谈开放式大学物理实验教学环境下的自主创新教育
摘 要：大学物理实验的开放式教学是物理实验教学改革的必然趋势，为培养大学生自主创新能力提供了最适合的教学环境。本文阐述了在开放式大学物理实验教学环境下实施自主创新教育的方法。
关键词：开放式 大学物理实验 自主创新教育
江{学}泽{海}民同志在全国科学技术大会上的讲话中指出：“创新是一个民族进步的灵魂，是国家兴旺发达的不竭动力。如果自主创新能力上不去，一味靠技术引进，就永远难以摆脱技术落后的局面。一个没有创新能力的民族，难以屹立于世界先进民族之林。”哈佛大学校长普西认为:“ 一个人是否具有创造力, 是一流人才和三流人才的分水岭。”因此, 重视创新教育, 已成为我国当前教育教学改革中刻不容缓的重要任务。在未来的21世纪, 各国之间在政治、经济、军事、科技各个领域的竞争, 归根到底是创新型人才的竞争。高等院校是培养人才的重要阵地，培养自主创新型人才是高等教育的历史使命。学校的创新教育,主要是通过课堂教学、课外活动和社会实践等途径来实施的。物理实验是课堂教学不可分割的一个重要组成部分,是实施创新教育的重要园地。高校传统的物理实验教学存在着许多弊端。传统实验教学模式不能适应学生的个性要求，严重地阻碍了大学生自主创新能力的发展。为了培养学生的自主创新能力，实行全方位，多层次的开放式教学是实验教学改革的必然趋势和发展方向，是许多高校都在努力探索和实践的一个重要课题，是对传统实验教学观念、教学内容和教学管理模式的挑战。它涉及到整个实验教学体系，是实验教学改革的重大举措。开放式实验教学保护了学生的原创精神，能使学生在宽松的实验环境中实现从被动学习到主动学习的转变。可以说开放式大学物理实验为培养大学生自主创新能力提供了最适合的教学环境。笔者以为, 在开放式大学物理实验教学环境下实施自主创新教育应从以下三方面入手。
一、通过实验教育观念开放，实施自主创新教育。
创新教育的核心思想是, 教育不是为了让人们保存旧的观念, 而是帮助人们不断创造新的价值;不单是让人们面对过去和现在的问题, 而是帮助人们迎接未来的挑战。它通过不断激发人们的首创精神, 使人们学会对付未来问题的新的方法、新的技能、新的态度、新的价值观。这就需要我们首先要开放实验教学观念,要以自主创新型人才成长和发展的规律为依据, 以知识经济发展对人才素质的要求为定向, 以培养创造型人才为目的, 创新人才培养模式, 改封闭实验教育为开放式教育, 改教条式实验教育为自主探索式实验教育, 改强制式教育为人性化教育。具体来说，我们要转变“以书为纲”的观念，培养学生创新精神。 在实施自主创新性实验教学中，无论是确定教学目标，设计教学内容，选择教学方法，开展教学活动，还是考核教学效果等，都不能为教材或课本所困，应大胆补充新教学内容、引进新的教学机制与理念、拓展教学视野，紧紧围绕“培养创新精神”这一目标，在教学实践中有效地培养学生的创新精神。转变教师本位观念，充分发挥学生主体作用。在实验过程中充分发挥学生的自主权， 放手让学生动手操作，真正让学生独立完成实验。转变模式教学观念，实行开放教学。在以创新为核心和学生为主体的观念指导下，打破原有教学模式的束缚，根据学生创造性学习的需要，为学生提供开放的教学内容、材料、空间、时间等，创设一种民主、平等、和谐、自由的教学氛围，最大限度提高学生实验的自由度，让学生的创造个性得到充分自由的发展。转变权威教学观念，开展师生共同探索的良好氛围，淡化教师角色， 教师与学生一起探讨整个实验过程，在实验中共同发现问题、提出问题、研究问题、解决问题，甚至教师可以有意识地在教学过程中设置问题、制造错误，要求学生去发现、解决，让学生在师生共同探索过程中培养和发展自己的个性和创新能力。
二、通过实验内容开放，实施自主创新教育
在传统的物理实验教学中，实验内容陈旧，传统、经典的实验多，体现现代科学技术的实验少；内容单一的实验多，设计性、综合性的实验少，且多为验证性实验，即验证课堂上所学的理论。并且教材改革滞后于当今经济发展和科技进步，诸如以电子计算机为核心的信息技术、数控技术、遥感技术等高端科技已广泛应用到各个领域而且进入家庭，但有些高校的物理实验课程仍然开设黑白影像、电子管晶体管电路等上古老的传统技术，有些实验和学生专业毫不相关，学生兴趣不浓，参与性不高，缺乏创新意识和创造热情。
高职高专教育要培养能适应自主创新形式下的创新型人才，必须更新实验内容，以培养学生创新精神和能力为核心，结合学生的兴趣爱好，既要关注科技发展的前沿，又要考虑学生的专业实际，充实一些与现代生产联系密切的实用性实验，并且有一定比例的设计性和综合实验项目。可以给出任务和要求，让学生根据实验条件，独立设计实验方法和步骤，自己选择调试，独立解决实验中的困难。充分拓宽学生实验思路，实验方法，步骤多样，打破过去墨守成规的实验方法，变被动为主动，从而培养学生的创新能力。实用性实验的内容是将物理与现代生活和生产实际或专业实际结合起来，如数字电路、无线电通信等实验，既使学生开阔眼界，又能将物理理论与现代技术和生活融合起来，因此能充分调动学生的积极性和主动性，激发学生的自主创新精神。
三、通过实验管理模式的开放，实施自主创新教育
传统的大学物理实验教学模式僵化，实验教学主体仍是老师，实验课程沿用传统的方法，老师给定实验目的、原理、方法和步骤以及所用仪器，学生生搬硬套，毫无实验兴趣，缺乏创新环境，学生没有创新意识、创新热情和创新精神。实验室基本处于封闭状态，学生进入实验室之前仅能通过实验教材对所要进行的实验有所了解，而教材所能给予学生的实验信息是死板而有限的。同时，除大纲规定的实验课程外，很少给学生提供课外时间自由发挥创造力的宽松实验环境。封闭的管理制度限制了学生的创新思维和创新能力的形成。因此对实验管理模式进行改革，建立先进的开放式实验教学管理模式，是实施创新教育的迫切要求。
1利用校园网建立开放式大学物理实验教学与管理系统，实现开放式大学物理实验的网络化，保证开放式实验的顺利进行。要实现全方位，多层次的开放式物理实验教学，就必须有一个现代化的方便快捷的实验教学管理系统。向有经验的学校借鉴学习，自行利用校园网开发建立开放式物理实验教学与管理系统，建立大学物理实验教学网站，网站可提供多方面的物理实验资源，如实验课程和项目设置、实验教学安排、实验预约和选课、网上仿真实验、实验导师介绍、实验成绩考核等等。系统具有开放性、共享性和交互性等特点。通过该系统学生可以通过网上进行实验预习、预约、选题、选导师、查看成绩以及和老师交流等等，而传统的实验管理手段是与其无法比拟的。这种先进的实验管理系统使开放式物理实验教学顺利进行，充分体现了以学生为主体的教育宗旨和以人为本、人性化的教育理念。这样的开放式物理实验教学环境给学生以自主创新的自由氛围，给创新教育提供了广阔的空间。
2实验资源开放，为创新教育提供物质保证。实验资源开放就是实验室的所有实验资源对学生全面开放。另外，由于实验条件有限，发动学生和教师搜集一切可利用的资源，利用废旧仪器设备建成综合开放式物理实验室，为学生的自主创新实践活动提供条件。
3实验时间开放，充分体现人性化实验教学。时间开放就是学生可以根据自己的需要选择实验时间，然后进行网上预约。有些实验室也可以对学生自由开放，不限制时间，如建立自主加工，制作实验室。在这种人性化，自由的氛围中可以激发学生创造热情和灵感，充分施展他们的自主创新能力。
4实验组织形式的开放，给自主创新提供宽松的环境。不对学生实验组织形式给以任何的约束，无论实验是独自完成还是多人组成团体合作完成，都不加以限制。独立实验可以锻炼他们独立思考，自主创新能力；团体合作实验可培养团队精神和交流合作能力，在集体中更能激发人的创新灵感，培养创新热情。当前各种科学课题的研究都是由多人、多学科共同完成的, 从基础实验教学开始就应培养学生的这种集体创新素质。开放式实验，不仅可以在实验室和课堂内进行, 还可以由学生自行组成科学兴趣小组, 共同解决实验中或生活中感兴趣的科学问题, 进行科学研究活动，从而提高学生动手实践能力和自主创新能力。
5实验教学评价的开放，给自主创新提供动力。实验成绩的评定不是只以平时实验报告的成绩来总评，更不是以死记硬背的答卷方式来进行。变知识考核为全面能力考核和综合素质考核，特别侧重学生的创新精神和能力的考核，对其实际能力进行全面的评价。学生实验成绩采用多种形式进行评价，如以论文形式汇报在平时实验或生活中有那些自主创新活动，取得什么成果；也可以要求学生在一定的时间内完成一个以前没有做过的创新设计实验，考察学生动手能力和自主创新能力。通过这种新型的评价方式，激励了学生自主创新的热情，并对学生的创新能力给予公正的评价。
总之，我们要以开放的实验教学观念、开放的实验教学内容和教学模式去激发学生的创造欲望和创造热情, 开发创新潜能, 培养自主创新精神, 也就是要以创新的教育, 培养创新的人才。
参考文献：
皮建辉 谈创新实验教学中的观念转变 职业教育研究 2005,(5)
梁海生 物理实验与创新教育 中山大学学报 2002,(2)
王勤 高校物理实验教学发展的理性思考 山西科技 2005,(4)
刘国营 开放式物理实验教学的探索与实践 湖北汽车工业学院学报 2005,(3)
