地方院校物理学专业创新人才培养实践教学体系研究

向少华 邓晓鹏 文伟 谌宝菊 卢德华

摘要：针对创新型人才培养的要求和目前物理学专业实践教学体系的现状，本文提出物理学专业四年一贯制创新人才实践教学体系设立的原则和系统构建以创新素质和科学研究能力培养为目标的实践教学体系基本框架，并阐述该体系实施的保障措施和取得的实效。

关键词：物理学；实践教学体系；创新素质；科学研究能力

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2015）30-0108-03

一、引言

目前，核心科技已成为国际高科技产业生存与发展的利器，是一个创新型国家的重要标志。作为高素质人才培养基地，近几十年来我国高等学校与时俱进地根据社会、企业和时代对人才需求的特点不断地推进教学体制改革与实践，其中加强大学生创新能力、创新意识、实践能力和研究能力等的培养已成为高等教育的首要任务和重要的议题。2007年7月教育部发布《关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见》（教高〔2007〕2号），明确指出[1]：“推进人才培养模式和机制改革，着力培养学生创新精神和创新能力。”2012年4月，教育部发布《全面提高高等教育质量的若干意见》（教高〔2012〕4号），提出[2]“探索拔尖创新人才培养模式”、“完善以科学研究和实践创新为主导的导师负责制”和“支持本科生参与科研活动，早进课题、早进实验室、早进团队”。

我国的高等教育教学体系由两部分构成：理论教学体系和实践教学体系。理论教学体系注重专业基本理论、基本原理和基本规律等知识的传授，易于培养学生的逻辑推理、抽象思维力。实践教学体系是理论教学知识、概念和原理的验证、补充和拓展，旨在培养学生的实践动手能力、团队协作、创新能力和知识的综合运用能力等。为此，2012年教育部等七部门联合下发的《关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见》（教思政[2012]1号）中指出[3]：“各类高校要结合专业特点和人才培养要求，分类制订实践教学标准，增加实践教学比重，确保人文社会科学类本科专业不少于总学分（学时）的15%、理工农医类本科专业不少于25%、高职高专类专业不少于50%，师范类学生教育实践不少于一个学期，专业学位硕士研究生不少于半年。”因此，我校积极探索应用型、实践型和创新型人才培养之路，提出了“三位一体”育人的模式，尤其是将“课堂教学、实验实训、校园文化活动”三个培养平台融为一体。我系物理学专业根据自身的专业特点，响应学校育人模式的改革，努力构建以创新素质和科学研究能力培养为目标的实践教学体系，充实和丰富实践教学内容，达到《物理学专业人才培养方案》设定的能力总目标。

二、物理学专业实践教学体系存在的问题

实践教学是专业教学的重要内容，是树立学生实践观念，培养学生创新思维、创新意识和分析、解决实际问题能力的重要环节，是巩固理论知识和加深对理论认识的有效途径。尽管我国高校在实践教学体系取得了一些进步，但仍存在着诸多问题，集中体现在：（1）实践类教师队伍匮乏，难以满足实验实训教学的需要，严重影响实践教学的质量。（2）实践教学研究力度缺乏，措施不力。在我国高等学校教育教学改革中，注重理论教学的改革与实践，教学成果奖励也倾向于理论教学，而实践教学得不到足够的重视，实践教学地位偏低，实践教师待遇相对偏差。（3）在实践实训课程中，实践内容单一，验证性实验项目多，综合性设计性的实验项目少。（4）综合应用性的实验项目主要集中在单一实验教学课程内，多门实验课程知识点或实验技能的协同综合运用缺乏。（5）实践教学活动内容滞后，实验手段底下，难以反映学科前沿的最新方法、新技术和新思想。（6）综合性实践缺乏严格的计划与指导，更缺乏正确的科学方法与工具。（7）在实践教学环节，学生创新素质和科学研究能力的培养得不到持续的连贯性。（8）实践基地和学生创新平台建设严重不足。总之，诸多困难与问题极大地影响了地方本科院校应用型、创新型、高水平人才的培养。因此，我们必须采取行之有效的措施，积极开展实践教学改革，大力加强实践教学研究，构建以创新素质和科学研究能力培养为目标的实践教学体系。

三、构建创新人才培养实践教学体系的基本原则

构建具有创新素质特征的物理学专业实践教学体系须遵循的原则有[3]：目标性原则、循序渐进原则、实践性原则、规范性原则和整体性原则。

1.目标性原则。实践教学体系的设计必须以学生能力培养为中心，根据学生需要，围绕专业人才培养目标构建实践教学体系。我校物理学专业人才培养目标是：培养德智体美全面发展，具有较高的思想道德素质、人文素质、业务素质和身心素质；掌握物理学专业的基本理论、基本知识和基本技能，具有较强的实践能力、适应能力和创新意识，能胜任中学物理教学工作的应用型专门人才。因此，物理学专业实践教学构建的目标应该是培养具有良好的人文素养、品德修养，并有较强的教育教学技能、创新能力、实践能力和可持续发展潜力的师范生，培养掌握教学工作规律、教学方法、教学手段和一定科学研究能力的基础物理教师和教育工作者。

2.循序渐进原则。循序渐进原则也叫系统性原则，指教学活动应当持续、连贯、有系统地进行，是为了处理好教学活动的顺序、学科课程的体系、科学理论的体系、学生发展规律之间错综复杂的关系而提出的。因此，我们应根据高等教育规律并结合专业人才培养的特点，从人的素质和能力全面发展的要求出发，按照各实践教学环节的地位、作用及相互之间的内在联系，运用系统科学的方法构建实践教学体系，与人才培养方案和课程体系改革协同推进，注重实践教学與理论教学的相互渗透，使体系内的各个环节相互衔接和协调统一，具有连续性，贯穿于大学教育全过程。

3.实践性原则。实践教学体系的构建必须建立在一定的教育理论指导基础上，具有很强的科学性和实践性，易于操作和管理。

4.规范性原则。实践教学体系是人才培养方案的重要组成部分，必须纳入到人才培养方案的运行机制中，应严格规范各个实践教学环节的教学内容、形式和相应的考核标准与量化指标。

5.整体性原则。实践教学体系的构建要和专业的培养目标相一致，以全面提高学生的综合素质和创新素质为出发点，遵循整体优化原则，要打破单科演进的独立模式，减少验证性、操作性实验，增强设计性和综合性实验，并要注重理论教学与实践教学的互相渗透，克服实验内容的重复，使实践教学的各个环节成为一个完整的整体并向课堂外延伸。

四、物理学专业创新人才培养实践教学体系的基本框架

尽管我国高等学校办学层次广，学科门类多，专业差异大，但总体来说，高校中任何一个专业的实践教学体由专业实验教学、课程设计或学年论文、综合性实践、专业认知实习、专业实习、毕业设计或毕业论文、学科竞赛、社会实践等内容组成。根据我校“三位一体”育人模式的要求，为着力提高学生的实践能力、交流沟通能力、身心调节能力、科技创新能力和研究能力等，我们分三个层次构建物理学专业四年一贯制的实践教学体系，即基础认识性实践、综合研究性实践和科技创新性实践，如表1所示。

基础认识性实践主要是课程基础实验和专业认知见习等组成。基础性实验实训项目主要是针对单门课程的基本定律、结论、知识点、能力点、技能点和素质要求而设立的实践教学环节，是实验教学不可或缺的一部分。它涉及到专业能力课程和发展能力课程中演示性实验训练、观察性实验训练、虚拟仿真实验训练和验证性实验训练。其目的在于：（1）培养学生从事科学实验的基本素养、严谨的科学态度和实事求是的科学作风；（2）规范学生的实验操作，提高学生的实验技能，进而使其养成良好的实验操作规范；（3）培养学生学习物理实验知识和设计思想，掌握实验数据科学的分析与处理方法，加深物理基础理论与规律的理解，促进对知识的掌握，激发实验研究的兴趣；（4）培养学生专业知识综合运用能力与独立思考及解决问题的能力，提高学生的实践能力和创造能力，也让学生在实践中明白科学合理的实验方案需经历验证、讨论、修改，再设计、再验证的不断完善的过程，使学生养成不畏艰辛的科学探索精神。通过这一层次的训练，使得学生具备较强的实验专业操作技能、正确的实验分析方法和初步的科学研究素养。认知实习是通过到企业、公司、行业和学校参观学习、听取行业专家的相关介绍，开拓视野，使学生对所学专业的基本概念有了初步的认识，对后续专业课程学习乃至以后的就业选择都是十分必要的一种认识。

综合研究性实践包括专业综合实验训练、学年论文、专业素质拓展活动和学科竞赛等。在专业综合实验设计上我们采取与基础性实验不一样的方式，融合专业课程中综合性较强章节的知识点或相关几门课程的知识点整合在一起，利用多种实验手段和方法，对实验项目进行性能指标的测量与评价，或使学生根据自己的专业知识，自主选题，自己独立设计实验方案，这是实验教学的重要环节，它能促进学生综合运用课程群的相关知识和实验技巧，达到培养学生融会贯通科学知识、促进科学思维和创新意识的目标。学年论文是本科教学中一项重要的实践教学环节，对提高学生资料查阅与检索、理论综合应用、论文撰写和科学研究等方面的能力以及有意识地培养学生科研精神、锻炼科研能力和自主创新意识具有十分重要的意义和作用，同时学年论文的设置也为毕业论文打下良好的基础。针对学生的科学研究能力培养这一实践环节还需开设与之相关的知识讲座，如科技论文写作、数学软件高级运用等。

科技创新性实践是推动在校大学生从事科技创新活动的主要途径，也是高等学校培养高水平创新型人才不可或缺的实践环节。它主要以创新项目为主线，以学生为主体，注重学生过程训练和自主设计，致力于培养学生的实践能力、研究能力和团队合作精神。它包括创业实践、科技文化活动、毕业论文、学术讲座、学术论文报告会和科研训练等。

根据学生创新实践能力培养一贯制原则，我们设定的实践教学体系在时间安排上应贯穿于整个的人才培养方案中，从低年级到高年级、从课内教学到课外实践活动、从集中实践教学周到寒暑假专业认知实习和科研训练计划等，保证整个大学阶段学生实践能力、创新能力和研究能力持续连贯发展。实践场地由课堂延伸到校内实践基地、校外实习基地乃至整个的社会。在指导老师的参与上，不仅涉及到专业老师，还有实验教师和学生辅导员，全体参与，分工协作，确保实践教学全面实施、学生综合素质全面提升。

五、实践教学的实施及效果

我们的实践教学项目大部分贯穿于《怀化学院物理学专业人才培养方案》的子能力目标的教学活动中，设定了相应的学时数、学分数和执行要求。课程实验严格按照实验提纲要求开设；学年论文和毕业论文工作分别按照《怀化学院本科学生学年论文管理办法》、《怀化学院本科毕业论文（设计）工作管理条例》和《怀化学院本科毕业论文（设计）质量与教学管理评估实施办法》实施；專业教育实习和认知实习按照《怀化学院实习教育管理规定》和《怀化学院关于教育类、管理类、工学类专业实施顶岗实习试点的通知》执行；专业素质拓展实践和科学研究训练计划遵照《怀化学院素质拓展与创新能力培养计划》开展。物理学专业实践教学环节的学分数是70学分，占规定的188学分的37%，实践教学课程总学时1127学时，其他没有规定学分和学时的实践教学环节按怀化学院教务处、科技处、学生工作处、团委等相关职能部门的文件精神或会议要求实施。

我校物理学专业自实施本实践教学体系以来，取得了较为丰硕的教学成果。学生考研录取率稳步提高，英语四级过关率和湖南省计算机等级考试初次过关率名列我校前茅。学科竞赛成绩突出，在全国物理教学技能大赛中共获一等奖3项、二等奖1项、三等奖4项；在学校“挑战杯”中被评为“优胜杯”单位，获一等奖1个、二等奖6个、三等奖6个；在研究性学习与创新项目中获校级立项项目11个，省级立项2个；实用新型授权专利1项；学生在教师指导下发表学术论文10余篇。

总之，高校人才培养是一个长期的系统工程，专业实践教学体系的构建与完善，将创新意识、创新能力、创新精神和科学研究能力等元素注入到学生专业知识与技能的培养中，须经反复地论证讨论、调研、实践和修改才能逐步建立相对完整、内容丰富的实践教学体系。

参考文献：

[1]教育部.教育部关于进一步深化本科教学改革全面提高教学质量的若干意见[Z].教高（2007）2号文件.

[2]教育部.教育部关于全面提高高等教育质量的若干意见[Z].教高（2012）4号文件.

[3]教育部等部门.关于进一步加强高校实践育人工作的若干意见[Z].教思政（2012）1号文件.