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【摘 要 】将科学研究的模式和传统实验教学模式相结合,从教学大纲、实验内容、教学方式、实验过程、考核方式等多方面入手,对现有普通物理实验教学中的科研创新性培养进行探索,可以解决目前传统实验教学中存在的一些问题,也能够更好的培养学生的科学素养,使学生的科研创新性得到加强.
【关 键 词 】普通物理实验 科研 创新性
【中图分类号】G642.3 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2014）7-0034-02
引言
普通物理实验是高等学校理工科专业的基础实验课程[1].随着高等教育改革对学生学习自主性和创新性培养的不断加强,人们对于现有教育现状进行了深入的思考和探索.对于普通物理实验这一理工科基础实验课程,有研究表明[2],学生能够认识到普通物理实验的重要性,但是仍存在着教学模式落后、方法陈旧,内容安排及考核方式不合理等一系列问题.对于这些问题,教学研究者们纷纷提出各种改进方案,首先[3],理论课和实验课的课时安排有待改进；其次,采取多样化的考核方式；再次,充分考虑到学生的学习主体地位,创造有利于学生自主实验的环境；最后[4],也是普遍认同的一点,明确创新性思维培养的教育目的,改变长久以来重理论轻实践、重知识轻能力的教学模式.
1.普通物理实验教学中科研创新性培养的必要性
当今时代社会各个领域对人才提出的要求也越来越高.为了顺应时展的要求,创新性培养必然是高等教育中的重中之重.
高校在社会中承担着大量的科学研究任务.然而目前高校的科研主体以教师、博士、硕士研究生为主,本科生参与的仍然较少.针对这一点,目前本科生业余科研在很多学校也在逐步开展.但这种方式也存在着参与者较少、普及不够广泛、科研内容过深等问题,使得科研和大多数本科生的教育环节有一定脱节.
高校既具备科学研究的实验平台,也具有多年的教学积累,但是在普通物理实验这门课程的教育培养,以及科学研究的普及程度上仍存在着诸多问题.基于这种现状,我们认为可以考虑将高校的科学研究模式和传统的普通物理实验教学模式相结合,探索一种将科学研究思维融入到普通物理实验中的教学模式,使学生在普通物理实验的学习中,培养一定的科研创新性.
2.普通物理实验教学中科研创新性培养的实施原则
（1）以学生为中心,充分开放学生的实验主动权,为学生创造宽松的实验条件.某种意义上来讲,创新性思维指的是在面临实际问题时具有有效解决问题的能力.此外,创新性还体现在学生的职业规划上.这点在当今多元化的时代中对个人发展都起着决定性作用.只有在实验教学中创造开放、宽松的环境,才能充分发挥学生的主观能动性,使创新性思维得到锻炼.
（2）从整体着手,对实验教学进行完善优化.高校的教学模式是以学校学院为单位,以教学系统论为参照的,其中教学大纲是一门课程的直接指导,因此必须要制定合理的教学大纲.
（3）将科学研究模式中的细节渗透到普通物理实验教学中.如：① 研究人员之间的交流和讨论,通过这种直接有效的信息传递,可以使科研的效率大大提高；② 实验结果的及时反馈,这是验证理论的最直接有力方式；③ 参考文献的阅读,在大量文献的阅读过程中,研究者既能培养科技文献阅读能力,也能增强对本领域的深入了解.这些习惯的养成就是科学性、严谨性的磨练过程,必将对普通物理实验教学改革起到重要的推动作用.
3.普通物理实验教学中科研创新性培养的教学模式设计
针对教学模式中各个环节,我们认为新型教学模式可以从以下几方面着手：
（1）教学大纲的科学化、人性化.教学大纲在制定中可以偏重以下几点：① 教学目标中明确对学生创新性的培养；② 在教学方法中兼容一些科学研究手段和方法；③ 教学内容的要求中要有可以采取自主选修的内容；④ 对教学课时的安排不必过于教条化；⑤ 课程的考核方式采取开放式的标准,允许教师根据学生具体情况制定具体的方法.
（2）实验内容的自主化.实验内容应采取充分自主化的方式,对于课程明确要求的几个核心实验可以按照教材制定,其余实验项目应充分放开,我们认为自主内容和规定内容的比例可以开放至1：1甚至更大.
例如力学实验 8个实验项目中的 4个实验项目可以给学生几个开放性课题,例如：设计一个实验如何验证刚体的转动定律?等.采取小项目组的形式,3～4个人为一个项目组,这就类似科学研究中的一个课题小组.在一个项目组中让学生根据自己的思考,利用现有的实验器材,充分发挥主观能动性,利用多媒体阅读一些现有的文献加以参考,经过分析讨论后自行设计实验方案,列出具体的实验步骤,并进行实验,得到数据之后对数据进行分析,进而论证本项目组所设计实验方案的优缺点.在最后小组每位同学不仅要给出实验报告,还要提供一个该实验项目的论证报告.这样就可以使学生的创造性思维得到最大程度的开发,同时通过小组内即时的信息传递可以使学生的科学严谨性得到很好的锻炼.
（3）教学方式的互动化.采取互动化的多种教学方式.教师在学生分组之前可以先讲解一些案例,让学生充分发言讨论该案例,这样就可以使学生在设计实验方案的时候一是有所参考,二是可以更为全面的考虑.在学生完成实验之后,选取一些典型案例,让学生以作报告的方式进行发言并充分讨论.教师要注意以学生讨论为主,在遇到学生各种不同想法应及时公开地加以分析和引导,使学生的科学严谨性得到充分的提高.
（4）实验过程的开放化.本模式提倡学生充分发挥自主性,自行设计实验方案并完成实验,因此实验过程必须是完全开放的,这一点在很多文献中都有提到过[5],学生在既定课时内无法完成的可以自行到实验室做,而已经完成实验的学生则可以利用开放实验室的时间进一步地锻炼科学思维和动手能力.
同时教师要对学生的实验过程进行原则性的监督,如安全性、科学性等,对于学生在实验过程中出现的原则性问题要及时予以纠正.
（5）考核方式的多元化.考核方式不必拘泥于传统的考试方式,应给予老师和学生充分的自主权.我们认为,一门实验的最后成绩应该绝大部分由平时实验过程决定,譬如项目组的每位学生的实验报告和论证报告,此外,在实验前和实验后的学生做报告、发言、讨论,这些都应该是评价学生的重要依据.在最后的考试中出几个备选的实验项目,让学生自选一个项目,设计出一套实验方案并对实验方案中的各个方面加以论证,这应该不失为一种能够反映学生真实水平的方式.
4.结束语
创新人才的培养是教育改革的重中之重.我们提出一种新型的科研创新性培养思维,将科学研究的模式和传统实验教学模式相结合,从教学模式的各个方面入手对现有普通物理实验教学模式进行完善和改进.在将科学研究性思维和习惯渗透到普通物理实验教学模式的过程中,不仅可以解决目前传统实验教学中存在的一些问题,同时也能够更好的培养学生的科学素养,使学生的科研创新性得到很好的培养.