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摘要：為了更好地培養(yǎng)創(chuàng)新人才，構(gòu)建了物理實驗教學的“311”創(chuàng)新模式，即3個學期開設基礎(chǔ)實驗，培養(yǎng)基本實驗能力；1個學期開設綜合設計性實驗，培養(yǎng)綜合實驗能力；1個學期開設創(chuàng)新性實驗，培養(yǎng)科研和創(chuàng)新能力．提出實驗教學創(chuàng)新模式和創(chuàng)新人才培養(yǎng)新模式，并就如何科學實施進行了探索，在培養(yǎng)學生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力等方面取得了顯著成效．

關(guān)鍵詞：“311”創(chuàng)新模式；物理實驗教學；創(chuàng)新人才培養(yǎng)

物理實驗是物理教學的重要組成部分，既可以啟發(fā)學生獨立思考、獨立解決問題的能力，又可以培養(yǎng)學生的創(chuàng)造思維[1-3]．國際上大學基礎(chǔ)物理實驗的教學倡導學生更加自主地探索，在近代物理實驗中，倡導實驗課題與科研相結(jié)合，實驗內(nèi)容與學科前沿接軌[4]．為此，圍繞物理學專業(yè)實驗教學改革，提出三級實驗教學體系．針對傳統(tǒng)的實驗教學中，學生實驗的主動性較差，難以達到“獨立、綜合、創(chuàng)新”[5-6]的培養(yǎng)目的這一問題，重新構(gòu)建了地方師范院校物理學專業(yè)實驗教學體系，并相應提出了“311”創(chuàng)新模式，在技能訓練和人才培養(yǎng)方面取得了一些探索性成果．

1構(gòu)建物理實驗教學“311”新體系

以地方師范院校辦學定位為依據(jù)，以特色培養(yǎng)為目標，依托學科和師資資源，以學生為本，在專業(yè)實驗上首先打破力學實驗、熱學實驗、電磁學實驗和光學實驗的學科界限，將實驗教學體系科學分層，基礎(chǔ)物理實驗開設3個學期，即“3”；綜合設計性實驗開設1個學期，即“1”；研究創(chuàng)新性實驗開設1個學期，即“1”．設定該體系下的階梯式分層實驗教學，旨在端正學生科學實驗態(tài)度，夯實學生科學實驗基礎(chǔ)，達到培養(yǎng)學生創(chuàng)新意識與能力的目的．1.1基礎(chǔ)物理實驗．三級實驗教學體系將力學、熱學、電磁學和光學實驗中的基礎(chǔ)部分根據(jù)實驗內(nèi)容，依據(jù)由易到難，循序漸進原則，分層整合成3個教學模塊：基礎(chǔ)物理實驗Ⅰ，基礎(chǔ)物理實驗Ⅱ和基礎(chǔ)物理實驗Ⅲ，即“3”．在教學進程的分配上，針對地方師范院校特點，將該3大模塊分別開設在第1，2，3學期．在教學方式上，重視夯實實驗基礎(chǔ)理論和基本技能，以彰顯對物理知識結(jié)構(gòu)的全面構(gòu)建和實驗技能的穩(wěn)固提升．1.2綜合設計實驗．綜合設計實驗包括力、熱、電、光實驗中的綜合實驗部分、設計性課題和近代物理實驗中經(jīng)典實驗內(nèi)容，在第4學期開設，即“1”．本學期的教學為學生重塑知識體系和提升實驗技能起到承前啟后的作用，該階段也是學生綜合創(chuàng)新思維的形成階段，同時逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和科研意識．1.3研究創(chuàng)新性實驗．研究創(chuàng)新性實驗包括力、熱、電、光實驗中的創(chuàng)新實驗內(nèi)容和近代物理實驗中反映現(xiàn)代科技新成果和前沿性的內(nèi)容，在第5學期開設，即“1”．該學期旨在對學生的創(chuàng)新能力和獨立完成科研項目的能力加以培養(yǎng)，并引導學生進行前沿性實驗探究．“311”教學體系的構(gòu)建體現(xiàn)了向下延伸和向上拓展的特點：向下延伸是要與新課標體系下的中學物理實驗教學接軌，立足地方性，突出師范性；向上拓展是把實驗課程延伸到科研實驗室，與現(xiàn)代科技發(fā)展的新成果和學科前沿接軌，強化實踐性，培養(yǎng)創(chuàng)新性．

2探索創(chuàng)新人才培養(yǎng)“311”新模式

新的實驗教學體系創(chuàng)立了分層次循序漸進的教學模式，其目的在于培養(yǎng)和提高學生的科學實驗素質(zhì)和創(chuàng)新能力，提出了“311”創(chuàng)新人才培養(yǎng)階梯型模式：“基本實驗能力的培養(yǎng)→實驗綜合能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)→科研與創(chuàng)新能力培養(yǎng)”（見圖1）．2.1基本實驗能力的創(chuàng)造性培養(yǎng)．基礎(chǔ)實驗教學重在培養(yǎng)規(guī)范性[7]，同時應注重創(chuàng)造性的培養(yǎng)．基礎(chǔ)實驗教學過程中，重視樹立科學實驗意識，端正科學實驗態(tài)度，規(guī)范科學實驗行為，培養(yǎng)科學實驗素養(yǎng)在貫徹紿終．因此，將夯實基礎(chǔ)和扎實學生科學實驗的基本功的任務，放在低年級3個學期進行培養(yǎng)訓練，即“3”．與此同時，在先教后學、先講后做及學生預測實驗結(jié)論等方面突出創(chuàng)造性，在教學相長過程中不斷探求創(chuàng)造新方法，研究解決學生培養(yǎng)過程中遇到的各種新問題．2.2實驗綜合能力與創(chuàng)新意識培養(yǎng)．綜合設計性實驗，從查閱資料，提出課題，到設計方案，準備儀器，撰寫論文和論文答辯整個過程中，讓學生始終處于主導地位．本階段占用1個學期，即“1”，通過本課程的學習，學生獲得一整套綜合研究的方法訓練，進而綜合實驗能力和創(chuàng)新意識得以提高和培養(yǎng)．2.3科研與創(chuàng)新能力提高階段．在高年級的1個學期，即“1”，倡導科研型訓練，將實驗課程、實驗成果延伸到科研項目中．引導學生對近代物理實驗中具有前沿性的內(nèi)容進行研究學習，也可以從教師正在進行的科研項目中進行選題，結(jié)合教師的科研成果進行創(chuàng)新性實驗．同時還可以由學生提出感興趣的實驗課題，讓學生較早地接觸到科研，鼓勵學生發(fā)表科研論文．對于有標志性成果的學生要給予獎勵，以此激勵學生大膽思維，勇敢探索，樂于創(chuàng)新，培養(yǎng)和提高學生的科研能力和創(chuàng)新能力．

3科學實施“311”實驗教學體系的效果

“311”實驗教學體系的實施，應根據(jù)不同的教學模塊，從教學大綱和教學內(nèi)容，教學方法和手段．教學評價和反饋等諸方面進行相應改革，科學制定詳細的、具體的和可行的配套措施．3.1新體系下的教學大綱．“311”新體系實驗教學大綱按照分層次教學模塊編寫，應體現(xiàn)出新實驗教學體系的特色和創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式的培養(yǎng)目標．在基礎(chǔ)物理實驗部分，要體現(xiàn)向下延伸的特點，將中學物理實驗內(nèi)容有機地融入，如“電位差計測電動勢”的實驗，同時要讓學生掌握中學用“伏安法測電動勢”的方法，并且對2種方法進行分析比較．在研究創(chuàng)新實驗部分，要創(chuàng)造條件盡可能地開發(fā)與前沿接軌的課題．同時要按照新實驗教學大綱重新編寫實驗教學指導書．實驗教學指導書的編寫既要“細”和“準”，又要全面和深入，將教學內(nèi)容、教學方法及教學手段等方方面面的教學改革成果都在實驗教學指導書中全部體現(xiàn)．3.2“嚴、放、帶”的課堂教學改革．實驗教學體系的各個層次，應選擇不同的教學方法和教學手段，分別進行課堂教學改革，突出各自的教學特點．對于基礎(chǔ)物理實驗，突出“嚴”字，“嚴”就是夯實基礎(chǔ)．實驗教學各環(huán)節(jié)要嚴格、規(guī)范．預習環(huán)節(jié)以問題為導向，向?qū)W生下發(fā)預習思考題，通過預習讓學生提出問題，既培養(yǎng)了學生發(fā)現(xiàn)問題的能力，也使教師的講解有了明確的針對性．在實驗課的指導上，應有啟發(fā)性，注重培養(yǎng)學生的創(chuàng)新思維和探索精神．在低年級通過科學實驗，培養(yǎng)學生學風端正、思維嚴謹、操作規(guī)范和技能扎實的基本素養(yǎng)，接受科學的思想和嚴格的研究方法訓練．綜合設計性實驗，突出“放”字，“放”就是擴散思維，對學生給予較多的自由空間，引導學生主動探索，以科研的方式進入課題，進行實驗．研究創(chuàng)新性實驗，突出“帶”字，“帶”就是示范啟迪，通過聘請一批高水平的、經(jīng)驗豐富的骨干教師指導實驗課題研究，通過言傳身教把學生逐步帶入科學研究殿堂．3.3實驗教學評價體系改革．基礎(chǔ)物理實驗考核突出過程性考核，實驗成績中增加預習成績和操作成績的比重，實驗總成績=預習成績（20%）+操作成績（40%）+實驗報告成績（40%）．預習成績要從預習思考題和課堂提問的完整性、正確性以及有無創(chuàng)新性等方面予以評定；操作成績要從學生的科學實驗態(tài)度，實驗操作的規(guī)范程度，操作技能的熟練程度以及實驗數(shù)據(jù)的合理性給出成績；實驗報告成績要從報告的完整性，數(shù)據(jù)處理的正確性，誤差分析的客觀性和思考題回答的準確性4個方面予以評定．綜合設計實驗考核，要采用課程論文答辯方式，由實驗指導教師組成考核小組，進行綜合評分．研究創(chuàng)新實驗考核，要由實驗指導教師組成考核小組，以研究性報告的水平和標志性成果作為考核依據(jù)．通過相對應的科學評價和教學質(zhì)量監(jiān)測，及時檢驗創(chuàng)新模式的實踐效果，同時發(fā)現(xiàn)問題，及時校正，使實驗教學呈現(xiàn)良性循環(huán)的態(tài)勢．

4結(jié)語

“311”創(chuàng)新模式構(gòu)建了物理學專業(yè)多層次階梯式的實驗教學體系，形成科學有效的創(chuàng)新人才培養(yǎng)模式．通過“311”創(chuàng)新模式教學實踐，學生們近2年在各種大賽中取得優(yōu)異成績，如在2015年、2016年山西省大學生物理學術(shù)競賽中，我系學生均獲得二等獎的好成績，在全省師范院校中名列前茅；在第七屆全國大學生與研究生物理教學技能展評暨自制教具與設計實驗展評中，6名參賽學生全部獲得一等獎；并且不斷有學生將自己的實驗結(jié)果轉(zhuǎn)化為科研成果，發(fā)表了相應的學術(shù)論文[8]，實現(xiàn)了學生科研的零突破．“311”創(chuàng)新模式在培養(yǎng)學生的科研能力、實踐能力和創(chuàng)新能力等方面雖然取得了一些成效，但能否很好地適應新形勢的發(fā)展和需要，目前還處于探索和實踐階段．“311”創(chuàng)新模式還需進一步完善，將“獨立、綜合、創(chuàng)新”原則滲透到物理實驗教學的各個環(huán)節(jié)，發(fā)揮其培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的作用．

作者:李建英 韓新華 單位:忻州師范學院

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