面临的问题，有效地培养学生的创新意识和创造能力，对大学物理创新实践基地建设的意义、目标及建设内容进行探索和实践，取得一定的成效。为新办本科院校学生创新能力的培养建立可参考的模式，具有一定的辐射和示范效果。

关键词：大学物理；创新实践基地；实验教学

中图分类号:G642.4文献标识码：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

认知教育是教育的本质特征和基础，但教育工作的灵魂在于创造[1]。人才的创造性主要不是课堂理论教学能够培养出来的，无论是对未知领域的好奇和探索，还是源自市场需求的创造欲望，都需要有能够激励学生个性充分发展的良好环境。创新和实践是密不可分的，没有实践的创新是空想。物理实践作为大学生进校后第一门科学实践课程，对于培养学生科学素质、动手能力、思维能力以及创新意识与能力起着极其重要的作用，是培养具备现代科技素质的高质量高层次创新人才的重要实践环节。物理实践教学要冲在创新教学的第一线。目前新办本科院校物理实践教学面临的问题是：近些年的扩招和本科教育的普及，大学物理教学的对象越来越多，导致有限的教学资源仅能保证批量化教育，使学生的个性化教育受到忽视，学生的创造力得不到应有的发挥；重课堂理论教学，轻实践教学，忽略演示实验教学，导致学生对抽象的物理知识缺少兴趣，主动探索的积极性不高，部分学生对物理的学习产生厌恶和抵触心理；对物理课程学习的目标不明确，认为物理课程对专业课的学习作用不大；对个别具有强烈学习愿望和想发挥创造力的学生，学校缺少必须的硬件条件和实践环境。针对这些问题，我院物理教研室展开积极的探索，寻找解决问题的措施，其中物理创新实践基地建设就是诸多措施之一。

2物理创新实践基地建设的意义

2.1加强理论与实践的联系

著名华裔物理学家、诺贝尔奖获得者杨振宁先生说：“现象是物理学的根源。”物理学的研究方法通常是在观察和实验的基础上对物理现象进行分析、抽象和概括，建立物理模型，探索物理规律，进而形成物理理论[2]。通过实践教学手段讲授知识，把抽象的物理知识直观、形象地展示给学生，引起学生的兴趣，从而使得知识迅速有效地理解、消化、吸收、记忆。因此,理论教学应在实践的基础上，通过大学物理实践基地建设,给学生一个趣味宽松的实践环境，可以提高学生的学习兴趣,使物理课堂教学得到有效的补充和延伸。

2.2培养学生独立观察、分析、思考和解决实际问题的能力

来自不同地区、不同学校的学生的实践能力参差不齐，但普遍呈现一种“眼高手低”的状态。许多同学重课本理论学习，畏惧实验，动手能力差，不会使用甚至不认识常用的实验仪器，这大大制约了学生对理论知识的理解和探索新知识的能力，也大大影响实验课的正常教学。实践基地陈列各种常用仪器仪表、演示实验仪器等，提供给学生一个不受时间限制，随时参与实践的平台。学生通过查阅资料，动手实践，认真探索，观察记录、撰写实践报告或小论文等达到培养独立观察、分析、思考和解决实际问题的能力，提高实践技能。

2.3使学生了解物理学原理的实际应用情况,增强学习主动性

物理学是现代科学技术的重要理论基础。高等学校工科大学物理教学中做好理论与工程实践的衔接，不仅有利于学生对物理基本原理的理解，而且有利于培养学生分析问题和解决问题的能力，并能促进学生科学素质的提高。许多学生对课本以外的物理知识（包括物理学的发展历史、前沿科技及物理学知识在工程技术及生活中的应用等）了解得很少，这也使学生学习物理的兴趣和动力受到限制。通过实践基地向学生提供内容丰富的课堂插播录相、物理百科知识、物理学在生活、空间探索、军事、材料等领域的应用、近代物理和高新技术的新发展等知识，充分展示物理学理论密切联系工程实际、丰富多彩的学科特点，大大提高学习兴趣和学习主动性，提高教与学的效果。

3创新实践基地建设的目标

创造力是每一个正常人都具有的一种自然属性，人们的创造力是可以通过相关的学习或训练、通过创新教育的实施而被激发出来的[3]。学校教育是培养创造力的摇篮，创新实践基地建设，是提供培养创造力的平台。通过创新实践训练，达到培养学生的创新意识，训练学生的实践能力，拓展学生的知识面，积累学生的生产生活经验，培养学生灵活思考、通变解决问题的能力和团队合作精神，分工协作能力。为了达到这些目标，基地建设应具有趣味性、实用性、先进性、科学性、创造性的特点。通过趣味横生的演示实验，使学生产生强烈的求知欲、探索欲，能给学生留下深刻的印象，使学生更喜欢学物理，更热爱科学；通过精彩的视频、图书或图片，展示物理知识在生产生活实际、现代科技中的应用，体现物理学的实用性，培养学生应用知识的能力，拓展学生视野；通过设计巧妙、体现高科技应用、具有创造性的先进仪器（如磁悬浮列车、记忆合金等）让学生感受到先进科学技术的神奇和实用。

4创新实践基地建设的内容

创新实践基地包括演示实验室、创新实验室、视频播放室、图书图片作品陈列室、电子设计实验室等，其涉及硬件环境及软件环境建设。

4.1硬件环境建设

准备200平方米的实践基地用教室，包括演示实验室、创新实验室、视频播放室、图书图片作品等陈列室、电子设计实验室、材料储藏室，实践基地建在教学大楼内，利于学生利用课间或课余时间参观或实践，也有利于教师领取课堂演示实验仪器。

添置演示实验仪器，包括课堂演示实验和课外趣味物理演示实验以及高科技术领域的应用的实验仪器。在仪器添置时，应注意选择能清晰明了说明相应物理规律本质，能培养学生实践能力及创造力，能拓展学生的思路及开阔学生的视野，能激起学生的兴趣和创新欲的造型结构简单、易于操作的仪器。

收集挂图、幻灯片、投影片、视听光盘、视频、文字资料等形象生动的物理资源。购买计算机导学系统，系统包括物理百科、百年诺贝尔、古今中外物理学家、物理在科技、军事、材料等领域的应用，收集计算机动画、相关学习网站等。

整合物理实验室现有多余的实验仪器或破旧报废的仪器，收集旧设备、旧散件、旧材料，发动学生动手设计演示实验，自制实验仪器，开展创新实验。

4.2软件环境建设

4.2.1基地管理机制。基地日常管理由实验中心的大学物理实验教师担任，实行责任制，负责实验室的维护和演示实验的操作和指导。仪器的维修由中心的专业维修教师担任。物理、电工电子等专业的理论教学教师与中心的实验教师组成基地创新实践指导教师团队，进行创新实践的指导。基地实行12小时开放，学生可以利用课间或课余时间光临基地，观看视频、查阅材料、观看教师演示实验等，也可以亲手操作部分实验仪器，自己设计实验项目进行探究或验证实验。为了基地安全有序的日常教学，制定了完整的管理办法，包括财产管理办法、项目管理办法、学生实践实施管理办法等。

4.2.2创新激励机制。结合学校每年举办的创新设计大赛，创新实践基地面向全校学生开展创新竞赛，对富有创新性的项目给予立项支持。学生可以自行安排时间到创新实验室进行创新实践并给予一定的指导，基地为学生提供充分发挥潜力和创造力的平台。创新课题激励机制促进学生学习的积极性，也培养学生的科研能力和合作精神。学生参与创新活动，也推动和促进了基地的建设和发展。

4.2.3经费支持机制。学校每年投入一定的资金用于基地的日常管理，包括仪器的维修、易耗品的添置、图书资料的购置等。实验中心每年也购置一定量的新设备，使基地每年都有新开出创新项目。基地还紧密联系科学技术新发展，跟踪科技新动向，购买科教视频等材料。

教务处也对创新实践项目给予一定的资助，使基地得以正常的运行。

5结束语

创新人才的培养是一个长期的过程，给学生营造循序渐进的实验环境和学习氛围，激发学生的学习兴趣，激励学生个性发展是非常重要的。通过实践基地建设，加强和提升了大规模扩招后本科院校的实践教学水平，为大学生课外科技实践活动提供一个良好的平台。而基地的建设与发展是一项长期的任务，需要不断的探索和总结，也需要各院校之间的交流与合作，相信在兄弟院校的帮助协作下，我校的实践基地真正成为大学生实践创新的摇篮。

参考文献：

[1]徐明知.陶行知创造教育思想[M].合肥：合肥工业出版社，2009,03.

[2]赵光强,申莉华,李玉琮.大学物理实验教程[M].北京：北京邮电大学出版社，2010:1-2.

[3]庄寿强.普通创造学[M].徐州：中国矿业出版社，2001：267.