[摘要]創(chuàng)新能力是現(xiàn)代學(xué)習(xí)能力、工作能力中至關(guān)重要的能力。物理實(shí)驗(yàn)課對(duì)培養(yǎng)和提高大學(xué)生創(chuàng)新能力起著重要的作用。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高學(xué)生創(chuàng)新能力提出了一些思考。

[關(guān)鍵詞]大學(xué)物理 實(shí)驗(yàn)教學(xué) 改革 創(chuàng)新能力

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是物理科學(xué)的基礎(chǔ)，是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。通過(guò)物理實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以直接觀察和分析重要的物理現(xiàn)象，掌握物理量的測(cè)量和基本的物理實(shí)驗(yàn)方法，加深對(duì)物理原理的理解，將物理知識(shí)與實(shí)踐有機(jī)結(jié)合，完成知識(shí)向能力的轉(zhuǎn)移。物理實(shí)驗(yàn)可以使學(xué)生受到從事科學(xué)實(shí)驗(yàn)以及進(jìn)行科學(xué)研究的基本訓(xùn)練，使學(xué)生具備社會(huì)需要的基本能力，即觀察事物、分析事物、提出問(wèn)題、探究問(wèn)題、總結(jié)歸納、解決實(shí)際問(wèn)題的能力。筆者結(jié)合教學(xué)實(shí)踐，就大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提出了一些思考。

一、轉(zhuǎn)變教學(xué)理念是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的前提

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等理工科院校對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的必修課程，是大學(xué)生進(jìn)入高等院校后接受系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的開端。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不僅僅是學(xué)生形成物理概念、認(rèn)識(shí)物理規(guī)律、獲取物理知識(shí)的重要途徑，而且其豐富的實(shí)驗(yàn)思想，可以培養(yǎng)學(xué)生的思維能力：各種實(shí)驗(yàn)技巧、手段，可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力：多樣的實(shí)驗(yàn)方法，可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。物理實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)密性能夠培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶W(xué)習(xí)態(tài)度；物理實(shí)驗(yàn)的多樣性能夠培養(yǎng)學(xué)生活躍的創(chuàng)新思維，物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)踐性能夠培養(yǎng)學(xué)生的理論聯(lián)系實(shí)際能力。所以說(shuō)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)有著非常重要的作用。

二、創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的基礎(chǔ)

筆者認(rèn)為，適應(yīng)新形勢(shì)需要的物理實(shí)驗(yàn)課程，應(yīng)該包括四個(gè)方面的主要內(nèi)容：基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、研究性實(shí)驗(yàn)。形成從低到高、從基礎(chǔ)到前沿、從傳授知識(shí)到培養(yǎng)綜合能力，逐級(jí)提高的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程新體系。在課程安排上可以根據(jù)不同的專業(yè)特點(diǎn)在不同的學(xué)期分別開設(shè)必修和選修實(shí)驗(yàn)課，以此保證大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。

1．基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)，主要為基本物理測(cè)盤、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和基本測(cè)量方法與誤差分析等，涉及到力、熱、電、光、近代物理各個(gè)學(xué)科，為普及性實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)基本的實(shí)踐能力。

2．物理等多個(gè)知識(shí)領(lǐng)域，綜合應(yīng)用多種方法和技術(shù)的實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)的目的是鞏固學(xué)生在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段的學(xué)習(xí)成果、開闊學(xué)生的眼界和思路，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的綜合運(yùn)用能力和創(chuàng)造能力。

3．設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，是學(xué)生根據(jù)給定的實(shí)驗(yàn)題目、要求和實(shí)驗(yàn)條件，由學(xué)生自己設(shè)計(jì)方案并基本獨(dú)立完成全部操作過(guò)程的實(shí)驗(yàn)。此類實(shí)驗(yàn)可使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程、逐步掌握科學(xué)思想和科學(xué)方法，培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的能力，以及運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決問(wèn)題的能力和創(chuàng)新能力。

4，研究性實(shí)驗(yàn)，是組織若干個(gè)圍繞基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)的課題，由學(xué)生以個(gè)體或團(tuán)隊(duì)的形式，以科研方式進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)，培養(yǎng)學(xué)生的研究、開發(fā)應(yīng)用能力。

三、完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要內(nèi)容

以往的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，都是以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主，這種模式有它的好處：簡(jiǎn)明、清晰、省時(shí)、實(shí)驗(yàn)成功率高。但是它的弊端也是很明顯 學(xué)生長(zhǎng)期按照指定的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，長(zhǎng)期的程序化記憶、程序化操作，會(huì)磨滅學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中始終是被動(dòng)的，不利于開發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力。

按照大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程體系的要求應(yīng)建設(shè)一批綜合性，設(shè)計(jì)性和研究性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)，可以培養(yǎng)學(xué)生的發(fā)散思維能力和創(chuàng)新設(shè)計(jì)的能力，這一過(guò)程以突出實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方法設(shè)計(jì)思路、先進(jìn)實(shí)驗(yàn)手段的合理運(yùn)用等教學(xué)內(nèi)容力主體，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性，因材施教，在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，科學(xué)研究能力、進(jìn)而全面提升學(xué)生的創(chuàng)新能力。教師在組織學(xué)生開展實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目設(shè)計(jì)時(shí)，可引導(dǎo)學(xué)生閱讀、查找一些實(shí)驗(yàn)資料、實(shí)驗(yàn)儀器的代用品、實(shí)驗(yàn)裝置的改進(jìn)等有關(guān)資料，以開闊學(xué)生的視野，啟迪學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性思維。在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的設(shè)置上，注重實(shí)踐與理論相結(jié)合，可將教師的科研項(xiàng)目轉(zhuǎn)化為實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開設(shè)融設(shè)計(jì)性、綜合性、科研實(shí)踐性為一體的“物理創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)”，提高學(xué)生的科研興趣、科學(xué)素質(zhì)及創(chuàng)新意識(shí)。

由于招生規(guī)模的擴(kuò)大，學(xué)生的差異也在增大，在物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上可為一些實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生開設(shè)預(yù)備性實(shí)驗(yàn)以保證實(shí)驗(yàn)課教學(xué)質(zhì)量，為學(xué)有余力的學(xué)生開設(shè)提高性實(shí)驗(yàn)，提供延伸課內(nèi)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的條件，以盡可能滿足各層次學(xué)生求知的需要，滿足學(xué)生個(gè)性發(fā)展的需要，充分挖掘每個(gè)學(xué)生的創(chuàng)造潛力。

四、建立開放式實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ绞谴髮W(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的關(guān)鍵

在傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，是嚴(yán)格按照課程表來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)安排的，學(xué)生只有在規(guī)定的課時(shí)才能進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，這就造成了教學(xué)資源的浪費(fèi)。建設(shè)開放型實(shí)驗(yàn)室，面向全校學(xué)生開放，在時(shí)間、空間和內(nèi)容上給學(xué)生較大的選擇自由。提供學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)的平臺(tái)，學(xué)生可以自行閱讀實(shí)驗(yàn)室提供的資料，利用實(shí)驗(yàn)室提供的設(shè)備，在教師的指導(dǎo)下由學(xué)生自主選擇并獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)。形成自主式、合作式和研究式的學(xué)習(xí)方式，培養(yǎng)學(xué)生主動(dòng)性與創(chuàng)造性的實(shí)踐能力，提高學(xué)生科學(xué)實(shí)踐的素質(zhì)。學(xué)生還可利用校園網(wǎng)或因特網(wǎng)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行課前預(yù)習(xí)和課后復(fù)習(xí)，使教學(xué)內(nèi)容在時(shí)間和空間上得到延伸，學(xué)生可以根據(jù)自己的時(shí)間，在任何地點(diǎn)自主地進(jìn)行學(xué)習(xí)，開拓學(xué)生的眼界，滿足不同層次學(xué)生的學(xué)習(xí)需求和給學(xué)生提供自學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的環(huán)境，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)的能力。

五、建立科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核體系是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的重要保證

在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)考核一般采用書面形式。它簡(jiǎn)單明了、省時(shí)省力，但它的局限性也是十分明顯的。它無(wú)法全面體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣，造成了認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生與不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生得到的分?jǐn)?shù)差不多的現(xiàn)象，很容易出現(xiàn)投機(jī)取巧、不踏實(shí)做實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。

針對(duì)上述問(wèn)題，可以采取多種形式的考核方式，除了期末考核外，還要增加平時(shí)成績(jī)的比重，在注重結(jié)果的同時(shí)也注重實(shí)驗(yàn)過(guò)程的考核，也就是注重學(xué)生實(shí)驗(yàn)態(tài)度、實(shí)驗(yàn)方法、實(shí)驗(yàn)技能的培養(yǎng)?？己朔椒w現(xiàn)了教學(xué)目標(biāo)，也是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)方法和實(shí)驗(yàn)的導(dǎo)向。隨著實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的豐富，可以讓學(xué)生自主選擇所提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)儀器完成實(shí)驗(yàn)考核。學(xué)生也可以自己提出實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，完成實(shí)驗(yàn)研究論文及論文答辯，根據(jù)論文的創(chuàng)新性、內(nèi)容的豐富度和深度、答辯的情況綜合評(píng)分。