如何在实验教学中提高学生综合素质的实践

崔作龙　李健　刘肃

摘要：文章就我校“物理演示实验仪器创新设计计划”的做法和效果作了简要介绍，并论述了参与实验仪器创新设计活动对提高学生综合素质和实践能力方面的作用。

关键词：创新设计计划；综合素质；实践能力

中图分类号：G642.4？摇 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2013）06-0190-02

近期，国家先后颁布了《国家教育中长期发展规划纲要（2010-2020）》和《国家人才中长期发展规划纲要（2010-2020）》，明确将继续全面实施高等学校本科教学质量与教学改革工程，从而为高等学校进一步提高人才培养水平和本科教育教学水平提供了政策和条件保障。我们兰州大学大学物理实验教学中心以《兰州大学本科教学质量提升工程》（“3468”工程）和《兰州大学物理科学与技术学院“十二五”发展规划》为依据，为了加强培养学生科学思维和创新意识，更好地培养学生动手、动脑的习惯，提高独立提出问题、分析问题和动手解决问题的综合能力，在现有实验教学体系的基础上，决定增加实验教学中综合设计性实验和研究创新性实验所占的比例，在2010年提出了“大学生创新实验资助计划——物理演示实验仪器创新设计计划”，充分激发学生的想象创造力，鼓励学生动手设计、加工一批新颖的演示实验器材，以期能在培养学生动手能力和创新能力、激发学生的学习兴趣和潜能的同时，又能丰富物理演示实验的内容和课堂教授方式，从而进一步提高学生的学习物理知识的积极性。现将具体情况介绍如下：

一、思考与调研

这项工作是与我校团委组织的“创新创业行动计划”同时开展的。在申报之前，我们尽量给有兴趣的学生提供了目前市场上已有的物理演示仪器设备资料，激发学生新的联想，引发学生新的思维；要求学生根据理论课的上课情况和学生的听课效果实际，确定申报题目；要求学生在与指导老师充分沟通的基础上撰写立项申请报告；最后，我们组织我院的资深教师组成评审委员会，根据项目的科学性、先进性和系统性，确定立项与否。

二、创新与实践

平时我院同学们的学习任务就很繁重，如果现在他们要按时完成项目，需要在节假日加班加点。同时，在实施过程中，也会遇到这样或那样意想不到的问题，影响学生完成项目的自信心，因此，为了帮助同学们完成这个项目，在整个实施过程中，我们进行了三次检查，不仅检查项目的进展情况和试验情况等，而且了解学生在配件的采购、材料的加工以及资金的使用等方面遇到的问题，通过各种渠道帮助他们一一解决。对进展极不顺利的同学，鼓励他们坚持下去。告诉他们：成功是收获，失败也是一种收获！

三、检验与成效

为了使自制仪器设备的验收（结项）工作规范化，我们制定了“学生自制仪器设备验收（结项）办法”。验收时，要求项目组必须完整提交一台（套）所设计制造的仪器设备样机，并按要求提交相关材料文件。学院组织有关部门和专家组成答辩委员会，按申请报告中提供的实验项目和技术参数进行现场操作和测试，对该设备的技术水平、综合效益以及效果的直观性、内容的丰富性、结构的合理性、外观的美观性和工艺的考究性等进行综合验收鉴定。自制实验仪器设备的合格与否，以专家组的验收结论为准。通过验收的项目，有些注重演示方法的新颖性；有些注重于演示内容的多重性；还有些考虑到了性价比，考虑到了操作的便捷性……这充分说明了同学们是在用心认真完成项目。在这次行动计划中，学生申报了14个项目，最后结项13项，结项率达到92.8%，学院已选定“龙卷风模拟演示仪”和“温差电效应演示仪”等8项成果存放到演示实验室，用于平时的实验教学；选定“3D影像技术原理演示”等3项成果经进一步改进和完善后，申请学校实验技术成果奖、教学成果奖或参与全国实验教学成果交流；对有推广价值的自制实验仪器设备，学院鼓励其进一步开发，批量生产，推向市场。

四、感受与体会

一分耕耘，一分收获。通过这次活动，同学们普遍反映：

1.锻炼了他们运用知识分析问题、解决问题的能力，提高了实践能力。为了锻炼同学们的动手操作能力、学习思考能力等实际工作技能，这次的行动我们要求：刚开始立项和确定实施方案时，指导老师是直接参与，到后来仅仅是指导或答疑，最后把关。所以，在研制方案实施过程中，从配件的选型到采购、从问题的发现到解决、从仪器设备的一体化到非标配件的（外协）加工等等，要求同学们尽量自行处理。这激发了学生的主体性和创造性，锻炼和提升了学生的实践能力和创新能力，促进学生在知识、能力和素质等方面协调全面发展。

2.懂得了科研创新能力的内涵和理论到实践的差距：

科研创新能力是利用已有的知识和经验创造新知识、新思想、新方法和新成果的能力，是长期知识积累、沉淀和思考的产物。同学们普遍意识到深厚扎实的理论知识基础是成为创新型人才的前提，意识到理论与实际应用一般存在着比较大的差距。通过这项活动，激发了他们不断学习的思想。

3.锻炼了他们坚持不懈的毅力和集体主义精神。有位同学在验收报告中写道：我学到最宝贵的东西就是坚持，很多次在实验室泡了一整天都没有什么进展，总是想到要放弃，想到停手。幸运的是，在指导老师和创新实验室学长们的鼓励和帮助下，我们最后坚持下来了，而且有了一个理想的结果。通过这次活动我懂得了科学研究不会一帆风顺，需要我们有坚强的毅力，去不懈的努力！

4.增强了他们的成功感，培养了他们的责任意识。这次计划之初，院团委在广大同学中进行了深入的宣传工作，明确了行动计划的意图和目的；验收工作结束后，我们进行了全面总结，对同学们的成果给予了充分肯定，评定了各种档次的奖项，并颁发了证书；对技术先进、性能优良、外观精美、性价比高的优秀自制仪器设备，我们决定应用于实验教学。通过这些措施，增强了同学们的成功感和荣誉感，锻炼了他们的感恩意识和责任意识。

5.了解了一个科研项目实施的整体过程和基本要求。本次活动，从项目的申请到立项再到验收，严格按照科研项目的要求进行。我们不仅要求撰写申请立项报告、调研报告和设计方案，而且还要撰写研制工作报告、测试报告和验收（结项）申请报告，最后还要编写仪器设备的使用说明书或操作规程，为以后实际工作打下了基础。

物理演示设备创新设计计划提高了学生学习物理的兴趣，激发了学生的求知欲望和探索热情，加深了学生对物理知识的理解和记忆，培养了学生的观察能力、分析和解决问题能力；同时，培养了学生的实践技能和科研素养，培养了学生的团队精神，为从事科研工作积累了经验；在培养学生的创新性思维能力、提升学生应用知识能力、培养学生科研论文撰写能力等方面也起到了很好作用，为学生将来就业、创业奠定了基础。

参考文献：

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作者简介：崔作龙（1964-）：男，山西人，高级工程师，主要从事实验仪器设备和方法的改进和开发工作以及实验教学工作。