物理開放性實驗與創(chuàng)新意識培養(yǎng)

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摘要：本文論述了近代物理實驗課程中學(xué)生創(chuàng)新意識培養(yǎng)的重要性，剖析當(dāng)前本學(xué)院近代物理實驗課程體系內(nèi)容及實踐教學(xué)模式的現(xiàn)狀，針對現(xiàn)行近代物理實驗課程教學(xué)模式的弊端，提出進行開放性實驗的實踐教學(xué)模式，實現(xiàn)在課堂教學(xué)中開發(fā)學(xué)生思維空間、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識的教學(xué)目的。

關(guān)鍵詞：教學(xué)改革；近代物理實驗；開放性實驗；創(chuàng)新意識培養(yǎng)

近代物理實驗是為物理學(xué)、應(yīng)用物理及凝聚態(tài)物理等相關(guān)專業(yè)學(xué)生所開設(shè)的一門實踐性必修課，所選的課程內(nèi)容是近代物理學(xué)上具有劃時代意義的經(jīng)典實驗，尤其反映二十世紀(jì)相對論和量子力學(xué)的一些里程碑實驗，物理思想精煉，可操作性極高。可以說，近代物理實驗是物理相關(guān)專業(yè)學(xué)生進入大學(xué)后關(guān)于實驗方法和實踐技能方面系統(tǒng)訓(xùn)練的開始[1]，也是學(xué)生科學(xué)實驗鍛煉的起步。近代物理實驗豐富實驗方法和操作手段，不僅滿足全面的基礎(chǔ)實驗技能培訓(xùn)的要求，還是培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實驗?zāi)芰Α⑻岣邔W(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)一個必要的基礎(chǔ)鍛煉。近代現(xiàn)代物理實驗教學(xué)的目的是培養(yǎng)學(xué)生掌握基本物理思想、實驗方法和技能,系統(tǒng)深化對物理新概念的的產(chǎn)生、形成和發(fā)展的理解,引導(dǎo)學(xué)生了解物理實驗在物理學(xué)發(fā)展過程中的作用[2]；更重要的是，使學(xué)生掌握物理的科學(xué)思想和實驗方法,培養(yǎng)學(xué)生養(yǎng)成嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度和積極的創(chuàng)新意識，養(yǎng)成積極主動的探索精神和小組分工、團隊協(xié)作的習(xí)慣，為學(xué)生終生學(xué)習(xí)和繼續(xù)發(fā)展奠定必要的基礎(chǔ)。所謂創(chuàng)新型人才，就是在具體的技術(shù)、理論實踐過程中，心思活泛、好奇，具有堅韌不拔鉆研精神和創(chuàng)新能力的人才。而高等院校理工科專業(yè)的近代物理實驗課程是培養(yǎng)學(xué)生實踐能力和創(chuàng)新意識的基礎(chǔ)，在理工科專業(yè)教學(xué)中占據(jù)重要的地位。

1與時俱進拓展實驗內(nèi)容是實驗課程改革的核心

近代物理實驗、近代物理學(xué)對人類社會所有方面都有著極其深遠的影響。首先，近代物理的發(fā)展產(chǎn)生了許多新的學(xué)科分支，如等離子體物理，新能源技術(shù)，現(xiàn)代光學(xué)等，從而有效促進了生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和變革。近代物理與工程技術(shù)的結(jié)合從根本上改變了我們的生活，自19世紀(jì)以來，人類歷史上的四次產(chǎn)業(yè)革命和工業(yè)革命，從蒸汽機時代到電氣、信息時代的飛速發(fā)展，全是基于對近代物理學(xué)一些領(lǐng)域的基本規(guī)律和定理的理解。毫不夸張地說，沒有一種工業(yè)不利用原子物理學(xué)的成果。同時，它還對我們的思想、文化領(lǐng)域也有深遠的影響，例如我們宇宙觀的改變。可以說，科技進步離不開理論的發(fā)展。因此，從不同角度對近代物理開展研究，不僅推進了物理學(xué)的興盛和應(yīng)用拓展，也極大地推動了高新技術(shù)的發(fā)展和進步。近代物理實驗作為一門專業(yè)性較強的實踐課程，所涉及的大部分實驗是重復(fù)性、驗證性[3]，而設(shè)計性和應(yīng)用性的實驗相對較少。同時，本學(xué)院近代物理實驗教學(xué)過程中統(tǒng)一的實驗大綱、步驟，極大地限制了學(xué)生知識結(jié)構(gòu)、思維方式的發(fā)展，局限了學(xué)生的個性發(fā)展、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。針對這種狀況。因此，我們應(yīng)該依據(jù)學(xué)院實驗平臺，與時俱進拓展實驗內(nèi)容，更新實驗手段，在確保學(xué)生掌握相關(guān)實驗的基礎(chǔ)知識的前提下，對該領(lǐng)域科技前沿、發(fā)展趨勢有所了解，確保大部分學(xué)生能掌握本領(lǐng)域未來變化的規(guī)律。同時，開設(shè)近代物理學(xué)研討班，邀請本領(lǐng)域相關(guān)的教授專家作科普報告和專題交流會，豐富和活躍學(xué)生的物理思想，培養(yǎng)他們的科學(xué)興趣和素養(yǎng)。

2開放實驗是加強基礎(chǔ)實踐能力的培養(yǎng)

近代物理實驗是針對理工科學(xué)生的基本科學(xué)實驗訓(xùn)練的一門完整和系統(tǒng)的實踐性基礎(chǔ)課程。根據(jù)目前我們的教育方針：素質(zhì)教育，培養(yǎng)創(chuàng)新性人才的教育目標(biāo)出發(fā)，近代物理實驗教學(xué)，必須建立一套培養(yǎng)擁有扎實基礎(chǔ)知識和創(chuàng)新意識的高素質(zhì)人才的新教學(xué)體系，教學(xué)內(nèi)容上應(yīng)與時俱進地拓展到現(xiàn)代物理的前沿科技，教學(xué)方法和手段上也應(yīng)由過去的單一手把手指導(dǎo)模式轉(zhuǎn)變?yōu)榭蛇x擇的自由探索模式。因此，建立開放性實驗室機制，滿足不同層次學(xué)生的自主學(xué)習(xí)和自由探索研究的需要；因為，近代物理實驗的目的不只是教學(xué)生使用各種儀器設(shè)備，相反，而是讓學(xué)生掌握實驗的物理思想和實驗手段，尤其是讓學(xué)生通過實踐學(xué)習(xí)理解物理規(guī)律的真正含義，并能夠通過實驗方法學(xué)習(xí)證明或推翻理論。在傳統(tǒng)實驗教學(xué)中，大部分學(xué)生都按部就班地按教材或?qū)嶒炚f明書上的要求、步驟重復(fù)下來就完成實驗了，很少主動思考，這樣遠談不上創(chuàng)新意識和創(chuàng)造潛能的培養(yǎng)。在開放性實驗課程學(xué)習(xí)中，營造一個鼓勵學(xué)生創(chuàng)新的實驗探索氛圍，促進學(xué)生自由鉆研、自主學(xué)習(xí)。可以看出，開放性實驗,一方面反映在實驗內(nèi)容、方法及設(shè)計的開放的實驗活動；另一方面通過開放空間,讓學(xué)生充分利用實驗設(shè)備自由探索，切實可行地加強學(xué)生基礎(chǔ)實踐能力的培養(yǎng)。

3結(jié)束語

近代物理實驗開放性教學(xué)改革遵循以學(xué)生發(fā)展為本的教學(xué)理念，改革近代物理實驗課程內(nèi)容結(jié)構(gòu)和實驗課堂模式，積極營造實驗拓展、創(chuàng)新的氛圍，增強學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力，以適應(yīng)建立國家創(chuàng)新教育體系的需要。

參考文獻：

[1]韓彩芹.工科大學(xué)物理實驗開放性教學(xué)的探索與實踐[D].南京師范大學(xué),2006.

[2]牛曉娟.近代物理實驗[z].江漢大學(xué),2016.

[3]張潞英.開發(fā)研究性實驗與培養(yǎng)創(chuàng)新人才[J].實驗室研究與探索,2006,25(9):1128-1130.

作者:杜雪蓮 單位:商丘師范學(xué)院