物理实验教学中创新意识和创新能力的培养
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2017）30-0109-02
当前科学技术迅猛发展，社会对创新型人才的要求越来越高。创新能力可以认为看作产生新假设的创新思维能力和创造新事物的创造技能，创新意识和创新能力越来越成为社会的焦点，因此，全面提高学生的综合素质，培养学生的创新意识和创新能力，已经成为我国教育教学改革的重点之一。创新能力是人才竞争力的体现，也是立足世界根本，也是国家综合国力的体现，增强创新能力的培养是高校教育教学最为重要的目标之一。有资料分析表明，中国的学生和国外学生相比，应试能力强，但动手能力特别是创新能力较差，与西方发达国家学生存在很大的差距。目前的大学物理实验教学，虽然强调培育学生的创新意识和创新能力，实际却并非如此，学生只是完成所修的学分，教师完成工作量。我们要改变目前的物理实验教学模式；重新认识学生创新能力，重新设计大学物理实验项目，其中大学物理实验对培养大学生创新能力特别重要。通过我对物理实验教学情况的调查和研究分析，得出需要解决以下两个问题：（1）从现实情况的问题出发，用教育理论为指导，在大学物理实验教学过程中培养学生的创新意识；（2）考查学生在物理实验方面创新的真实情况。
一、现行应试教育模式
但是由于时代的变迁和进步，理论教学与实验教学严重脱节，严重制约了学生动手实践能力的培养。学院原来的实践及实验教学模式，实验项目内容已不适应目前的社会需求。具体表现：（1）教学内容单一，教学方法单一，专业性不强；（2）新知识、新方法、新技术较少；（3）验证性实验较多，综合性和设计性项目较少；（4）校外实践基地较少。高校的创新性人才的培养趋于弱化状态，地方政府很少对学校提供经济支持。由于以上原因，在一定程度上限制了学校的办学条件，也抑制了学生学习的积极性、独立思考的兴趣和激情，阻碍了学生个性的发展，因而不利于创新人才的培养。忽视了认知过程中学生的主观能动性，从而束缚了学生发散思维，不利于学生创新和创造能力提升；学习及消化方式是以记忆为主，跟着教师的思路，没有自己的主张，不能大胆的去尝试自己的想法，被强迫读死书，创新不够。
二、启发性教学模式
启发性教学是学生自主思考，探索学习，自主发展，独立完成，从被动性的学习变为主观性的学习，这样学生的主观能动性得到极大发挥，提高分析问题和解决问题的能力，教师只是起引领调控作用。启发性教学课堂具有灵活多样性和随意性。在传统的教学中，学生获得知识的途径大多是在教室、实验室获取，这就在很大程度上限制了学生创新能力的培养和扼杀了学生的奇思异想，启发性教学则充分体现了学生学习的创新意识和创新性，使学生在学习的过程中，感受到创新学习的乐趣。
三、如何培养学生的创新能力
1.改变教学模式。我们常州大学怀德学院改进了目前的实验教学模式，对传统教学模式进行了新的研究与探索。改进后的大学物理实验教学程序是：网上预约课前预习―网上仿真模拟实验操作―学生发现问题―实验室里学生展开讨论―教师提问与点评―学生操作实验―学生完成实验报告。
一般情况下学生首先在网上预约好后，教师在网上同意申请，学生对自己要做的实验进行预习，预习完成，回答问题要求正确。为避免发生安全事故和对仪器的损害，学生进入仿真实验操作，根据前面的预习情况，实践的运用到自己的实验操作中，在操作时发现有不懂的问题及其他问题，记录下来。学生在预约好的时间里到实验室来正式的做实验，提交自己在仿真实验室遇到的问题，教师在场组织学生讨论，并根据学生的讨论不时的启发学生，教师并不直接讲解，只给学生最低限度的提示，最后对学生形成的共识性问题进行讲解。学生在实验室里继续做实验，解决在仿真时遇到的问题，学生完成实验操作，撰写实验报告，处理实验数据，交给指导教师批阅。如果实验的数据偏差较大，不在误差范围内，则重复做实验；如果处理的数据准确，在误差范围内，则实验完成，写出实验注意事项及心得体会。这种启发学生哪些知识可以应用于实践中，启发学生怎么解决实际问题，启发学生亲自完成自己的实验作品的教学方法，使学生在解决实际问题的时候感觉到成就感，体味到学习物理的乐趣，就能大大的激发学生勇于创新。
2.建立创新机制。大学是培养学生创新能力的重要地方，我院把建立创新环境放在相当重要地位。我院每月定期举办如物理力学竞赛、物理实验操作比赛、物理能手等各类创新竞赛以及各种科技学术讲座、大学生科技创新报告会，积极鼓励和引导学生参加各种科技学术活动，把参加学术报告和做报告的学生进行登记并有一定的学分。学院建立激励竞争机制，强化学生的创新意识；鼓励学生大胆创新，引导学生参加教师的各种科研课题。学院支持了一定的课题，学生自拟题目申报，申报成功的项目派优秀指导教师，教师加以必要的指导。
近年来，大学物理实验室教师指导我院学生参加“江苏省大学物理与实验科技作品创新竞赛”和举办校内的“大学物理实验竞赛”，选拔优秀作品参加省里的竞赛，从参赛情况可以得出，学生踊跃报名，提交了很多创新作品，我院取得了江苏省大学物理与实验科技作品创新竞赛二等奖1人次，三等奖5人次，学生申请发明和实用新型专利21项等可喜的成绩。我院毕业的学生得到了社会的一致认可，受到了用人?挝坏囊恢潞闷馈?
3.构建合理的项目体系。创造能力不仅要求具有扎实理论知识和实验知识，同时还要对学生进行实验方法、实验思想、实验条件、实验操作、实验设计、数据处理、器仪设计等诸方面的训练，仅仅掌握某一方面的专业知识是远远不够的，而且要有敏锐独特的见解。如本学科的热学、力学、光学、电磁学等，还涉及到计算机学科数学、误差理论、测量学等知识。因此，我院建立以创新为主体的评价体系，激发学生的创新热情，加强了学生基础理论教育的同时帮助学生克服创新能力培养的障碍，树立信心，构建了合理的教学体系。我院大学教育中很注重文科、理科相互渗透，尝试大综合班级，不管文科理科都是一个班级，开设相同的大学物理实验课程和文科物理等，使文科理科之间相互渗透；学院出台了创新政策，根据创新成果确定创新学分、创新成绩，有创新成绩学生可以降低分数录取为研究生等。创新能力的培养纳入了学校日常管理的评价体系和激励机制内，使学生的创新意识向自发创新过渡，引导学生增强创新意识，培养创新兴趣，更加有利于激发学生的创新欲望和热情。
4.培养学生个性发展。学生是大学的主体，是社会中的不同的个人。每个人都有不同的思想，不同的学生就有不同的创新能力，不同的个性。教师要重视学生的个性差异，注重学生的良好的个性发展。只有尊重感染性的发展才有利于学生的创造意识和创新能力。为此，在物理实验教学时，应以学生为主体，由学生进行组合做实验，学生做的实验数据不应该一样，只要在一定的范围内都应该给予发展，应该改革传统固定的教育教学方法。
四、总结与展望
通过剖析我院大学物理实验教学的实际情况，阐述了当前我院的物理实验教学模式，研究了在物理实验中如何提高学生们的创新能力。实践证明，学生的积极性较高，并且主动设计和操作实验。也取得了一定成绩，其中有5项立项为常州大学怀德学院本科科研实践项目，2项立项为常州大学实践实习训练项目，3项立项为国家大学生创新创业实验计划，1项立项为大学生“挑战杯”训练项目。部分成果以学术论文形式发表在光电子激光、功能材料、人工晶体学报发光学报和Materials Letters等学术期刊，同时申请专利9项，授权3项，并有1篇论文在第二届江苏省科协举办的读书月活动中获得三等奖。培养学生创新能力，构建适应创新能力培养的实验课程体系和教学模式是物理实验工作者首要考虑的研究课题。常州大学怀德学院物理实验中心将会不断进取，继续努力，让实验教学在创新教育中发挥更大的作用。
