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1.前言

在大學生創(chuàng)新體系的構(gòu)建上，目前國內(nèi)高校較為普遍的做法是以各類科技創(chuàng)新競賽為抓手，帶動大學生科技創(chuàng)新實踐平臺的軟硬件建設。實踐證明，科技競賽的有效開展有利于拓寬學生相關(guān)學科知識面，有利于營造良好校園創(chuàng)新環(huán)境和氛圍，對于學生創(chuàng)新意識和實踐能力培養(yǎng)具有明顯促進作用。但是這種做法也有其弊端，在這樣的創(chuàng)新教育體系中，科技創(chuàng)新競賽常常變成整個創(chuàng)新教育過程的終極目標，尤其值得思考的是，在認知學范疇中，目前國內(nèi)開展的各類學術(shù)科技競賽不能簡單地等同于創(chuàng)新。

2.物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系實施方案與計劃

在大學里，創(chuàng)新的源頭就在實驗室。在大學物理實驗室中，學生可以接觸到各種精巧的實驗儀器，涉及到廣泛的物理現(xiàn)象。大學物理實驗作為一門科學實驗課程不僅能讓學生受到嚴格的、系統(tǒng)的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧，更主要的是要培養(yǎng)學生嚴謹?shù)目茖W思維能力和創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際、分析和解決實際問題的能力，特別是與科學技術(shù)的發(fā)展相適應的綜合能力，適應時代的發(fā)展、科技進步的創(chuàng)新能力。因此，以大學物理實驗、大學物理演示實驗為起點，探索物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系將更有利于大學生創(chuàng)新活動的開展，也更有利于取得更好的效果。大學生在大學物理實驗課程、大學物理演示實驗課程中產(chǎn)生靈感，同時這些課程亦對教具等產(chǎn)生需求，面對靈感和需求，學生以創(chuàng)新中心為平臺，以學生社團為主體，通過實踐課程、科研立項、創(chuàng)新設計大賽等環(huán)節(jié)將之物化成為科技作品以及新發(fā)現(xiàn)或者新方法，之后這些作品、發(fā)現(xiàn)、方法再通過大學物理實驗課程、大學物理演示實驗課程加以應用和檢驗。好的科技作品，還可以做為面向社會推廣的產(chǎn)品，促進學生的創(chuàng)業(yè)活動。從體系構(gòu)建的角度講，其中大學物理實驗課程、大學物理演示實驗課程即作為教學環(huán)節(jié)，也是分析、評價、反饋環(huán)節(jié)。實踐課程、科研立項、學科競賽構(gòu)成了實踐環(huán)節(jié)。因此該體系是一個教學環(huán)節(jié)、實踐環(huán)節(jié)、社會活動、創(chuàng)業(yè)活動協(xié)同工作的特色創(chuàng)新培養(yǎng)體系。

2.1物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系研究內(nèi)容

2.1.1“物理演示儀器的創(chuàng)新與設計”實踐課程的設計與實施

“高等教育的任務是培育具有創(chuàng)新精神和實踐能力的高級專門人才”。大學應該以培養(yǎng)社會需要的精英型、實用型、復合型、開放型人才為目標。實現(xiàn)這一目標，就要致力于培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，提高其進入社會的競爭力，而培養(yǎng)學生的綜合素質(zhì)，教學是最直接、最有效的方式。創(chuàng)新體系的構(gòu)建，是一項復雜的工程，在這個復雜的系統(tǒng)工程中，實踐課程是一個極其重要的方面。大學物理教學是所有理工科學生的必修課程，因此大學物理也是所有理工專業(yè)學生都掌握的基礎知識。開展“物理演示儀器的創(chuàng)新與設計”實踐課程，不局限于學生的專業(yè)背景，在學生學習基礎知識的同時就開展實踐教育，引導學生把大學物理教學中學習到的物理原理、物理現(xiàn)象用新穎、直觀的方式表現(xiàn)出來，進而完成“物理演示儀器”或者“物理演示新方法”的設計，這既能夠幫助學生在實踐活動中進一步理解“創(chuàng)新”的含義，又能夠引導學生掌握把創(chuàng)新想法轉(zhuǎn)化為創(chuàng)新作品的方法，使得學生在學習基礎知識的同時，實際動手能力也得到了很好的提高。

2.1.2大學生專題科研立項的設計與實施

大學生科研立項的目的在于重點培植有創(chuàng)新意義的、有價值的新想法、新作品，幫助大學生掌握理論知識并把理論知識進一步轉(zhuǎn)化為實際作品。在我國的教育體系中，物理課程貫穿中學教育和大學教育，也是學生們接觸最多的課程。在大學中，包含理論教學和實驗教學兩部分的大學物理課程主要面向剛?cè)雽W的大學新生開設，而這部分學生恰恰存在很少能夠提出切實可行的創(chuàng)新想法的問題。以大學物理課程為切入點，設立大學生專題科研立項，支持大學新生把他們熟悉的物理課程中的知識轉(zhuǎn)化成“物理演示儀器”或者“物理原理演示方法”展示出來，通過學生本人制定詳細的設計方案、試驗計劃，學校或者實驗室通過學生專題科研立項并給予經(jīng)費資助，以鼓勵其積極性，既提高了學生的創(chuàng)新意識，又幫助大學新生更好地適應大學中的教育方法。在學生專題科研立項申請、實施和最終答辯過程中，對學生的書面與文字表達能力、口頭演講表達能力也能夠起到很好的培養(yǎng)作用。學生在實施專題科研立項的不同階段完成不同的報告，通過撰寫文獻綜述、學習周報，工作周報，技術(shù)報告，學術(shù)論文等很好的鍛煉了其書面與文字表達能力。通過在周例會、進度報告、學術(shù)報告、學術(shù)交流中學生有效的口頭表達能力得到培養(yǎng)，使其掌握用嚴謹?shù)目陬^語言進行報告和交流，特別是培養(yǎng)了學生們在一定時間內(nèi)做演講、把問題和思想?yún)R報清楚的能力。

2.1.3“物理演示儀器創(chuàng)新設計大賽”的設計與實施

創(chuàng)新競賽是高校培養(yǎng)創(chuàng)新人才的重要手段。開展“物理演示儀器創(chuàng)新設計大賽”不僅是對學生創(chuàng)新活動的檢驗，也是向?qū)W生們提供了一個展示創(chuàng)新成果的平臺，是對其前期工作的肯定和鼓勵。競賽有助于強化創(chuàng)新者的創(chuàng)新意識；可以極大地豐富創(chuàng)新者的創(chuàng)新經(jīng)驗，并極大地增強創(chuàng)新者的創(chuàng)新動力，更重要的是競賽可以增強創(chuàng)新者的協(xié)作能力和社交能力，可以極大地提高創(chuàng)新者的創(chuàng)新能力。

2.2物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系實施案例

在物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系中，學生不但物理課程的成績得到提高，而且對學生的個人成長也有很好的促進作用。我們在2013年選取哈爾濱工程大學理學院光電信息科學與工程專業(yè)20131163班作為體系實施對象。該班級在第一學期開設了大學物理課程，全班23人成績分布如下，其中有兩人不及格。此后該班級的同學參與到物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系的各項活動中，為該班級增設了“物理演示儀器的創(chuàng)新與設計”實踐課程，該課程以趣味實驗為主，提高大家對物理的研究興趣。在教學過程中，鼓勵學生們提出新想法，對有創(chuàng)新意義的、有價值的新想法給予每個項目500元的專題科研立項的支持，并在同學們完成創(chuàng)新設計之后舉辦了主題為“假日科學廣場”的“物理演示儀器創(chuàng)新設計大賽”，為同學們提供一個展示自己創(chuàng)新作品的平臺，并以等級獎品給予肯定和鼓勵，其中有4件優(yōu)秀作品都被選為大學物理演示實驗課程的教具。

3.總結(jié)

經(jīng)過上述分析，我們可以看到物理特色科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系具有很好的可行性。該體系下，我們根據(jù)大學生的特點，以大學物理實驗、大學物理演示實驗為起點、以物理演示儀器創(chuàng)新與設計課程、大學生專題科研立項為實踐環(huán)節(jié)、物理儀器創(chuàng)新設計大賽為競賽內(nèi)容，以大學物理實驗課程、大學物理演示實驗為效果檢驗及分析、評價及反饋環(huán)節(jié)，構(gòu)建物理實驗教學與科技創(chuàng)新協(xié)同培養(yǎng)體系。經(jīng)過該體系的有機調(diào)節(jié)，教學活動、學生的科創(chuàng)活動能夠有效聯(lián)結(jié)并相互影響，教學活動能夠通過學生科技創(chuàng)新活動得到內(nèi)容補充和效果檢驗，學生的科技作品能夠通過大學物理實驗、大學物理演示實驗應用于具體的教學實踐中，形成有效的閉環(huán)反饋機制。并且經(jīng)過實施案例證實該體系確實可以達到一定的效果，提高大學生學習和科技創(chuàng)新的積極性，為國家培養(yǎng)高素質(zhì)高科技人才奠定扎實的基礎。

作者:劉志海 趙恩銘 劉志軍 張羽 佟成國 單位:哈爾濱工程大學理學院