摘 要:大學(xué)畢業(yè)生必須具備一定的創(chuàng)新能力。在師范物理專業(yè)的辦學(xué)中,我們采用“課堂+項(xiàng)目”創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式。除開(kāi)貫穿全程的第一課堂教學(xué)之外,以第二課堂項(xiàng)目推動(dòng)的方式,加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:物理專業(yè);師范生;研究能力
師范生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)一直受到教育工作者高度關(guān)
注[1-2]?!陡叩葘W(xué)校物理學(xué)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范(2010版)》對(duì)物理學(xué)畢業(yè)生(包括師范生)的所具備的創(chuàng)新能力提出如下要求[3]:“具有創(chuàng)造性思維能力、獨(dú)立思考及批判性思維能力、初步的科學(xué)研究能力和一定的科技開(kāi)發(fā)能力”。作為地方高校的師范物理專業(yè),我們的主要目標(biāo)是為地方培養(yǎng)合格的物理資師。我們認(rèn)為師范生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)具體表現(xiàn)為科研能力和教研能力。近年來(lái),我們堅(jiān)持把能力的培養(yǎng)貫穿到各個(gè)環(huán)節(jié)中[4],并以第二課堂項(xiàng)目推動(dòng)的方式,加強(qiáng)創(chuàng)新能力培養(yǎng),逐漸形成了“課堂+項(xiàng)目”創(chuàng)新能力培養(yǎng)模式,收到一定的效果。下面是我們的一些實(shí)踐體會(huì)。
一、第一課堂的教學(xué)是物理師范生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基本形式
對(duì)于能力培養(yǎng),除開(kāi)創(chuàng)新能力之外,還有其他方面的能力,我們這里暫稱為基本能力。包括[3]:獲取知識(shí)的能力(如自學(xué)能力、獲取信息和處理加工信息的能力)、應(yīng)用知識(shí)能力(如綜合應(yīng)用知識(shí)解決問(wèn)題的能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒂?jì)算機(jī)及信息技術(shù)應(yīng)用能力、團(tuán)隊(duì)協(xié)作能力)、表達(dá)能力(如書(shū)面和口頭表達(dá)能力、撰寫(xiě)學(xué)術(shù)論文,參與學(xué)術(shù)交流的能力、 應(yīng)用外語(yǔ)的交流能力、傳播科學(xué)普及知識(shí)的能力)。各種能力的培養(yǎng)是相輔相成的,基本能力的培養(yǎng)是創(chuàng)新能力培養(yǎng)的基礎(chǔ),而創(chuàng)新能力培養(yǎng)是基本能力培養(yǎng)的提升。所以,我們一直強(qiáng)調(diào)科學(xué)合理制訂人才培養(yǎng)方案,把能力培養(yǎng)貫穿到各環(huán)節(jié)中[4]。
通過(guò)理論課教學(xué)充實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識(shí),通過(guò)各種實(shí)踐,如專業(yè)課程實(shí)驗(yàn)、師范技能訓(xùn)練、社會(huì)調(diào)查、學(xué)術(shù)報(bào)告、學(xué)年論文、畢業(yè)論文等,全方位培養(yǎng)學(xué)生的能力。不僅培養(yǎng)專業(yè)實(shí)驗(yàn)技能、教育教學(xué)技能等基本能力,更主要的是培養(yǎng)創(chuàng)新能力。除開(kāi)專業(yè)理論課、實(shí)驗(yàn)課和師范技能課之外,創(chuàng)新能力培養(yǎng)還體現(xiàn)在社會(huì)調(diào)查、學(xué)術(shù)報(bào)告、學(xué)年論文、畢業(yè)論文等環(huán)節(jié)之中。其中,學(xué)術(shù)報(bào)告包括不定期的開(kāi)放式學(xué)術(shù)報(bào)告(由外聘專家或本校教師主講),還包括近年才開(kāi)設(shè)的物理學(xué)前沿講座課程,由幾個(gè)具有一定的科研背景的老師介紹自己的研究方向及進(jìn)展情況,開(kāi)闊學(xué)生的視野。通過(guò)一系列的環(huán)節(jié)的教學(xué),重點(diǎn)進(jìn)行物理教育教學(xué)的研究訓(xùn)練,以及物理科學(xué)問(wèn)題的研究訓(xùn)練。包括獨(dú)立提出問(wèn)題、觀察和分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力、綜合設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)和分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果的能力、定性分析和定量計(jì)算的能力、創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新思維能力、撰寫(xiě)研究報(bào)告和研究論文的能力,以及研究結(jié)果推廣應(yīng)用的能力等。
可見(jiàn),第一課堂是對(duì)各種能力進(jìn)行全方位的培養(yǎng)。其中創(chuàng)新能力的培養(yǎng)是能力培養(yǎng)的核心。
二、第二課堂項(xiàng)目推動(dòng)創(chuàng)新能力培養(yǎng)的案例介紹
在第一課程教學(xué)與訓(xùn)練的基礎(chǔ)上,以第二課堂項(xiàng)目推動(dòng)的方式,加強(qiáng)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)?;谖锢韼煼渡膶I(yè)特點(diǎn),我們加強(qiáng)了實(shí)驗(yàn)、教研和科研的培養(yǎng)。下面是三個(gè)相關(guān)的創(chuàng)新訓(xùn)練項(xiàng)目的實(shí)施辦法。
1.物理教學(xué)技能的訓(xùn)練與競(jìng)賽項(xiàng)目
除開(kāi)日常的教育教學(xué)類理論教學(xué)與師范技能訓(xùn)練環(huán)節(jié)外,我們推出了師范技能訓(xùn)練與競(jìng)賽第二課堂項(xiàng)目。目的是進(jìn)一步提高物理教學(xué)技能的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生的物理教學(xué)創(chuàng)新思維。具體的做法分三步:第一步是面向全體三年級(jí)物理師范生(修完教學(xué)法課程)進(jìn)行物理教學(xué)技能的課外訓(xùn)練,然后進(jìn)行教學(xué)技能競(jìng)賽,評(píng)獎(jiǎng)鼓勵(lì)。第二步是從第一輪競(jìng)賽獲獎(jiǎng)的團(tuán)隊(duì)中選出優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)進(jìn)行第二輪的訓(xùn)練,并參加省級(jí)教學(xué)技能競(jìng)賽,給予相應(yīng)的支持與獎(jiǎng)勵(lì)。第三步是從省賽中獲獎(jiǎng)的團(tuán)隊(duì)中選出優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)參加第三輪的訓(xùn)練,并參加國(guó)家級(jí)競(jìng)賽,給予相應(yīng)的支持與獎(jiǎng)勵(lì)。在第一輪是從面上要求學(xué)生參與訓(xùn)練與競(jìng)賽,作為課堂教學(xué)的一個(gè)補(bǔ)充。而第二、三輪則采取前期成績(jī)與學(xué)生自愿的原則進(jìn)行組隊(duì)、訓(xùn)練與參賽。指導(dǎo)老師也是以自愿的原則參與。自愿參與有利于充分調(diào)動(dòng)師生的主觀能動(dòng)性,在訓(xùn)練中認(rèn)真設(shè)計(jì)授課方案、精心設(shè)計(jì)制作相關(guān)的演示設(shè)備,反復(fù)訓(xùn)練、反復(fù)思考、勇于創(chuàng)新,取得了出色的成績(jī)[5]。近三年來(lái)獲國(guó)家級(jí)物理師范技能競(jìng)賽特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、一等獎(jiǎng)10項(xiàng),還有二等獎(jiǎng)、三等獎(jiǎng)以及省級(jí)物理教學(xué)競(jìng)賽一、二、三等獎(jiǎng)一批。獲得國(guó)家級(jí)競(jìng)賽演示設(shè)備評(píng)比一等獎(jiǎng)一項(xiàng)、三等獎(jiǎng)一項(xiàng)。共有2名獲獎(jiǎng)學(xué)生應(yīng)組委會(huì)邀請(qǐng)?jiān)诟?jìng)賽大會(huì)上作公開(kāi)演示,深受好評(píng)。師范技能訓(xùn)練與競(jìng)賽已成為本校師范物理專業(yè)辦學(xué)的一個(gè)亮點(diǎn),有力地推動(dòng)了師范生的物理教學(xué)技能和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。一位參賽學(xué)生的演示設(shè)備的制作與應(yīng)用已以論文的形式發(fā)表[6]。
2.各種創(chuàng)新研究項(xiàng)目
創(chuàng)新能力培養(yǎng)的核心,是培養(yǎng)研究能力,包括教研和科研。如前述師范技能訓(xùn)練與競(jìng)賽,就可有效地培養(yǎng)教研能力。為了加強(qiáng)科研能力的培養(yǎng),我們鼓勵(lì)學(xué)生參加各種創(chuàng)新研究項(xiàng)目,包括以學(xué)生為主體的“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽項(xiàng)目、大學(xué)生創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目等,以及學(xué)生參與教師的各種科研項(xiàng)目。學(xué)生經(jīng)過(guò)主持或參與相關(guān)項(xiàng)目,經(jīng)歷了項(xiàng)目調(diào)研、申報(bào)、答辯、實(shí)驗(yàn)組織與開(kāi)展、數(shù)據(jù)的處理與分析、研究成果的總結(jié)與發(fā)表等各個(gè)環(huán)節(jié),創(chuàng)新能力得到全方位的鍛煉。
筆者曾指導(dǎo)三位學(xué)生參加學(xué)?!疤魬?zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競(jìng)賽項(xiàng)目,屬論文寫(xiě)作類。學(xué)生首先經(jīng)過(guò)調(diào)研,提出了論文題目為“單色光雙縫干涉的遠(yuǎn)場(chǎng)與近場(chǎng)模擬”。經(jīng)老師認(rèn)可后,組織材料,填寫(xiě)項(xiàng)目申報(bào)書(shū),并準(zhǔn)備答辯PPT。經(jīng)過(guò)學(xué)校初審、現(xiàn)場(chǎng)答辯等步驟后,終于獲得立項(xiàng)。立項(xiàng)后,進(jìn)一步調(diào)研,既要弄清雙縫干涉的研究現(xiàn)狀,還要學(xué)習(xí)并熟悉Matlab和Origin等軟件的使用方法,同時(shí)搞清楚干涉實(shí)驗(yàn)的軟件模擬原理,并參考現(xiàn)有文獻(xiàn)進(jìn)行編程。當(dāng)程序調(diào)試完畢后,利用課余時(shí)間分任務(wù)進(jìn)行模擬,定時(shí)交換結(jié)果,定期與老師溝通、討論。經(jīng)過(guò)半年多的努力,終于完成了單色光雙縫干涉的遠(yuǎn)場(chǎng)和近場(chǎng)模擬工作,其中遠(yuǎn)場(chǎng)的模擬與現(xiàn)行的理論近似方法得出的結(jié)果相符,而近場(chǎng)結(jié)果則是一種創(chuàng)新成果。再經(jīng)過(guò)兩個(gè)月,運(yùn)用了整個(gè)寒假,把模擬結(jié)果寫(xiě)成論文,并反復(fù)修改定稿發(fā)表[7]。以此為基礎(chǔ),學(xué)生可進(jìn)行相關(guān)問(wèn)題和類似的拓展性研究。老師明顯地感覺(jué)到,三位學(xué)生的研究上路了。
經(jīng)過(guò)較為完整的科研項(xiàng)目的研究訓(xùn)練,學(xué)生在研究能力上將有較大的提高。凡指導(dǎo)過(guò)學(xué)生創(chuàng)新項(xiàng)目的老師,均有同感。
3.省級(jí)物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽項(xiàng)目
開(kāi)展物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽,也是培養(yǎng)并檢驗(yàn)物理師范生創(chuàng)新能力的重要手段。同樣,學(xué)生要經(jīng)過(guò)校內(nèi)選拔,才能獲得省賽的參賽資格。校內(nèi)選拔過(guò)程中,學(xué)生要經(jīng)過(guò)初步方案的設(shè)計(jì)、現(xiàn)場(chǎng)答辯等環(huán)節(jié)。在獲得參賽資格后,要進(jìn)行長(zhǎng)達(dá)半年左右的訓(xùn)練,才能正式參賽。近兩年參加競(jìng)賽獲得三等獎(jiǎng)勵(lì)3項(xiàng)。獲獎(jiǎng)的級(jí)別及數(shù)量不是很出色,與大賽性質(zhì)有關(guān)(該競(jìng)賽設(shè)立獎(jiǎng)項(xiàng)少,而且是參賽組集體獎(jiǎng)),也反映出本專業(yè)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)有待進(jìn)一步加強(qiáng),實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放機(jī)制有待進(jìn)一步完善,目前正在積極改進(jìn)。但無(wú)論如何,就學(xué)生能力培養(yǎng)而言,過(guò)程十分重要。
三、項(xiàng)目推動(dòng)在物理師范生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的作用分析
在項(xiàng)目運(yùn)作過(guò)程中,首先是培養(yǎng)了前文所述的基本能力,即獲取知識(shí)的能力、應(yīng)用知識(shí)能力、表達(dá)能力等,特別是其中的自學(xué)能力和團(tuán)隊(duì)合作能力。這是培養(yǎng)創(chuàng)新能力的重要基礎(chǔ)。對(duì)于創(chuàng)新能力培養(yǎng),有如下幾方面:
1.培養(yǎng)學(xué)生的批判性思維能力
無(wú)論哪個(gè)項(xiàng)目,學(xué)生首先要做的就是調(diào)研工作,在調(diào)查研究的基礎(chǔ)上,進(jìn)行分析,尋找研究切入點(diǎn)。這就是批判性思維過(guò)程。同時(shí),在項(xiàng)目進(jìn)行過(guò)程中,都涉及批判性思維,要對(duì)中間結(jié)果進(jìn)行判斷、分析與總結(jié)等。
2.培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考,創(chuàng)造性思維的能力
獨(dú)立思考,包括學(xué)生個(gè)人的思考和學(xué)生團(tuán)隊(duì)的集體思考,不需要指導(dǎo)教師的時(shí)刻陪伴。指導(dǎo)老師常常發(fā)現(xiàn),學(xué)生團(tuán)隊(duì)的獨(dú)立性、創(chuàng)造性思維的潛力是巨大的。關(guān)鍵是如何引導(dǎo)、激發(fā)其思考的熱情與主動(dòng)性。經(jīng)過(guò)了批判性、獨(dú)立性思考,慢慢具有創(chuàng)造性思維能力。
3.培養(yǎng)初步的研究能力
經(jīng)過(guò)項(xiàng)目的全程鍛煉,學(xué)生經(jīng)過(guò)調(diào)研、設(shè)計(jì)方案、實(shí)施方案,碰到問(wèn)題思考問(wèn)題,缺乏知識(shí)補(bǔ)充知識(shí),需要設(shè)備想辦法采購(gòu)或制作設(shè)備,還少不了反復(fù)的實(shí)驗(yàn)(或訓(xùn)練),不斷地總結(jié)、改進(jìn),直至得到滿意結(jié)果。最后還有成果的展示與發(fā)表,有效地培養(yǎng)了研究能力,包括教研與科研,以及教學(xué)儀器的開(kāi)發(fā)能力。
對(duì)于創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式,我們一直在摸索、思考、提煉。認(rèn)為第一課堂上的教學(xué)與訓(xùn)練固然是整個(gè)培養(yǎng)工作的主體部分,但有效的第二課堂項(xiàng)目訓(xùn)練卻是創(chuàng)新技能培養(yǎng)的必要補(bǔ)充。本文主要討論項(xiàng)目推動(dòng)的做法與作用。這是充分發(fā)揮教師和學(xué)生的個(gè)性特長(zhǎng)、培養(yǎng)專業(yè)特色的關(guān)鍵舉措。近兩年來(lái),師范班集體積極向上,連續(xù)獲得學(xué)校的“文明班”稱號(hào),多名學(xué)生獲得學(xué)校“創(chuàng)新學(xué)子獎(jiǎng)”,各類素質(zhì)、能力指標(biāo)名列前茅,這在學(xué)校中實(shí)屬少數(shù)。表明“課堂+項(xiàng)目”師范生的創(chuàng)新能力的培養(yǎng)模式是卓有成效的。
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(作者單位:廣東石油化工學(xué)院)