物理课要培养创新人才

物理课要培养创新人才（精选8篇）

物理课要培养创新人才 篇1

创新是人类社会发展的根基。许多物理规律的发现和物理理论的创立都离不开创新。那么, 在中学物理课上怎样把教学与创新更好地结合, 培养出适应时代发展的人才呢?

一、在教学中渗透科学家的故事, 把物理知识的讲述与科普教育相结合, 有利于培养学生的创新情感和创新意识

物理学的发展史是一部充满科学创新的历史。如讲浮力一节时, 我讲了阿基米德为探索王冠的秘密, 苦思冥想, 多天没结果, 终于在浴缸洗澡时发现了著名的阿基米德原理的故事。在讲重力时, 我对学生说:“千百年来, 苹果不知落地多少次, 而人们只看到苹果落地就可以吃了, 但只有牛顿独具慧眼, 从中看到了‘重力’, 并由此推广到宇宙间的万有引力。”这样让学生感受到知识产生的过程, 从而产生学习的兴趣和创新的激情。物理学是自然科学, 许多尖端科学成就和物理学的发展是分不开的。物理教师结合教材进行科普教育, 不仅避免了课堂枯燥呆板, 还增加了趣味性和吸引力, 而且有助于巩固课堂所学知识, 扩大知识面, 开拓其视野, 培养学生为祖国四化贡献力量的志向。例如, 在讲动能势能转化时, 教师可介绍人造卫星从远地点到近地点运动时, 势能转化为动能, 离地球越近人, 造卫星运动得越快, 可结合此现象介绍哈雷慧星在宇宙间转一周的时间大约六七十年, 可是当转到太阳附近时, 近日点动能最大, 速度最快, 只需短短几个月的时间。不但加深能量的转化, 也吸引学生探求自然奥秘的好奇心。在讲光速时, 介绍光速是迄今为止速度最快的, 还没有发现超光速的物质, 如果你发现了, 就可以坐上它看到你的过去, 激发学生探索自然、热爱科学、研究科学的欲望, 进而培养学生的创新情感和创新意识。

二、宽松的课堂气氛, 有利于学生创新意识的发展

创新不仅需要智力, 更需要一种强烈的创新意识。中国传统的教育就是教师绝对的权威, 课堂气氛死气沉沉, 学生只能唯书唯师, 严重影响了创造力的发挥。因此, 要打破这一传统教学观念, 营造一个宽松的课堂气氛, 使学生敢于质疑, 敢于提问, 敢于创新, 真正成为学习的主体。我在上课时, 从不给学生定那么多的规矩, 只要有问题, 随时都可以提问, 甚至不用举手, 站起来就说, 也不用怕他们打断我的课。如我在讲“光的折射”时, 当我讲到潜入水中的人, 看岸上的物体总是偏高, 而站在地面上的人看斜插入水中的筷子发现筷子总是向上变弯了 (以画图的形式讲解) , 我还没讲完, 一个学生站起来说:“老师你前边讲错了。”我一愣说:“什么地方错了?”他说:“斜插入水中的筷子看上去应该偏低, 所以应该是向下弯。”我一听笑了, 尽管学生提出的问题很幼稚, 但反映了这个学生在积极思考, 善于想象, 敢于提问的情感, 这些都是创新精神的萌芽。所以教师应及时鼓励、诱导, 绝对不可讥笑、讽刺、打击伤害学生, 毁灭创新萌芽。于是, 下课后, 我利用画图的方式, 把这个问题又给这位学生讲了一遍, 并找来一个盛水的杯子, 把一只铅笔斜插进去, 让他观看, 他懂了, 脸上露出了微笑。这样可以让学生的个性在课堂尽情展露, 充分发挥他们的创造潜能, 使他们自由发展, 各显其能。因此, 宽松的氛围使学生的创新意识得以发展。

三、在物理实验中培养学生的创新能力

物理学家为了探究物理世界的奥秘, 曾运用实验发现了一个又一个的规律。因此, 教师应在实验教学中, 培养学生敢想、敢问、敢质疑、敢动手的创新精神。如在做用电压表、电流表测串联电路中的电压、电流时, 有的学生就提出了:为什么一定要把电压表并联、电流表串联, 把他们的位置对调一下会怎么样呢?我说:“你想一下会怎样?”并鼓励他们大胆地去试验。学生通过实验观察到的现象和自己想象的不一样, 觉得很奇怪:“灯为什么不亮了, 电流表为什么没有了示数, 而电压表为什么又有了示数?”一连串的问题提出来。接着有的学生又提出了新问题:“如果把两个电压表串联在一起, 同时测一个用电器的电压, 又会怎样呢?”于是, 我又鼓励他们大胆地去实验, 去探索, 这样在实验中他们不断地提出问题, 并通过实验得到了答案, 我尽可能地满足学生的各种要求, 不仅满足了他们的好奇心, 同时也更激发了他们去探索, 去创新的欲望, 使他们内在的潜能得以开发。

四、结合教学内容, 开展小制作、小实验、小发明活动, 以提高学生的创新意识

我经常结合教材内容, 理论联系实际设计一些家庭实验, 实验仪器可就地取材, 用一些废旧的瓶瓶罐罐、废针头、小纸盒、废导线等。如讲完“光学”后, 我指导学生做成了针孔照相机。讲完了“大气压强”后, 指导学生用酒瓶子、脸盆等验证大气压的存在。在讲完“热学”后, 让学生用输液瓶和废针管研究沸点和气压的关系。讲完“阿基米德原理”后, 让学生设计一个比较牛奶和矿泉水密度大小的实验, 前提是没有天平、量筒和密度计。我要求他们要有严肃认真的工作态度, 不怕困难、主动进取的探索精神, 遵守操作规程。让他们具有理论联系实际和实事求是的科学作风。通过这一系列的活动, 使学生由被动地接受知识变成了主动地去探求知识, 从而使学生的创新意识得到了强化, 实践能力得到了锻炼。

总之, 在中学物理教学中, 我们可以采取多种多样的方式和手段, 开放物理课堂, 培养学生的创新意识, 发展学生的创新能力, 激发学生学习物理的兴趣, 以提高教学效果。

物理课要培养创新人才 篇2

关键词：物理；教学；培养；创新

在具体教学中，我们如何培养学生的创新能力呢？我认为从以下几个方面入手：

一、重视演示实验和学生实验

物理是一门以实验为基础的学科，通过实验既可以使学生加深对物理概念和规律的理解，又能使学生学到一定的实验技能。物理实验既是物理教学的手段，又是物理教学的目的，新课改的要求就是要我们回归物理的本源——实验，通过实验，让学生掌握实验仪器的使用方法、实验基本操作方法和科学探究的方法，从而不断提高学生发现问题、解决问题的能力，达到发展学生的创新思维能力。

二、重视发展学生的发散思维，鼓励学生异想天开

世界每一次科技进步都是从异想天开开始的，在教学中一定要鼓励学生对物理定理、物理定律提出自己的见解，甚至可以提出与课本物理定理、定律相抵触的思路来，通过教师的引导，让学生在实验的基础上进行探讨和辩论，使学生在辩论中思维更加缜密和严慎，并且敢于向权威提出质疑，敢于突破才能有所创新。

三、积极开展课外科技活动，培养学生自主探究的学习能力

充分利用学校资源，调动物理教师协同工作的积极性，定期开展科技活动周，组织学生对教材中的实验进行改进与探究，或者对我们身边发生的物理现象进行探究，形成科研報告并进行评比，从而能极大提高学生学习物理的兴趣，在探究中创新能力得到提高。例如，购买简易天文望远镜，让学生观察星空，提高学生探究未知世界的兴趣，开展科技小制作、小发明活动，提高学生的创新能力。

四、开放实验室，让学生动手操作，提高学生的动手操作能力

人类从古猿进化成智人，主要是由于会用手制作工具，可见，动手操作能力的发展对一个学生智力的发展是多么重要啊，纵观所有诺贝尔奖获得者，无一不是制作实验工具的高手。学生手上的资源毕竟是有限的，如何提高学生的动手操作能力，本人认为唯有开放学校实验室，组织教师指导学生利用下午课外活动时间或周末到实验室进行科学探究。在学校实验室，学生可以针对身边发生的物理现象设计探究方案，然后进行实验探究，形成小课题，从而使学生养成良好的科学探索素养，如果有条件的话，可以在每个班级的隔壁安排一间实验室，并且教室与实验室有门互通，学生可以随时针对课本上的实验进行实际操作验证。

五、利用网络资源下载优秀实验视频播放给学生观看

边远贫困地区中学实验条件简陋，许多实验无法进行，如何提高学生的实验创新能力呢？我认为唯一解决的办法只能是国家大力扶助，创建一流的学生实验室。但在目前还没有克服的情况下，可以从网上购买或下载中学物理全部实验操作高清视频反复播放给学生看，使贫困山区的学生也能掌握实验探究的能力和方法，不断提高自身的创新能力。

中国近代史上著名的思想家梁启超先生在《少年中国说》中说道：“少年智则国智……少年强则国强……少年雄于地球则国雄于地球。”引申下去，少年创新则国创新，可见在基础物理教学中注重培养学生的创新能力是多么的重要。只有学生的创新能力得到很大的提高，我们的国家才能雄立于世界民族之林，才能延续我国优秀的灿烂文化，才能真正实现中华民族的伟大复兴。

创新人才培养要把握几个关系 篇3

(1) 继承与创新的关系。大学生创新思维、创新能力的培养, 首先要求学生系统学习专业知识, 接受专业训练, 具备相关专业、行业和职业的基本理论、基本知识、基本方法, 这就是继承。学生通过学习和实践, 独立思考并提出新问题, 发现已有知识、技术的不足并找到其新的应用, 开拓新的知识领域, 这就是创新。创新人才培养要求我们转变传统的以继承为中心、以智育为中心以及以学科为中心的教育观念。例如在课堂教学中, 注重培养学生大胆质疑、多向思考、科学想象等创新思维能力, 通过课堂讨论、案例分析、学术沙龙等形式, 激发学生的学习兴趣, 让其参与到创新的环境中来, 使学生形成探求创新的心理愿望和性格特征, 形成一种以创新精神汲取知识、应用知识的习惯。一些高校将这一做法归结为研究型学习或探究性学习。

(2) 规范与创新的关系。在人才培养过程中, 规范体现在各学科专业人才培养目标与要求, 专业设置标准, 学科专业知识的系统性学习和讲解, 学科专业思维模式的训练和养成, 教学内容、课程体系、教学手段和方法的规范, 学生素质要求等。创新体现在办学理念和育人理念的创新, 人才培养模式的创新, 教学内容、课程体系、教学方法和手段的创新, 大学创新文化、创新精神、创业精神的培育等。创新以规范为基础, 规范又以创新为追求。没有规范, 谈不上创新;没有创新, 规范也就成了无源之水。提高创新人才培养质量, 要求我们改革已有的人才培养目标和模式、专业设置、课程体系等, 拓宽专业基础, 强化大学生实践教学, 将人才培养与生产活动结合, 注重培养有特色、有特长、有天性的复合型、应用型人才。

(3) 共性与个性的关系。共性是人才培养的普遍性规律, 个性反映了人才培养的特殊性、相对性。高校人才培养的共性体现在专业人才培养的一般标准, 如培养目标、培养模式、教学要求、人才基本素质标准等。个性则体现为学生的主体性、不可替代性, 如学生的天赋、兴趣、爱好、特长等。共性寓于个性之中, 个性又受共性的制约。创新人才培养的关键是塑造学生的创造个性。在具体的教学活动中, 就是尊重学生的主体性, 真正做到因材施教。同时, 改革教学评价机制, 尊重教师的创新精神, 调动教师教学改革的积极性和创造性。

(4) 科学教育与人文教育的关系。科学教育注重理性思维、逻辑思维、量化实验, 侧重于对学生进行科技知识、科学思维 (思想) 、科学方法与科学精神的培养。人文教育致力于人性的生成、拓展和人性境界的提升, 侧重于反思、体验、感悟等思维方法的培养, 以期使学生完善心智、净化灵魂, 追求善和美, 提升精神道德水平。目前, 大多数高校在专业教学中如何将科学文化与人文文化、科学历程与人文历史、科学思维与人文思想、科学方法与人文方法进行融合, 还存在较大的困难。例如, 现代工程涉及从研究到开发、设计、制造、运行、营销、管理、咨询等方面, 每个环节都有大量的技术问题、经济问题和社会问题。因此, 要培养出能综合应用现代科学理论和技术手段, 懂经济、会管理、兼备人文精神和科学精神的工程技术创新人才, 首先对我们的教师队伍就提出了较高的要求。

(5) 素质教育与专业教育的关系。素质教育是指对全体学生所进行的基础性语言、文化、哲学、历史、现代基础科学知识、道德规范的传授和训练, 以及基本技能的培养。专业教育是通过系统地讲授某一学科专门知识, 培养具有一定专业知识和专门技能的人才。在目前情况下, 需要注重大学生以下素质的培养:以爱国主义为核心的民族精神和以改革创新精神为核心的时代精神, 清楚的思维、表达和写作的能力, 收集、筛选、综合、评价来自不同领域并以不同形式呈现的信息的能力, 独立思考的能力、与他人合作的能力, 勇于创业及独立工作的能力等。具体做法是, 进一步明确素质教育课程建设目标, 完善素质教育课程体系, 拓宽专业口径、注重学科交叉, 增加选修课比例, 扩大学生跨专业跨院系选课的自由度等。

(6) 教与学的关系。教与学的关系是一种师生关系, 是教师角色与学生角色的互动关系。一千多年前, 韩愈在其《师说》中指出:“师者, 传道、授业、解惑也”。在面向21世纪培养创新人才的今天, 仅仅通过课堂讲授、教材编写来给学生传授“道”已远远不够了, 教师作为知识化身、权威象征的角色也发生了改变, 教师的作用由“授业”向“授渔”转化、由“解惑”向“引惑”转化。在无惑时引惑, 在有惑时一道探惑、释惑, 促使学生的认知水平不断达到一个新的高度, 这是创新人才培养对教师提出的新的要求。

创新人才培养要求教师自身要有创新的意识、创新的精神以及创新的行动和实践。这既反映在教师的教学活动中, 也反映在教师的科研活动中。通过师生间教学互动、思想交流、情感沟通、人格碰撞, 可以将教师的专业知识、人生经验、科学思维方法、创新人格传授给学生, 引导学生更有目的、更自觉地发现问题并提出解决问题的方法, 激活大学生的创造性潜能和创新的主动性, 增强他们对新知识的渴望和敏感性。因此, 改革人才培养模式, 构建教学与科研相结合的、开放式的教师队伍, 探索研究性教学体制机制, 显得非常重要。

物理课要培养创新人才 篇4

[摘 要]物理化学知识体系与生命、环境、材料、化学工程、冶金工程、能源等众多学科领域的发展密切相关，是培养学生科学素养和创新能力的基础。以物理化学的研究内容和发展状况为出发点，从教学进程的研究、理论和实验教学的方式和方法以及教学改革的基本思路等方面，可以探讨创新型人才培养模式下物理化学教学应注重的实际问题。对物理化学知识体系的认知和理解是培养具有创新思维和杰出科研能力的人才的基础。根据物理化学的教学内容和课程特点，设计切实可行的教学环节和建立行之有效的教学模式，有利于培养学生的探索精神和科学素养，提高学生灵活运用理论知识的能力，满足现代社会发展对科研工作者和工程技术人员的创新能力的要求。

[关键词]创新型人才 物理化学 教学研究 教学改革 理论与实践

[中图分类号] G642.0；C961 [文献标识码] A [文章编号] 2095-3437（2015）05-0099-03

物理化学是以物理的原理和实验技术为基础，研究化学体系的性质和行为，发现并建立化学体系中特殊规律的学科。简而言之，物理化学就是用物理的方法研究化学的问题，其研究内容一般包括以下三个方面：

第一，化学体系的宏观平衡性质。以热力学的三个基本定律为理论基础，研究宏观化学体系在各种平衡状态下的物理化学性质及其规律性。在这种平衡状态下，时间不是一个变量。属于这方面的物理化学分支学科有化学热力学、溶液化学、胶体化学和界面化学。

第二，化学体系的微观结构和性质。以量子理论为理论基础，研究原子和分子的结构，以及结构与物性的关系。属于这方面的物理化学分支学科有结构化学和量子化学。

第三，化学体系的动态性质。研究化学变化过程的速率和变化机理。在这种情况下，时间是影响性质体现的一个重要的参量。属于这方面的物理化学分支学科有化学动力学、催化、光化学和电化学。

21世纪后，随着各种基础理论研究的深入和实验技术的发展，物理化学不仅在化学与化学工程领域，而且在材料、冶金、能源、环境和生命科学等领域中也发挥着愈来愈重要的作用，已成为纳米科学、反应控制、量子调控、表面催化等现代科学前沿领域研究的重要工具。在纯粹理论研究和应用基础研究方面都取得了巨大进展，形成了与生命、材料、能源、环境等诸多学科相互交叉、协同发展的新局面。[1]当代物理化学以及相关领域的研究成果也为物理化学的课堂教学增添了新内容。

高等学校本科物理化学的教学内容一般包括化学热力学、胶体化学、界面化学、化学动力学和电化学，以及研究反应机理与宏观现象之间关系的统计热力学。[2] [3] [4]结构化学和量子化学往往单独设课，因此不包含在物理化学课程的教学内容之中。如何将化学学科领域的前沿知识和发展的最新成果有机地融合到物理化学的教学内容之中，需要一线教学人员进行及时、深入的教学研究。然而，在创新型人才的培养过程中既不能故步自封、墨守成规，又应考虑到人才培养的连续性、长期性以及培养目标的专一性。因此，对将要进行的每一步教学改革都应采取积极而又谨慎的态度，从而提升人才培养的质量。

一、教学进程的研究

1877年德国化学家F.W.Ostwald和荷兰化学家J. H.Vant Hoff创办了德文的《物理化学杂志》（Zeitschrift für Physikalische Chemie）、标志着物理化学学科的形成。至20世纪40年代，物理化学学科发展的基础就已奠定。进入21世纪，随着科学技术的迅猛发展和各学科之间的相互渗透，物理化学不仅与物理学、无机化学、有机化学等学科在内容上存在着大规模的交叉，而且也不断产生新的分支学科，例如物理有机化学、生物物理化学、冶金物理化学、化学物理等。因此，不可能在短短几十个学时内将全部相关知识灌输给学生。重要的是通过理论知识和实验技能的培训使学生掌握物理化学这门学科的研究问题和解决问题的方法，提高学生灵活运用物理化学知识的能力，逐步建立起科学的世界观和方法论。依据这种教学理念，可以将本科物理化学的教学过程分为四个阶段：

第一阶段：基本理论和实验技能的被动学习阶段。对初学者而言，这个阶段枯燥乏味，但又必不可少。在此阶段的教学过程中，教师应逐渐培养并全力保护学生的学习兴趣，尽可能缩短学生在这个阶段的驻留时间。

第二阶段：基本理论和实验技能的主动学习阶段。按照理论课程的进展，帮助学生掌握相关实验科目的实验目的、原理及实验方法，提高实验效率，提升实验结果的精准度。也可适当加入综合性实验内容，从而加深学生对理论知识的理解，提高学生对理论及实验知识的灵活运用能力。此外，鼓励学生之间交流学习心得体会，在帮助他人的同时也提高了自己。

第三阶段：探索精神的培养。鼓励学生自主选择实验项目或自行设计实验方案。指导教师积极引导学生深入思考实验中包含的各种科学问题，并查阅图书资料自行解决问题。物理化学课程中的许多知识与生产实践和日常生活联系紧密，教师可以结合生活中常见的事物提出问题，请学生根据所学知识去解释现象或设计实验，并控制实验过程向预期的方向发展。

第四阶段：科研素质的培养和创新能力的提升。对于有研究兴趣的学生，可以鼓励其进入物理化学专业教学平台，直接参与教师的科研工作，以期拓宽研究视野，迅速提升科研能力和创新能力。

二、理论教学的方法

物理化学是理论性较强的一个学科。对初学者而言，物理化学理论知识比较抽象、晦涩难懂。因此，在理论课教学过程中，教师应时刻注意引导学生掌握由已知解释未知、由简单至复杂、由点及面、由浅入深的学习方法，使其学会运用科学的演绎和推理方法，避免其在新知识面前手足无措。例如，热力学是一种物理方法，热力学第一定律是物理化学课程教学过程中遇到的第一个热力学定律。但是对于化学专业的学生而言，即使在中学阶段学习过基础物理学知识，“热力学”仍然是一个含糊不清的概念。因此，在教学过程中，在进行各种复杂的热力学推导之前，我们首先强调，热力学第一定律不是一个陌生的定律，它不过就是我们中学时期就耳熟能详的能量守恒原理在热力学系统中的具体应用而已。这样，经过简单的由已知解释未知的教学过程，学生就自然而然地接受了“热力学”这个概念。在基础理论教学过程中，也应引入相当比例的基础理论在实际科研及生产活动中应用的典型案例，引导学生逐步学会分析问题和解决问题，深化学生对理论内容的理解，并激发学生探究自然规律的兴趣。

三、实验及实践教学的模式

尽管理论性较强，但物理化学仍属以实验和实践为基础的学科。实验及实践教学各个环节的精确设置对学生科学思维方式的训练、对客观世界的感悟能力的提升、对所学知识的运用能力的提高、对创新型人才的培养都尤为重要。

我国高等学校化学及相关专业的物理化学课程一般于大学第二年开设，物理化学实验课程常与理论课程同步进行。学生在大学一年级时学习了无机化学、普通化学、分析化学等课程，已经掌握了化学学科的基本理论和基本实验技能。因此，在物理化学实验课程教学过程中，应在继续训练学生的基本实验技能基础之上培养综合实验能力和创新思维能力。[5]在实际的教学过程中，我们从以下几个方面改进了物理化学实验内容及实践教学模式：

第一，把握学科发展节奏，实时更新实验内容和实验仪器设备。例如，随着科学技术的发展，目前循环伏安测定法已经成为一种较普遍的电化学研究方法。在实验教学过程中，我们增加了循环伏安法研究聚苯胺氧化还原性能的实验内容。通过这项实验，学生不仅学会了电化学工作站的基本使用方法，而且也学习了如何通过循环伏安测试结果分析材料的电化学性能。因此，在实验教学环节中，虽然新型仪器设备的投放会增大教学成本，但同时能显著地提升学生的研究能力和创新能力。

第二，发展实验教学方法，将现代教育技术应用于实验教学过程。众所周知，目前多媒体技术已被广泛用于理论课教学。因此，我们尝试对复杂且在教学实验室难以实现的实验项目采用多媒体演示的方式进行。例如，燃料电池是各国科学家竞相研究的热点领域。但是，在教学时间有严格限定的实验课程中很难模拟出燃料电池的全部工作过程。因此，我们在实验教学过程中插入了相关图文内容，并对燃料电池的工作原理、工作进程、发展现状、应用前景等诸多问题进行细致而生动的分析讲解。对多媒体技术的这类简单的延伸使用，不仅能使学生全面而深入地了解燃料电池的相关知识，提升学生的学习兴趣，增强学生探索科学前沿领域的信心，而且也无需增加任何教学设备投入。

第三，增加设计性和综合性实验项目，是创新能力提升的有效途径。实验项目执行时，应给学生留有充分的时间去设计实验方案并与指导教师和小组同学讨论实验方案的可行性。学生通过查阅相关资料、讨论等方式自行归纳、解决部分问题，并在全班展示，锻炼了表达能力与交流能力。鼓励学生分工合作，培养团队合作精神。

第四，加强实践教学，培养学生的科研素质。包含认识实习和生产实习在内的实践教学也是物理化学教学过程的重要环节，是学生将课堂上所学到的基础理论知识和实验技能与生产实际相结合的纽带。认识实习和生产实习为学生认识社会、了解国情、提升专业认知度提供了机会，是培养学生观察能力、动手能力、创新能力、分析和解决实际问题能力的重要途径。多年的实践教学经验证明：首先，建立稳定的实习基地、制定行之有效的实习管理办法、完善实习内容是实践教学发挥效能的基本保证；第二，包括教师和学生在内，训练有素、积极认真的实习教学团队深受实习基地欢迎；第三，实践教学不仅训练了学生的专业工作能力，还能帮助实习单位解决一些实际问题；第四，实习基地的实验室条件、仪器设备条件和实践条件是对高校实验教学的重要补充。

四、物理化学教学改革基本思路

我国高等学校物理化学课程的教学工作经历了数十年的建设和发展，特别是近年来大幅度、大范围的教学改革的开展[6]，使物理化学理论及实践教学的各个环节都产生了巨大变化，教学水平有了显著提升。电子、计算机技术的飞速发展使我们能够采用现代化的手段组织更高效、更丰富多彩的教学活动；教学网络平台的建立使更多的学生离开课堂也能受益；数学、物理研究方法以及各种实验技术的长足进步使我们在增添新教学内容、设计新实验时更得心应手；与国外高等学校和科研单位日益紧密的教学和科研交流活动不仅拓宽我们的视野，同时也让世界了解了我们。

但是，在进行广泛而深入的教学改革的同时，我们也应清醒地认识到，物理化学并非一个全新的学科。如前所述，其知识体系基础的奠定已近百年。因此，物理化学的教学内容不能偏离其知识体系的根基和主干。任何形式的针对物理化学课程的教学改革都应以应用领域教学内容的适当补充和教学方法的改革为主。切忌舍本逐末，单纯为了提高学生学习兴趣而过度介绍新知识、过度运用新方法而忽视了课程的根本内容。此外，多媒体技术的发展使我们可以在较短的课堂时间里安排大量的教学内容，使教学过程更加紧凑且丰富多彩。在提高教学效率、辅助教学等方面，多媒体教学具有传统教学方式无可比拟的优势。许多教学改革也都是围绕多媒体技术在教学过程中的运用而开展的。然而无论如何，课堂上常用的电子演示文稿仍只是教师“板书”的一种新形式，仍无法替代教师的讲解。教师才是授课的主体，是多媒体教学的灵魂。只有通过教师的教导和示范才能使多媒体教学变得更加生动鲜活。为此，作为育人者，教师要不断加强自身的学习，积极地进行教学方法的研究和改进，努力地提高教学水平和教学效果，有效地激发学生学习兴趣。同时也应提高自身修养，在敬业精神、工作态度、责任心等方面，教师的身教更重于言传，这样才能使被培养者的综合素质得到全面的提升。

五、结论

综上所述，物理化学是化学、化工、材料、冶金、生物、环境等诸多学科领域研究、发展的基础，因此，对物理化学知识体系的认知和理解是培养具有创新思维和杰出科研能力的人才的基础。根据物理化学的教学内容和课程特点，设计切实可行的教学环节和建立行之有效的教学模式，有利于培养学生的探索精神和科学素养，提高学生灵活运用理论知识的能力，满足现代社会发展对科研工作者和工程技术人员创新能力的要求。

[ 注 释 ]

[1] 梁文平.新世纪的物理化学：学科前沿与展望[M].北京：科学出版社，2004.

[2] 傅献彩，沈文霞，姚天扬，候文华.物理化学（上）[M].北京：高等教育出版社，2005.

[3] 傅献彩，沈文霞，姚天扬，候文华.物理化学（下）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[4] Peter Atkins，Julio de Paula，Atkins Physical Chemistry（Seventh Edition）[M].北京：高等教育出版社，2006.

[5] 陈玉锋，庄志萍，左明辉，韩俊凤，刘素娟，王瑾.物理化学实验教学改革与学生实验技能培养[J].广州化工，2012（11），216-217.

[6] 杨冬梅，王军.物理化学实验教学改革的总体设计及实践[J].高等理科教育，2008（6），103-105.

物理课要培养创新人才 篇5

关键词：创新人才培养的基点,自然缺失症,自然笔记课程

培养创新人才, 首先要对何谓“创新人才”有一个正确的认识。“创新人才”简而言之具有如下表征:个体能够运用已有的基础知识和可以利用的材料, 掌握相关学科的前沿知识, 产生某种新颖、独特、有社会价值或个人价值的思想、观点、方法和产品, 包括发现问题、对特定问题顺利作出各种反应、从多种角度进行思考、产生新的非凡思想等等。其中最为突出的表征是具有强烈的问题意识, 能够进行多角度思考和创造性思维。创新人才首先是全面发展的人才。个性的自由独立发展是创新人才成长与发展的前提。

目前, 学校搞创新人才教育存在千校一面、千人一面, 只从“创新”形式出发, 没有根据不同学校、不同层面学生的发展状态与成长特点出发的现象。这种现象与创新人才的基本表征是相悖的。作为工具的人、模式化的人和被套以种种条条框框的人不可能成为创新性人才。

学校进行创新人才教育, 首先需要深入思考并认识本校学生发展的特点与现状, 找准本校培养创新人才的基点, 然后思考学校能够提供哪些课程、创设哪些条件为创新人才的培养提供载体与支撑。只有明确了这些问题, 创新人才培养的指向才能清晰, 创新人才培养也方能落在实处。

一、寻找学校创新人才培养的基点

就学校层面而言, 首先必须寻找创新人才培养的基点, 使创新人才培养有具体合理的立足点和学校自身的特点。所谓“基点”, 一指不同学校学生发展的“基点”, 二指校本课程开发的“基点”。找准了基点, 就可以牵一发而动全局, 使学校的各项工作有统一的抓手和目标。

(一) 学校背景分析

1. 办学理念和培养目标

上海市虹桥中学 (以下简称“虹桥中学”) 是一所公建配套的初级中学, 融多年在关爱教育、体验教育、摄影和艺术教育、科普教育方面的探索与积累, 明确了“让每一个孩子在关爱中体验成功”的办学理念, 以“培养知书达理, 自信自强, 视野开阔, 拥有一定的艺术与创新素养的健康少年”为目标, 把学校办成让家长放心、让学生满意的真正的家门口的好学校。

2. 学生成长特点与发展状态

虹桥中学大部分学生为外来务工子女, 学业水平落后、学力基础薄弱、学习兴趣与动力不足、家庭教育相对缺失。但起点不高并不意味着可以将对人的培养要求降低, 虹桥中学培养创新人才也不可拷贝名校的模式, 必须因人而异, 进行策略调整。

从智力看, 虹桥中学学生与其他学校学生本没有差异, 但在学习习惯、方法、自我管理能力、学习自信心方面却有明显差异。虹桥中学学生缺乏对周遭事物与现象的关注, 要么不闻不问, 要么熟视无睹。十来岁的孩子, 原本应该对周围的一切充满好奇, 却像是垂垂老者般缺少蓬勃的生机。这直接导致了学生情感体验的苍白。他们一旦认为自己和周围的事物没有关联, 孤独、自闭、自卑等一系列心理方面的问题便会滋生, 学习发展的动力缺失, 联想与想象力贫乏。学生起点低, 教育的起点就不应该高不可攀。学生底子薄, 教育的内容就不应该深不可及。学生需要爱, 教育的面孔就不应该冷若冰霜。经过对学生长期的观察、思考与研究, 虹桥中学将观察力培养作为创新人才培养的基点, 使人才培养的起点不高, 但终点不低。

3.“自然缺失症”的存在

“自然缺失症”是美国作家Richard Louv的畅销书《林间最后的小孩》[1]中提出的一个术语。它不是一种需要医生诊断或需要服药治疗的病症, 而是当今社会的一种危险现象, 即儿童在大自然中度过的时间越来越少, 从而导致一系列行为和心理上的问题, 如对周围世界淡漠, 缺乏应有的好奇、兴趣与积极探索、关注的热情, 情感体验苍白。造成“自然缺失症”的原因主要有:父母阻碍儿童到户外玩耍, 可供玩耍场地缺乏, 电子产品的日益盛行等。“自然缺失症”的主要后果有:儿童对于自然界缺乏起码的尊重, 忧郁症和注意力缺乏症呈上升趋势。在学校中, 压力过大和注意力缺乏症会造成儿童各科学业水平和创造力的下降 (因为在自然中玩耍为主动的发现, 而玩电子产品或看电视为被动的接受) 。最有效的锻炼方式是在自然界中呈放松状态的活动 (而不是有计划的、有领导的、强调竞争意识的体育活动) 。虹桥中学试图通过开发自然笔记课程, 通过对大自然动植物的实体呈现和情境模拟, 增加学生与大自然亲近、接触的机会, 激发学生积极探索自然奥秘的兴趣和好奇心, 培养学生对自然的感受力、观察力和领悟力, 使学生与周围世界建立起一种和谐亲密的关系。

4.“自然观察者智力”对于学生成长发展的重要意义

1996年, 美国哈佛大学心理学家加德纳在原有7种智力 (即语言——言语智力、逻辑——数理智力、视觉——空间智力、音乐——节奏智力、身体——运动智力、人际——交往智力、自我内省智力) 的基础上增添了第8种智力:“自然观察者智力”[2]。它指的是人们辨别生物 (植物和动物) 以及对自然世界的其他特征敏感的能力, 能够认识到其他物种或类似物种的存在, 能够把几种物种之间的关系罗列出来等等。加德纳认为, 虽然观察者智力在日常生活中所起的作用没有其他7种智力那么明显, 但它起到了规范其他7种智力的作用, 如激发对自然的兴趣, 学会用自然观察的方法加深对科学的认识, 理解自然对人们日常生活的影响等。此外, 自然观察者智力也是儿童发展所不可或缺的, 其本质是观察、分类、条理化以及寻求事物间的联结等, 对于学生的成长发展具有重要的意义。

5. 观察力培养在创新人才培养中的重要基础性地位

我们将观察力界定为学生在观察方面表现出的比较稳定的、最基本的知识、技能和情感态度。观察是创新的第一步。任何新的思想、观点、技术、产品和方法的产生都离不开观察。没有对周围世界的观察, 感受、思考、体悟、灵感统统都是无源之水、无本之木。学生的问题意识、质疑能力和创新精神, 无一不缘于敏锐、细致、持久和深入的观察。当然, 观察是一种个体的、随机的行为, 而观察力则是一种成熟的、稳定的心智技能, 表现为行为主体的乐于观察、善于观察。观察力是创新能力的基础。

对于虹桥中学这所薄弱学校, 应该从观察力的培养入手, 使学生学习观察方法、培养较强的观察动机、正确的观察态度、浓厚的观察兴趣和良好的观察习惯, 最终学会观察并乐于观察, 在观察、记录、交流、讨论、思考中不断提高自身的想象力、感受力、领悟力和思考力。这是培养创新人才的必由之路。

(二) 对基点的分析结果与认识

“基点”具有两个层面的含义, 一是针对创新人才培养的不同学校学生发展的基点, 我们将其定位于观察力的培养。学生观察力提升了, 虹桥中学创新人才的培养就迈出了重要且坚实的第一步。

美国、前苏联、日本等国家多年前就已经在培养学生创新能力方面进行了颇有特色和成效的探索, 积累了许多经验, 其中一点就是找到了“大自然与社会是培养学生创新能力的生动课堂”。比如为了培养孩子们的观察能力、思维能力和智力兴趣, 苏霍姆林斯基经常带孩子们到大自然中去观察和思考周围世界的事物及现象。通过观察来发展孩子们, 特别是刚入学的孩子们关于各种现象及其之间因果关系和某一事物的特点的最初概念。苏霍姆林斯基认为, 学生在观察过程中会产生一系列的问题, 并且把这些问题带到课堂上来寻找让人信服的解释。他发现, 学生在观察中产生的问题越多, 在课堂上就越积极地循着老师的启发与开导去思考。他最终得出结论:“教学工作水平的高低在很大程度上取决于‘观察’在学生的智力发展上占据什么样的位置。”[3]

“基点”的另一层含义是指:为培养创新人才校本课程开发的“基点”, 我们将它定位于自然笔记课程的开发与实施。从某种意义上说, 自然笔记课程也是虹桥中学创新人才培养的载体, 有了自然笔记课程, 学生的观察力培养就有了具体可操作的抓手。

二、实施《自然笔记》课程综述

《自然笔记》课程是源自美国教育学者克莱尔·沃克·莱斯利和查尔斯·E·罗斯所著《笔记大自然》[4]一书, 由虹桥中学自主研发、基于初中生现有发展水平和学校培养目标、充分体现办学特色的校本课程。

通过《自然笔记》课程的开发与实施, 改变学生的学习方式, 注重实践操作和情感体验, 为每一位学生提供丰富的、有意义的学习经历;培养学生的观察能力、创新素养和实践精神。通过对身边自然现象的观察, 使学生逐渐习得观察方法、培养较强的观察动机、正确的观察态度、浓厚的观察兴趣和良好的观察习惯, 最终学会观察并乐于观察, 在观察、记录、交流、讨论、思考中不断提高自身的想象力、感受力、领悟力;能够初步学会运用科学语言和绘画表达技能, 较为准确地反映并解释自然界的一些现象;获得基本的科学知识和概念;激发对大自然的好奇心和探索身边自然世界的兴趣, 培养一种自然情怀、审美品位和积极健康的情感体验, 形成宽容博大、与自然和谐共处的胸襟气度。

(一) 自然笔记课程的实施和保障

1. 自然笔记课程的实施

虹桥中学目前已经完成自然笔记课程的课程纲要、课程实施计划和校本教材的编写, 并于上学期开始面向六年级全体学生开设, 每周一节课。学校围绕自然笔记课程的开设进行了充分的讨论、研究与探索, 如组织相关学科教师参观上海市滨江森林公园内的“自然笔记工作室”;邀请国内“自然笔记”的开创者之一、上海教育出版社的芮东莉博士在六年级二班执教了一节名为《自然笔记——记录我们与大自然的故事》的公开课, 全体观课教师、上海市科技艺术教育中心的王建华老师参与了该课程研讨活动。组织教师们学习《笔记大自然》《项目学习的理论与实践——多元智力视野下的跨学科项目设计与开发》《多元智能与项目学习——活动设计指导》等专著, 在教育局领导下进行大量现代学校建设的参观和转型建设的研讨。

2. 自然笔记课程的师资保障

学校成立自然笔记课程综合研究室, 负责编制课程纲要、制定课程实施计划, 编写校本教材。课程综合研究室成员包括:校长、分管教学科研副校长、教导主任、科技总辅导员、科学教研组长、校科研室、地理教师、生命科学教师、语文教研组长、理化生教研组长、美术教师、摄影教师、信息技术教师等。

主要任课教师均具备综合课程开发建设能力, 具有较高的课堂教学水平和较为完备的专业素养。创新实验室相关管理人员具备较强的课程研发、课程管理、课程领导能力, 具备较强的团队协作精神与合作协调能力。

3. 学校拥有的独特课程资源

学校系上海市保护野生动物特色学校、上海市绿色学校、INTEL科普教育基地、上海市青少年爱鸟俱乐部 (长宁分会) 驻地、上海市摄影教学特色学校、上海市花园单位。拥有独特的社会教育资源——上海市沪杏科技图书馆、上海动物园 (虹桥中学是全市中学离动物园最近的一个学校, 有地理优势) 等。虹桥中学能够利用强大的信息资源、丰富的资料动植物资源和水资源开发实施科普、环保、社会实践等课程。这些资源及其勘探开发利用的经验, 是支撑学校进行自然笔记课程建设的重要基础与优势。

(二) 自然笔记课程实施的特点

1. 课程内容和结构的特点

自然课程在课程内容上无法像学科课程那样严格遵循学科知识的逻辑与序列, 因此, 在内容结构上采取“模块+任务”的形式组合而成。考虑的问题是观察能力在课程每个模块中的侧重点是什么?观察所需要的素养或品质在模块中如何体现?不同模块的不同侧重点如何分解到每节课中等等。

2. 课程学习方式的特点

以项目学习引领教与学方式的变革, 通过设计项目主题、制定活动计划、实施项目、撰写报告、成果交流等过程, 改变学生的学习习惯和思维定势, 引导学生学会观察、学会记录、学会分工合作、学会发现问题进而探究问题。

3. 学习结果呈现方式的特点

以笔记为抓手, 呈现学生观察的成果、感悟与思考, 引导学生习得各种观察的技能, 带动观察内容、方式的丰富和思考的深入。

三、《自然笔记》课程实施所产生的成效

通过一个学年的实施, 首先, 学生的观察兴趣和意识大大增强, 由以前的视而不见变得乐于观察周围的世界, 常常惊讶于捕捉到大自然的点滴变化。其次, 观察的方法也开始多样化, 必要时还能够借助一定的工具来辅助观察;学生的问题意识显著增强, 在观察的同时开始思考和探究。己有十余名学生在上海市青少年科技创新大赛和其他各级各类科技创新比赛中获奖。

四、有待继续探索的问题

在实践中也遭遇不少难题和困境, 存在不少有待继续探索的问题。比如, 相关的基础型学科与自然笔记课程的融合点如何寻找与确立?自然笔记课程的综合性特点与授课教师的单学科背景之间存在矛盾, 如何妥善加以解决?如何在课程实施的基础上提炼出一些关键性要素从而形成不同的课型?如何在既定的学科内容与观察力培养这两个方面保持平衡, 以避免要么将笔记课程上成现有学科的观察力教学, 要么只关注课程本身的建设而忽视了观察力的有序培养。这些都有待于我们进一步思考与探索。

参考文献

[1]理查德.洛夫著, 自然之友译.林间最后的小孩[M].湖南:湖南科技出版社, 2010年.

[2]加德纳 (Gardner, H.) 著, 霍力岩等译.智力的重构:21世纪的多元智力[M].北京:中国轻工业出版社.

[3]苏霍姆林斯基著, 周蕖等译.给教师的一百条建议[M].天津:天津人民出版社, 1981年.

物理课要培养创新人才 篇6

1 搭建适合大面积物理实验教学的课程设置

基础物理实验有着与专业实验不同的特点和背景。实验中心的教学工作主要面向的是全校所有理、工科专业, 涉及的专业面广, 一体化的实验教学模式和课程设置不能针对不同专业学生做到个性化教育。然而, 创新实验教学体系的构建以培养学生的基本实验技能、创新实践能力和满足不同专业学生培养要求为目标, 符合个性化教育的宗旨。

该“倒金字塔式”的课程体系设置具有“分层次”、“分模块”、“特色性”等特点。“分层次”指的是针对不同专业学生实验课程设置有所区别, “分模块”指的是在每一层次的实验课程设置中设有锻炼学生不同能力的单元。两者结合分为三个层次:第一层次为某些非理工科专业学生学习大部分基础实验和小部分综合实验;第二层次为部分工科专业学生学习部分基础实验、部分综合实验和小部分拓展实验;第三层次为物理类专业学生则学习基础实验、综合实验、拓展实验、创新实验。另外, 在本实验课程体系设置中针对不同专业的特点还考虑增设了具有专业特色的部分实验, 例如设置了像落球法测量油品的粘滞系数、电热法测量油品的比热容等具有石油特色的实验。

分级式、分模块单元式以及特色式的实验课程设置既满足了基础物理实验大面积教学的需求, 又考虑了不同专业对学生的培养目标;既扎实了学生的基础实验能力, 又可以使学生掌握综合性的知识结构, 打破专业间人为的壁垒[3];既提高学生的创造力, 也满足社会对于复合型人才的需求, 适应开放式实验教学模式。

2 实行“多角度”、“全方位”开放创新式实验教学

开放式实验教学遵循因材施教原则, 充分体现了学生是学习的主体这一特点[4]。开放式教学的理念应贯穿实验教学过程始终, 在课前、课中、课后为学生打造一个多角度、全方位[5]的开放实验平台。

2.1 增加考核、调节机制的网络预约开放平台

网络开放平台是开放式网络教学的基础, 学生自主预约式的选课方式更是基础的基础。过去学生主要通过现有的网络预约平台在统一时间段内进行实验预约, 一个实验预约满以后其它学生则不能进行预约。这种“先到先得”的实验预约方式存在一些弊端, 比如, 学生在没有预习不了解实验的情况下盲目预约、预约实验数据处理简单、预约相似的实验等问题。为了改善这种情况, 目前, 在网络预约平台中加入了预约考核模块和动态调节预约。预约考核模块是指在学生预约时先进行考核, 包括对实验原理理解、简单操作、实验仪器等方面的简单问题的解答, 对于不合格的学生则不能进行预约, 对于合格的学生则再根据“先到先得”的预约模式。这种模式也利于教师对于学生的预习结果有更直观更好的认识, 从而更好的对实验教学进行调整, 也在一定程度上符合“翻转课堂”[6]的理念。动态调节预约是指对于预约中出现的某些时间段只有极少数学生的情况进行第二次预约, 以防止资源的浪费。

网络化实验教学开放平台除了实验预约系统外还包含教学资源、教学视频、实验设备使用、查询[7]、实验心得交流、实验成绩查询、仿真实验、交互实验等。交互实验指的是学生可以在任何有网络的地方实现对实验室内实验仪器的控制进行实验操作, 这比仿真实验更具有直观性, 可以成为未来实验室改革的一个参考点。

2.2 开放教学实验室

开放实验教学平台是指从时间上空间上面向学生开放所有的实验教学资源, 充分发挥学生在学习中的主体地位[8,9,10]。开放实验教学是素质教育的一种具体体现, 它能够满足学生的个性化培养, 以及培养学生探究性、自主性、合作性的学习能力。因此, 基于开放实验教学平台而建设各类开放实验室就显得尤为重要。

(1) 创新实验室。学生根据自己的规划自主统筹安排实验研究, 从实验选题, 查阅文献, 到拟定实验方案等过程。这可以让学生有很大的自由空间, 有利于学生开放思维, 提出思路和办法, 有利于培养学生创新精神和解决实际问题的能力。在时间管理上采用门禁管理制度, 由实验员对学生及相应指导教师进行指纹门禁授权管理。

(2) 校企共建开放实验室。目前, 通过与企业联合在高校建立实验室, 已经成为一种重要方式。它可以取得先进的实验资源, 为学生搭建与生产实践接轨的先进、共享、开放实验平台。例如, 笔者所在单位与北京赛凡光电仪器有限公司共同建设了学生实验训练基地。学生不仅可以在基地进行实验训练, 还可以进一步依托企业的拓展资源进行深入研究。校企共建开放实验室符合国家对高素质、应用型、复合型人才的需求。

(3) 学生成果展示实验室。这类实验室是将学生参加各类各级竞赛的获奖作品以及学生在创新实验室或拓展实验室完成的优秀作品予以集中展示。它采用固定时间段集中开放的方式, 面向全校师生开放。成果展示实验室不论对学生还是对教师都有很好的示范、激励和启发作用, 学生可以从中汲取灵感从而促进自身的发展。

2.3 开放学科创新竞赛平台

目前, 各高校都鼓励学生参加各种创新竞赛, 可见学科竞赛对于学生能力的培养和素质的提高都有着促进作用[11,12]。基于这一角度出发, 结合基础物理实验室的特点, 制定出一套开放的学科创新竞赛平台。

为了保证开放力度以及受众面, 竞赛平台采用分层模式。目前, 面向学生开放的竞赛主要有:实验室举办的实验技能大赛、校级创新创业训练项目、山东省物理科技创新大赛、国家级各类竞赛等。对于基础薄弱或者较低年级的学生可以参加基础实验室举办的实验技能大赛, 为之后进入创新实验室打基础。当学生到二年级或较高年级学生可以参加校级创新创业训练项目、山东省物理科技创新大赛以及国家级各类竞赛。这种具有层次性的竞赛模式能够保证学生的参与性与开放性。在这种模式下, 实验室历年来也在指导学生方面取得了众多优异的成绩。

3 落实实验室管理体制改革

实验室改革以及创新人才的培养不仅与实验教学模式, 课程设置等有关, 还与实验室的管理息息相关。基础实验室的管理应采用校、院、实验中心三级管理体制, 以校、院的办法规范为指导, 以实验中心的实际为根本制定符合基础实验开放平台的创新体制。

首先, 实行以人为核心的人才队伍建设管理模式, 注重对实验室人员观念的创新与转变, 紧跟实验室管理改革的步伐。其次, 引入网络管理系统。网络管理系统不仅可以使资源在实验室内共享, 还方便了不同实验室间的交流沟通。第三, 采用“责任制”、“轮换式”管理模式。将责任落实到每一个人有利于提高工作的积极性以及责任感。在人人有责的前提下, 也要适时的进行责任轮换, 这有利于实验室的良性持续发展。最后, 建立符合实验中心实际的教学团队考核体系, 以量化式的考核评价标准为主, 主要包括:实验教学工作, 实验仪器管理、维护与开发, 指导大学生工作 (参与竞赛、创新训练、课题研究、毕业设计) , 教材、专著编写等的量化考核评价。

4 结语

人才培养是目前高校的主要任务, 培养符合社会需求的创新型、综合型、应用型人才更是长久的目标。实验训练在培养人才的过程中起着至关重要的作用, 所以实验室的改革与创新也是对人才培养的改革与创新。以面向大面积专业的基础物理实验中心为例, 通过搭建物理实验课程体系、开放创新教学模式以及深化实验教学管理体制改革, 建立了适应新形势下人才培养要求的运行机制。近年来, 实验室得益于实验改革创新, 学生取得了许多优异的成绩。这为本科人才的培养起到了积极的作用, 取得了良好的效果。

摘要：实验教学是培养创新型、应用型人才的关键环节。通过对基础物理实验教学的现状进行分析, 结合当今社会对人才培养的要求, 搭建了创新物理实验课程体系、实施了开放式物理实验教学平台以及对实验教学管理体制进行深化改革。以笔者单位实践证明, 这对人才培养具有重要意义, 也取得了良好的效果。

物理课要培养创新人才 篇7

1 创新物理实验体系建设的基础

长春师范大学物理实验教学中心成立于2002年, 依托自身的优势, 已经开设了普通物理实验、近代物理实验、模拟电路实验、数字电路实验等实验课程。这些实验课程多以大纲内要求的基础验证性实验为主, 对实验目的、实验原理、实验步骤、仪器说明、误差处理都做了详细的规定, 要求学生按照规定的步骤进行实验, 束缚了学生的自主创新性。

创新物理实验体系作为原有传统实验的有益补充, 在形式上灵活机动, 在内容上实用性强, 既对培养学生的个性、开发创造力有利, 又为学生提供了思维的空间和实践的天地, 调动了学生的积极性和主动性。

2 创新物理实验体系的建设

为进一步突出专业特色并结合就业市场, 以提高学生的实践能力和创新意识重新对原有实验体系整合优化, 削减验证性实验, 增加综合设计性实验, 充分与教师的科研项目、研究方向紧密结合。

第一类实验是基础验证性实验。这类实验多属于大纲要求范围。考核内容以某些原理定理的验证和基本实验技能或方法的练习为主。这类实验要求学生能够熟练掌握基本实验技能, 并规范仪器的使用。

第二类实验是应用综合性实验。这类实验涉及的知识不止局限于某一门课程, 而是多个物理原理或概念的综合。对学生所使用的实验方法也没有过多的限定, 只要能够达到实验目的即可。

第三类实验是科学研究性实验。这类实验与科学前沿紧密结合。学生可以在导师的指导下完成大学生创新项目或直接参与教师的科研项目, 充分发挥学生的主观能动性。

3 创新物理实验体系的实施

创新物理实验体系的实施保障主要从政策制定、硬件改造、师资配备三方面开展。

首先, 在拔尖人才培养的总体目标指导下, 对物理专业的教学计划和实验大纲重新修订, 确定三类实验的具体实验内容。在内容选定上将创新能力的培养作为目标, 充分体现实验教学和科学前沿的紧密结合。编写与创新物理实验体系相适应的指导教材、制作实验教学多媒体课件、购买或开发实验选课系统以保障体系的顺利实施。

其次, 充分利用吉林省高等教育专项资金对现有的实验室及仪器进行改造更新。一方面改造实验室的实验环境。针对某些实验对避光、防尘、防潮、排风有较高要求的, 单独实施改造。另一方面对实验仪器进行更新。特别是大型仪器如X射线衍射、激光拉曼光谱等的购买要谨慎对待, 购买之前要对国内外厂家的参数和价格进行详细对比调研, 并进行论证投标。

最后, 在现有教师队伍的基础上, 合理安排学时及课程安排, 并对第三类实验实施导师制。教师针对自己的科研项目选定适合的实验题目为学生开设, 并将毕业论文设计、大学生创新项目与实验紧密结合, 达到科研与教学共同发展的良好局面。

4 创新物理实验体系的成果

创新物理实验体系的实施极大的激发了学生的积极性, 动手能力和创新意识得到了增强, 促使学生对物理现象、物理思想的理解更加深刻。实验体系实施近一年来, 本科生独立完成的大学生创新项目就达到了8项, 参与的省级科研课题达到4项, 并有5篇学术论文发表。有近10%的学生被吉林大学、东北师范大学、中国科学院光学精密仪器研究所等单位录取为研究生。

创新物理实验体系的实施为学生提供了实践平台, 在这个平台上不断涌现出具有创新意识、成绩优异的学生。但创新能力的培养依然任重而道远, 所涉及的问题除了资金上的支持还涉及到相关教师和实验管理人员的大力配合。另外, 除了实验课程, 在理论课程中也应该逐渐渗透相关的创新改革机制, 使实验和理论体系改革同步一体化。

摘要：本文以培养学生的创新能力、提高实验综合素质为目标, 构建创新物理实验体系, 形成以教学和科研紧密结合的实验环节, 探讨拔尖人才培养的新模式。

关键词：拔尖人才培养模式,创新物理实验,教学与科研相结合

参考文献

[1]张大良.高等教育人才培养模式改革[M].北京:人民教育出版社, 2012.

[2]赵韩强, 赵树凯, 潘洪涛.创新型人才培养体系的探索与实践[J].理工高教研究, 2008 (4) :68-70.

[3]范兢业.我国高校拔尖创新人才培养效率研究[D].成都:西南交通大学, 2009.

[4]李秀娟.构建高校科技创新体系的探索与思考[J].中国高校科技与产业化, 2010 (10) :18-19.

物理课要培养创新人才 篇8

(一) 重视程度不够。随着应用型高校在教学上的不断改革, 使得部分课程的学时被不断压缩。而在课程内容相应增加的同时, 教师要在有限的课程时间内完成相应的教学任务显得有些力不从心。一方面是教学难度的增加, 另一方面是学生在学习的过程中难以跟上教学进度, 对相应的知识不能够很好消化吸收。而对于现在的社会来说, 大学物理力学实验这门课程对于学生毕业找工作来说帮助不大, 大部分学生将较多的时间和精力投入到了对自身专业技术的掌握和加强有益的课程的学习上, 使得多数学生对大学物理力学实验这门课程并不重视和看好。因而给大学物理力学实验这门课程带来了一定的教学难度。

(二) 课程内容不够丰富。随着现代社会的不断进步和发展, 各种新技术和新材料层出不穷。在大学物理力学实验教学当中, 仍然保持着几十年前的课程体系, 教学内容不能紧跟时代作出相应的更新。特别是大学物理力学实验的内容与中学物理的内容还有部分重叠之处, 只是在计算的方法上作出了改进。由此可以看出大学物理力学实验教学这门课程没有很好考虑到现代社会对大学物理力学实验教学的要求, 这对应用型人才的培养极为不利。

(三) 教学方法老套。在以往的实验教学过程中, 一般是实验老师先将实验的目的、实验的原理、实验步骤以及实验的注意事项在黑板上给学生进行讲解, 然后再在老师已经调整好的实验教学仪器上给学生从头到尾进行演示, 然后再让学生从刚才的教学中将实验过程重复出来。这个过程既不需要学生进行预习, 也不需要学生进行思考, 学生只是一个参与者, 没有被充分调动起主观能动性。这样的教学方法对学生在大学物理力学实验这门课上的兴趣提升显然没有很大的帮助, 甚而有的学生在实验课结束以后仍然不清楚实验的原理以及对仪器的使用。这对提升学生们的创新能力和动手能力来说, 没有起到良好的作用和效果。这样传统的教学方法使得应用型人才的培养达不到社会认可的要求, 学生对知识的应用和创新的能力也得不到相应水平的提高。

(四) 实验室管理不到位。目前, 学生在对待大学物理力学实验课程上缺乏严谨认真的实验态度以及教师的思想观念落后等, 使得这门实验课程得不到相应的重视, 而学校在实验费用上的投入较少也造成了实验仪器不能够及时地更新换代, 部分实验仪器仍然处于破损老化的状态。仪器数量的不足也给实验教学带来了一定的困难。经济基础决定上层建筑, 若不能给老师和学生提供一个良好的实验环境, 那么学生对这门课的兴趣也难以得到提高。

二、应用型人才培养背景下大学物理力学实验教学改革的对策

(一) 加强师资队伍建设, 提高师资力量水平。应用型高校的师资队伍对于学校的教学工作来说是至关重要的。因此, 学校应该重视对学校师资队伍的建设, 争取建立起一支高素质, 高质量的优秀教师团队, 这样才能为高校的教学质量带来一定程度的提高。而要提高高校教师的教学水平, 则需要学校为老师提供相应的学习交流的机会, 同样的, 教师自身也要时刻关注自身的教学态度, 加强自身的专业素质, 提高教学水平。这样, 才能对高校的教学工作带来较好的良性循环。

(二) 创新教学方法, 优化教学内容。在结合以往的教学经验的基础上, 应结合现代社会对应用型人才的需求, 创新教学方法。注重对学生自主学习能力的培养, 尽可能在课堂上提出各种不同类型的问题, 启发学生去独立思考, 让学生在课后通过各种渠道和途径进行课程的研究和探讨, 深化对课程的理解和认识。还可以组织学生进行课堂讨论等活动, 充分运用学生的发散思维, 做到对其创新能力的提升。而教师在针对不同专业的学生时, 也应注意因材施教的重要性, 结合学生的专业需求对教学方法和内容进行改进。如在大学物理力学实验教学的过程中, 对课程的内容也要随着科学技术的发展作出适当的补充和调整, 以增进学生对于大学物理力学实验原理在实际中应用的认识和了解, 并增强学生对于这门课程的兴趣和创新意识。

(三) 加强实验室管理。对于大学物理力学实验教学来说, 在实验仪器设备上的投入可以增加学生对实验课程的兴趣, 使学生有实验可做, 乐于做实验。而在实验设备充足的条件下, 可以培养学生的创新能力, 动手能力和自主学习能力, 打破“照葫芦画瓢”式的教学模式。同时也应该加强对实验技术人员的管理和培训, 使得实验室的仪器设备能够得到有效的护理, 减少实验仪器的损坏。学校也可以对学生进行开放性的实验, 激发学生的自主学习能力, 满足不同类型的学生的求知欲望。

(四) 完善教学评价体系。长久以来, 大学物理力学实验课程的成绩考核模式没有一套系统的方法, 最通常的情况是教师根据学生的实验报告和实验结果进行实验成绩的评定。这种考核方式, 不能够很好地激发学生对大学物理力学实验的学习兴趣, 而成绩考核的不严格, 也使得一些学生有机可乘, 照搬别人的实验报告交上去给老师打分即可。有些学生没有认真仔细地做实验, 反而得到了较高的分数, 这样对部分认真努力的学生并不公平, 而实验成绩也明显不能代表学生的实际能力。对于上述种种现象, 并且结合应用型高校对人才的培养特点, 应该对学生的大学物理力学实验成绩进行报告成绩和平时成绩评定, 结合在一起作为最终的成绩, 为期末成绩的评定作参考。其中, 平时成绩包含预习, 签到和实验操作的成绩。这样, 即对学生起到一个监督的作用, 也对学生的实验能力进行了提高。

三、结语

随着社会的不断进步与发展, 应用型高校对于人才的培养和大学物理力学实验教学也应与时俱进, 作出相应的转变和革新。如何利用现今的教学设备和资源环境, 培养出社会认可需要的应用型人才, 是每个教育工作者应该思考的问题。而在这个过程中, 如何理智地面对实验教学带来的问题和困境, 并且进行科学系统的改进, 及时准确地解决实验教学问题, 也是对各高校和教师的一种考验。

参考文献

[1]吴实.基于应用型人才培养模式下大学物理教学的改革探讨[J].亚太教育, 2015, 8:18~19