如何有效培养和扎实提高大学生的实践能力

当今社会，创新已经成了保持竞争优势的重要途径。因此，各高等学校都高度重视大学生的创新精神和创新能力的培养。如何培养学生的实践创新能力已成为我们实验教学过程中需大力研究和探讨的问题。实验教学是高等教育的重要组成部分，重在培养学生实验操作技能，以及发现、分析和解决问题能力，目前的实验教学仅局限于辅助教学形式，对学生的综合能力、创造能力和研究能力等方面的训练不够。

一、设计性实验对培养实践能力和创新能力的作用从实验的性质来看，可分为演示性、验证性、操作性实验和综合性、设计性、创新性实验两大层次。前者是对知识的理解和掌握；后者的综合性实验是介于两层次之间的，设计性实验才是培养实践能力和研究能力的，而创新性实验则体现了实验效果的最高境界。何为设计性实验？其主要特征是老师只给出实验的对象、目标、要求、技术指标、完成期限和验收方式，至于实验的实现方案、技术路线、元器件的选择、具体制作和调试方法、指标测试等则全部由学生自主完成。比如，各类电子大赛就是设计性实验的一种具体体现，因为大赛规则中包含了基本要求和自主发挥的要求。自主发挥实际上融合了创新性实验的内涵。所以说，设计性实验对学生实践能力和创新能力的培养有着不可替代的作用。归纳起来有如下特点和效果：

1．由于设计性实验的全过程是由学生独立自主完成的，实验的主动权在学生方，不可能存在等待、依赖思想，能充分发挥学生的主观能动性和积极性，这是培养学生实践能力和创新精神的前提基础。

2．设计性实验的要求不是通常验证性、演示性实验的简单综合，而是更多地贴近工程实际、综合运用所学知识进行项目的设计和实现，含有创新因素，因此对学生既有挑战性又有压力，能激发学生的兴趣，这是培养学生实践能力和创新精神的动力源泉。

3．学生通过设计性实验中的任务分析、方案制定、电路构思、硬件设计、软件编写、分步试验、制作实施、系统调试、指标测试、性能改进和报告撰写等全过程的实践和攻关，既能把所学的理论知识加以综合运用，又能把研究视野扩展到相关的知识领域，接触一些先进的元器件并加以运用。动手实践的能力得到实实在在的训练，发现问题和处理问题的能力会有实质性的提高，创新素质在这种潜移默化的过程中得以形成和提升。

4．由于设计性实验的实施必须独立经历从第一步到最后一步的全过程，每个人的方案和实施方式各异，从学生的整体来看，充分发挥了各人的原创能力、设计能力和实施能力，由此也萌发出来不少对工程和社会有实际贡献的创作思路。设计性实验的要求和技术指标也有利于促进学生之间在实施过程中的技术交流和问题的探讨、相互启发和取长补短，这种团队合作解决问题的氛围和条件是实验指导老师的能力所无法提供和满足得了的。设计性实验是学校提倡的实验教学的方向，需要积极建设和实现，但目前存在一些有待理顺和解决的问题：其一是职能部门对课程的性质在认识观念上有疏忽，对于理论加实验的课程即使是简单的演示性或验证性实验，也存在元器件的损耗和补充的问题，需要考虑实验经费的支持，设计性实验就更是如此。但往往在制定教学方案时没有被纳入预算，而被当作纯理论课对待，没有教学经费的支持，开展设计性实验就成了一种美好的空想。其二是设计性实验的建设之所以未能广泛开展，是受到电子元器件种类和数量供应的制约。因为，修课的学生多，为了发挥学生的潜能并达到各具特色的实验设计效果，就必须提供足够多的不同题目的设计要求和任务。这一方面需要老师挑起技术支持的重担；而另一方面学校必须能够提供足够的各种元器件，这是设计性实验顺利开展的物质基础和条件，需要认真考虑和对待。

二、以学生为中心，开放性实验教学开放性实验教学侧重于培养学生的实践能力、创新意识和创新能力，激发学生的创新热情和兴趣，给学有余力的学生一个自主发展和实践锻炼的空间。组织学生参加开放性实验，在教学过程中真正实现以学生为中心；教师不仅指导学生，而且也从学生中获得了新的思想和动力，真正体现了教学相长。学生根据自己的学习时间和精力自主选择实验项目，预约实验时间，训练自己实验操作的动手能力和创新能力。实验室尽最大努力为学生提供实验条件和经费，指导老师和学生一起解决实验过程中所遇到的问题。要求学生认真观察实验现象，及时记录处理实验数据，不断扩展知识面。针对一些自选实验课题型，可以鼓励学生多做市场调查，结合市场需求，将自己的课题按产品要求设计，在论文中还要附带详细的使用说明书，以便于进行市场推广。从而使开放性实验不仅仅局限于实验，而是将其转变为产品设计开发，这样可以大大开拓学生思路， 提高实践能力。

三、丰富大学生课外活动、组织学生参加各级各类电子竞赛建立学生创新中心，设立不同的产品设计和研究课题，学生还可以根据自己的兴趣、爱好进行一些小制作、小发明，鼓励学生积极参加各类电子设计竞赛活动。定期进行学术专题讲座，使学生普遍获得较大的信息量，更加深入地了解了电子信息技术。另外，建立健全校外实践基地，加强产学研合作。高素质人才的培养离不开优越的条件和优良的环境，在完善基础实验设施的基础上，建立健全校外实践基地，建立学校与企业和科研单位的广泛联系，共同承担人才培养的责任，有计划地组织学生参观、实习和生产劳动，扩大学生的视野，增加他们与社会接触的机会，了解科学技术的最新发展动态。

摘 要:大学物理实验是理工科院校学生必须掌握的一门公共基础课,实验教学可以训练学生系统的实验方法、实验技能和进行科学实验的基本能力,巩固他们所学到的知识,运用实验的方法不仅便于同学们进行更加深刻的理解书本内容,也利于教师讲授物理课程。但是在目前的大学物理实验课程中还是存在很多不足和需要改进的地方,大学物理实验课程远远没有发挥其应有的作用,随着社会的进步,很多物理方面的技术不断的更新,只有尝试改革、探索新路子,跟随时代的脚步,采用综合性的多样化的物理实验教学,才能促使大学物理实验学科发挥其应有的作用,达成培养学生创新精神与创新能力的目的。

关键词:大学物理 综合性实验教学 教学分析

中图分类号:O4-4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2012)05(c)-0202-01

传统的教学手法不能很好地促进学生对知识的掌握、对课程的理解,也不能及时地与当前先进的技术产生联系,根据在传统教学中发现的一些弊端,应该采取综合性实验教学,给与学生更多的主动权,结合当前的技术进行试验的设计,要求学生具备综合性实验时具备足够的基础知识和基本技能,在这种教学模式之下,可以进一步提高学生综合运用所学知识的能力、动手能力、创新能力和独立解决问题的能力。

1 传统物理实验教学中存在的弊端和不足

1.1 实验教学模式不合理

在传统的教学模式中,往往是教师先将实验内容安排下去,叫同学们结合课本已有的实验自己预习,但是在进行试验之前,老师会对学生们进行统一的详细讲解,以利于他们能更加快速的完成实验,所以很多学生根本就不愿主动预习,而且实验过程中一直有老师的参与进行解答疑问,留给学生自我思考和解决问题的机会不是很多,最后才有学生完成实验报告,在完成实验报告的时候,很多同学都是共享的数据,因为实验内容都是一样的,所以大部分都不是独立完成的。这种教育模式可以保证学生比较快速的完成实验内容,但是业限制了学生自由发挥的空间,对其理解课本知识也没有很大的帮助,不利于他们创造性思维,对学生整体素质的提高有一定的阻碍。

1.2 教师的教学手段单一、方法简单

很多工科院校的物理实验仅仅是一种作为辅助手段的科目,没有引起足够的重视,教师采用的教学方式比较单一,都是根据课本设置的实验内容进行试验,实验地点大多就是实验室,而且设备也比较有限,没有结合当下比较先进的技术手段,也没有一些创新的改变,试验方法也都是老生常谈,老师会事先详细的讲解实验原理、操作步骤以及需要注意的问题,学生就是按部就班的做实验,而且实验的过程中大多数学生追求实验结果的正确性,而忽略了试验本身和实验的过程,缺少了一个思考和反馈的过程,最后的成果一般都是一实验报告的方式提交,格式、内容都是固定的,学生没有自由发挥的余地,这些都不利于学生的自主学习和对课本内容的思考,对书本知识的认识也不会深刻,更不用说自主创新和拓展性思维了。

1.3 大学物理实验课程内容陈旧、体系封闭

很多大学物理都是分专业然后偏重于某些方面的学习,比如建筑学的学生学习的物理就包括:声、光、热三个方面,因而在安排实验的时候就有相对应的实验,由于范围比较狭窄再加上课本更新的速度并不是很快,很多实验内容已经是很多年前的了,很多实验仪器已经远远落后于现在的技术,实验内容也没有特别大的意义了,还有的实验对实验结论的要求也很严格,非对即错。另外,传统的物理实验课程体系有着严格的分类,包括:力学实验、热学试验、电磁学实验、光学实验和近代物理实验等,这样的安排强调了学科的独立和系统性,但是忽略了学科之间的兼容和互补性,学科之间相对过于独立,缺少了一个融会贯通的过程,这样也使学生的跨学科的创造性思维收到了一定的限制。

2 综合性实验教学模式的方式

2.1 丰富实验的内容

针对旧的教学模式中实验内容严格按照课本的设置,内容和形式都比较单一,这样不能很好地吸引学生,激发他们的兴趣,所以应该使实验的内容变得更加丰富。比如可以将实验的难易程度进行一定的划分,包括:基础性试验、综合性实验、设计性试验和研究性实验,根据课程的进度和深度进行相对应的实验,根据实验的内容,结合工程实践或者生活实例来进行,这样物理实验课堂也会变得生动、形象,逐渐提高学生的兴趣,并提高实验的实效,对待同一个内容,也不要将实验步骤和结论都限定死,可以让学生进行自主设计,再结合课本内容进行一定的反馈,这样既可以锻炼学生的自学能力,也能加强同学之间的合作、交流。

2.2 改变传统的实验和考核方式

在传统的物理实验教学中,教师往往起主导作用,在实验开始之前就把相关的内容详尽的讲述,学生只是被动的接受,这样的学习效率比较低,所以尝试将主动权教给学生,实验方案和实验内容由学生根据所学的,结合相关的学科或者当前的技术手段和最近的物理原理进行设计,这样学生就不用受到教材给定的实验步骤的束缚,或许实验步骤不是最完美的,但是这个过程中学生培养了各方面的能力。传统的考核方式一般都是以交试验报告为主,用这种方式可以详细的记录实验器材、步骤、过程以及实验结果,但是这样提交的作业,缺少了思考的过程,更像是一种记录而不是学习,可以采用其他的方式,比如:提交论文证明自己实验前的猜想或者得出新的结论,这样每个人拿到的题目是不一样的,可以促进相互之间的探讨,扩大了学生的知识面。

3 结语

大学物理实验不仅是学生巩固物理知识,培养综合能力的基础性课程,更是以后进行科学研究的先决条件,但是目前的工科院校对此方面的培养还存在很多不足的有待改善的地方,甚至是制约了学生的创新能力的培养和发展。随着国际高校之间的联系逐渐加强,很多高校已经加大了对物理实验课程的重视,实验条件也有了很大的改善,同时实验教学的教师也为提高实验教学效果进行了大量的有利的探索。祖国现代化建设需要应用型人才,而大学物理实验教学中应该注重这方面人才的培养,构建具有能力培养的实验教学体系,以学生为教学的主体,在教学的过程中不断引导学生发现问题、分析问题、解决问题,激发学生的学习兴趣和潜力,增强其创新意识,培养学生的创新能力和探究能力,使他们能更好的服务于社会。

参考文献

[1] 年晓明,刘伟,徐正藻.大学物理实验教学创新改革对学生创新能力的培养[J].大学物理实验,2008(21).

[2] 樊志琴,蔡根旺.实施创新能力培养深化“物理实验”教学改革[J].科技创新改革,2008(1).