摘 要:為促進(jìn)獨(dú)立學(xué)院進(jìn)一步深化教學(xué)改革,加強(qiáng)學(xué)校建設(shè),培養(yǎng)具有創(chuàng)新精神、實(shí)踐能力和創(chuàng)業(yè)精神的高素質(zhì)人才,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)室有必要進(jìn)行開放。闡述了獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)開放的背景,介紹了實(shí)驗(yàn)開放的功能、開放實(shí)驗(yàn)的考核辦法、實(shí)驗(yàn)的開放實(shí)施與展望以及創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
關(guān)鍵詞:獨(dú)立學(xué)院;實(shí)驗(yàn)開放;創(chuàng)新人才的培養(yǎng)
一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中心實(shí)驗(yàn)開放的背景
1.物理實(shí)驗(yàn)開放的必要性
從2l世紀(jì)人才需要來看,要重視學(xué)生知識、能力、素質(zhì)的全面培養(yǎng),尤其要重視學(xué)生創(chuàng)造性思維、創(chuàng)新能力和技能的訓(xùn)練與培養(yǎng)。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多是一些基礎(chǔ)性、驗(yàn)證性、演示性實(shí)驗(yàn),較少涉及綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn);在教學(xué)模式上,教師事先提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書,規(guī)定了詳細(xì)的實(shí)驗(yàn)步驟和操作細(xì)節(jié),學(xué)生只能按照規(guī)定進(jìn)行實(shí)驗(yàn),被動參與實(shí)驗(yàn)教學(xué)。這種重復(fù)、被動的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式,束縛了學(xué)生的手腳,在一定程度上限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維和想象能力。對于上述問題,必須采用一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體制,打破原來各專業(yè)開設(shè)實(shí)驗(yàn)課程的框架,改變以傳授知識為主的傳統(tǒng)教學(xué)方式,樹立以傳授知識和培養(yǎng)能力并重的原則,“教”應(yīng)向“學(xué)”全面開放,將學(xué)習(xí)的主動權(quán)交給學(xué)生,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性、積極性和創(chuàng)造性,使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室能夠全方位開放,提高實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的使用效益。
2.物理實(shí)驗(yàn)與其他專業(yè)實(shí)驗(yàn)的區(qū)別
各專業(yè)學(xué)院實(shí)驗(yàn)針對各自專業(yè)進(jìn)行試驗(yàn)設(shè)計(jì),上課人數(shù)比較少,專業(yè)實(shí)驗(yàn)課針對性強(qiáng),便于對學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)管理。而物理實(shí)驗(yàn)針對學(xué)院理工科3000余名學(xué)生上課,學(xué)生人數(shù)多,給實(shí)驗(yàn)室上課及學(xué)生管理帶來很大的難度。針對來自化工與材料學(xué)院、信息學(xué)院、計(jì)算機(jī)學(xué)院、機(jī)械與車輛學(xué)院、航空學(xué)院和數(shù)理學(xué)院,不同專業(yè)學(xué)院學(xué)生有不同的理論基礎(chǔ),不同的專業(yè)方向,他們的需求側(cè)重是不同的,為此,設(shè)置不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,促進(jìn)學(xué)生和專業(yè)實(shí)踐緊密結(jié)合,開放實(shí)驗(yàn)勢在必行。
二、實(shí)驗(yàn)開放的內(nèi)容
實(shí)驗(yàn)開放是充分利用實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有資源、提高儀器設(shè)備使用率的有效措施。為學(xué)生提供實(shí)踐條件,也是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)體系建設(shè)教學(xué)改革的重要內(nèi)容。
實(shí)驗(yàn)室開放的內(nèi)容有:
(1)參觀實(shí)驗(yàn)室,使學(xué)生更全面地了解學(xué)校實(shí)驗(yàn)室建設(shè)情況、儀器設(shè)備狀況及功能、演示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及其科普功能;
(2)教學(xué)計(jì)劃規(guī)定的實(shí)驗(yàn),學(xué)生為了更好地掌握課內(nèi)實(shí)驗(yàn)操作技能,于課外時(shí)間可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室操作,繼續(xù)完成課內(nèi)實(shí)驗(yàn)要求。課內(nèi)實(shí)驗(yàn)與課外實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,學(xué)生有積極性作為自選項(xiàng)目,可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn);
(3)學(xué)生設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)及創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn),由學(xué)生提出實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、?shí)驗(yàn)方案,由科任教師指導(dǎo)同意進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室,鼓勵(lì)參加課外科技活動、科技競賽的學(xué)生進(jìn)行科技創(chuàng)作,教師提出實(shí)驗(yàn)研究課題,鼓勵(lì)學(xué)生參與課題研究。
三、實(shí)驗(yàn)開放的功能
1.演示實(shí)驗(yàn)科普功能
演示實(shí)驗(yàn)是物理教學(xué)中重要的教學(xué)手段和有效的教學(xué)形式,能培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力、思維能力、探索精神以及良好的學(xué)習(xí)方法。演示實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)既注重物理及科技的前沿發(fā)展,同時(shí)也注重科普性和趣味性。學(xué)生置身于物理情景中,可以對理論課堂上的物理概念和規(guī)律獲得感性認(rèn)識,產(chǎn)生良好的情緒和學(xué)習(xí)動機(jī),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。例如,直升機(jī)角動量守恒演示儀,學(xué)生可以自己“駕駛”飛機(jī)穩(wěn)定飛行或轉(zhuǎn)彎,同時(shí)又理解了直升機(jī)兩個(gè)螺旋槳的角動量守恒原理。這種與實(shí)際緊密相連的演示項(xiàng)目,使學(xué)生從實(shí)驗(yàn)中認(rèn)識到物理知識在生產(chǎn)活動中的作用,自然就會對物理學(xué)習(xí)產(chǎn)生興趣。
2.設(shè)計(jì)性試驗(yàn)的輔助功能
設(shè)計(jì)性試驗(yàn)要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),靈活運(yùn)用知識和技能進(jìn)行創(chuàng)新性思維的實(shí)踐活動。每次實(shí)驗(yàn)前,教師提出要求,學(xué)生根據(jù)題目和要求,獨(dú)立查閱資料,制定實(shí)驗(yàn)方案,在自己認(rèn)真思考的基礎(chǔ)上,提出解決問題的設(shè)想,讓學(xué)生進(jìn)行試驗(yàn)答辯。充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動作用,調(diào)動學(xué)生自主學(xué)習(xí)的積極性。設(shè)計(jì)性試驗(yàn)選項(xiàng)盡可能多樣化,多給學(xué)生自主權(quán),讓學(xué)生多自行發(fā)揮。實(shí)踐證明,加強(qiáng)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生的思路越來越廣,動手能力越來越強(qiáng)。設(shè)計(jì)性試驗(yàn)讓學(xué)生多做,原理設(shè)計(jì)、儀器熟悉、實(shí)驗(yàn)探討方面多給學(xué)生時(shí)間,課堂時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,好的解決辦法,應(yīng)對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)室開放。
3.創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新功能
創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的教學(xué)具有更為廣泛的自主性、探索性和綜合性。實(shí)驗(yàn)的主體是學(xué)生,實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完成依賴于學(xué)生的自主創(chuàng)新設(shè)計(jì),以學(xué)生為主體,尊重學(xué)生的個(gè)性特征,鼓勵(lì)其張揚(yáng)創(chuàng)新思維。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是以學(xué)生為中心,實(shí)現(xiàn)了實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動由“教”向“學(xué)”的轉(zhuǎn)變,更有利于提高學(xué)生的積極性、創(chuàng)造性和探索性。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)的實(shí)現(xiàn),課堂時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,由此讓學(xué)生來到實(shí)驗(yàn)室,多給學(xué)生自主權(quán),讓學(xué)生多自行發(fā)揮,激勵(lì)學(xué)生大膽創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)夢想,提供好的創(chuàng)新科研環(huán)境。
四、開放實(shí)驗(yàn)的考核辦法
結(jié)合“基本技能→應(yīng)用訓(xùn)練→綜合設(shè)計(jì)”的遞進(jìn)式、多層次實(shí)踐能力培養(yǎng)模式,制定更為科學(xué)的、分層次的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)考核辦法。
1.科普功能考核辦法
改革實(shí)驗(yàn)考核辦法,促進(jìn)學(xué)生利用實(shí)驗(yàn)室。重在考核學(xué)生的實(shí)際操作能力、解決實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題的能力,實(shí)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目抽查考試,把一學(xué)期內(nèi)所開設(shè)的所有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行編號,由學(xué)生自行抽取并按編號對應(yīng)的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行現(xiàn)場操作,評判老師綜合操作過程的整體情況對實(shí)驗(yàn)考試進(jìn)行打分。實(shí)驗(yàn)成績按預(yù)習(xí)、實(shí)際操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目抽查考試四個(gè)部分組成,其中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目抽查考試所占比重較大。從我校實(shí)行的一段時(shí)間來看,這種考試辦法能更好地激發(fā)學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)的內(nèi)驅(qū)力。
2.常規(guī)輔助考核
對于基礎(chǔ)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,學(xué)生完成實(shí)驗(yàn),提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告,由實(shí)驗(yàn)教師評閱,根據(jù)其完成情況核定成績,并計(jì)入相關(guān)課程的平時(shí)成績。
對于設(shè)計(jì)類實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,可為學(xué)生建立開放實(shí)驗(yàn)管理卡,由指導(dǎo)教師填寫。學(xué)生累計(jì)完成8學(xué)時(shí)實(shí)驗(yàn)記0.5學(xué)分。
3.創(chuàng)新功能考核
開放實(shí)驗(yàn)納入學(xué)生自主個(gè)性化學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),學(xué)生參加開放實(shí)驗(yàn)的成績經(jīng)考核合格后可按照開放實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目學(xué)時(shí)數(shù)計(jì)入自主個(gè)性化學(xué)習(xí)分。理工科學(xué)生每修滿16學(xué)時(shí)開放實(shí)驗(yàn)認(rèn)定0.5學(xué)分,最多不超過1學(xué)分。理工科學(xué)生完成開放實(shí)驗(yàn)的自主個(gè)性化學(xué)習(xí)分具體計(jì)算方法由各學(xué)院制定,報(bào)教務(wù)處審批。學(xué)生通過開放實(shí)驗(yàn)取得成果,可以申報(bào)相關(guān)評獎(jiǎng)項(xiàng)目。
五、實(shí)驗(yàn)的開放實(shí)施與展望
1.實(shí)驗(yàn)的開放實(shí)施
首先實(shí)驗(yàn)設(shè)施的增加與完善,原有實(shí)驗(yàn)室6個(gè)房間,450平方米,現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室12個(gè)房間,800多平方米,新增儀器設(shè)備多臺套,增加了設(shè)計(jì)性試驗(yàn)和創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)室。
實(shí)驗(yàn)室的開放使實(shí)驗(yàn)室的利用率得到提高,實(shí)驗(yàn)室的開放可以使實(shí)驗(yàn)室資源得到更好的利用,使實(shí)驗(yàn)室能真正服務(wù)于學(xué)生。
實(shí)驗(yàn)開放使學(xué)生自主實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫教岣摺i_放實(shí)驗(yàn)室能為學(xué)生提供自由、寬松的實(shí)驗(yàn)環(huán)境,可以使學(xué)生由“被動式”實(shí)驗(yàn)變?yōu)椤爸鲃犹剿魇健睂W(xué)習(xí),極大地提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和學(xué)習(xí)的主動性。
實(shí)驗(yàn)開放還使實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍建設(shè)得到提高,為實(shí)驗(yàn)室開放過程中有足夠的指導(dǎo)力量作保證,學(xué)校應(yīng)制訂相應(yīng)的政策,對在實(shí)驗(yàn)室開放工作中取得突出成績的教師和實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員給予充分肯定和獎(jiǎng)勵(lì)。
開放實(shí)驗(yàn)室取得成果,設(shè)計(jì)性試驗(yàn)項(xiàng)目增加,我們新開設(shè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目有:重力加速度的測定、微小長度的測量、整流濾波電路設(shè)計(jì)、聲光控電子制作等十多個(gè)項(xiàng)目。創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)已完成“光學(xué)實(shí)驗(yàn)室光源改進(jìn)”和“LED燈箱制作”等多個(gè)項(xiàng)目。
2.實(shí)驗(yàn)開放的展望
實(shí)驗(yàn)開放在學(xué)時(shí)少的情況下,結(jié)合物理實(shí)驗(yàn)在實(shí)踐實(shí)訓(xùn)能力培養(yǎng)上的特點(diǎn),打破傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,創(chuàng)新性地提出“基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)→應(yīng)用訓(xùn)練→綜合設(shè)計(jì)”遞進(jìn)式、多層次的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,突出物理實(shí)驗(yàn)在應(yīng)用型人才培養(yǎng)方面的地位與作用。
實(shí)驗(yàn)中心改革原有的兩小時(shí)制實(shí)驗(yàn),規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理,探索出開放實(shí)驗(yàn)在實(shí)驗(yàn)輔助教學(xué)中的新路子,研究并制訂三小時(shí)制實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案,提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果;規(guī)范實(shí)驗(yàn)教學(xué),制訂出完善的實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理制度和開放實(shí)驗(yàn)室管理制度;結(jié)合新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系,加強(qiáng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)過程和創(chuàng)新能力考核,構(gòu)建起多層次的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織形式,針對實(shí)驗(yàn)新教學(xué)體系,制訂行之有效的教學(xué)組織形式和考核體系。
實(shí)驗(yàn)開放無疑是提高實(shí)驗(yàn)室和儀器設(shè)備利用率的重要措施,是加強(qiáng)學(xué)生技能訓(xùn)練和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的主要手段,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的自主性和積極性,充分發(fā)揮其潛能,提高解決實(shí)際問題的能力,進(jìn)一步彰顯實(shí)驗(yàn)室開放的綜合效益,為應(yīng)用型人才及創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)發(fā)揮效能。
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?誗編輯 張珍珍