大學物理實驗在培養科技創新人才中的重要作用

楊曉紅

摘 要：隨著時代的發展，對學生的綜合素質能力提出新的要求，培養科技創新型人才是大學的一項重要任務，大學物理實驗對培養科技創新型人才有著積極性推動作用。本文主要借助大學物理學科實驗綜合課的教學特殊性，闡述大學物理綜合實驗，在高校培養大學科技創新物理人才的重要作用。

關鍵詞：大學物理實驗;科技創新人才;作用

大學物理作為理科的一門基礎性學科，對學生學習能力的培養和邏輯思維的養成有著重要的影響。同時物理是一門操作性很強的學科，物理的學習離不開物理實驗，大學物理實驗作為一門理工科學生必修的通識教育課程，對培養科技創新人才有著重要作用。

一、大學物理教學中引入實驗教育存在的問題

（一）側重對專業知識傳授，忽視對學生專業能力培養

高校目前的物理課堂教學內容，以傳授學生基礎知識為主，這種課堂教學方式學生往往使學生較為被動，學習問題的積極性不高，一部分大學教師的創新思路狹窄，創造性意識不強，很大程度上直接影響大學生自主創新能力的發展，造成部分學生創新思維思路滯塞。而且現在高校對學生專業評價的成績標準，主要指向學生的專業學習成績，這會導致部分學生片面追求專業課學習成績，忽視對其他專業能力的培養，尤其是課外能力的綜合性發展，使學生產生自主動手工作能力意識不強，實踐課外活動組織能力薄弱等問題。

（二）硬件設施不到位

硬件設施條件要求是組織開展，高校大學生信息科技專業，創新實踐活動的重要基礎物質條件保證。科研經費投入不足，確實是一個阻礙科技創新的重大技術問題，像大學生在學習發明過程中的小產品發明、小作品制作等，這些發明活動必須通過反復進行實驗與研究，才可能真正達到最終的發明制作成果要求。缺乏科研經費的前期研究投入，科研經費問題無法得到充分解決，硬件基礎設施很難安裝到位，導致學生的物理創新實驗難以實現。

（三）學生參與度不高

部分學校存在實驗室不足的現象，加上師生對實驗課的重視程度不顧，部分實驗操作起來存在一定的難度，阻礙學生進行有效的實驗操作。隨著信息技術的發展，很多教師在教學中采取多媒體演示的方式取代實際操作，因而在實際操作中學生的參與度往往是不高的，導致很多大學生的物理實驗缺乏標準性和創新性。

二、大學物理教學中引入實驗教育的必要性

（一）有利于學生的全面發展

大學物理在理科學生的課程設置上占有較大的比重，大學物理的學習有利于激發學生的創造性思維，培養學生的邏輯思維能力。大學物理實驗課程是現如今國內普通高校，在創新人才培養中最合適的一門課程，大學物理演示實驗是理論與實踐聯系的紐帶，使抽象理論形象化、具體化的有效手段，其也是大學物理實驗教學的重要組成部分，通過大學物理實驗課程，學生可以在實際的動手操作中，通過動手操作化抽象為具體，加深對抽象知識點的具體化理解，有效促進學生素質的全面提升和發展。

（二）有利于形成清晰的物理圖像

演示中的實驗活動能通過化抽象為具體，化枯燥為生動，引導學生充分體會獲得知識的感性認識。例如：金屬楊氏模量的測定的實驗中，鋼絲由于硬度強，給其加上1—7N的外力，用肉眼無法觀測到鋼絲的形變，但是借助光杠桿鏡尺組合的儀器，我們就可以在望眼鏡中明顯的觀察到尺上數值的變化，從而可以判斷鋼絲的形變問題。在對一些抽象知識點的理解上，學生會存在一定的困難。利用大學物理實驗，可以有效的形成清晰的物理圖像，促進學生更容易觀察物理現象，促進學生更好地研究一些科技發明。

三、大學物理實驗對培養科技創新人才的作用

（一）有利于激發學生的好奇心

在物理課堂教學中，課堂上通過講述與研究實驗現象，或研究器材使用用途，能有效引發學生學習物理實驗的好奇心，促進學生思考的積極性，在有關物理實驗課堂中，可以加入一些實驗問題，可以滿足物理教學的基本需求，有效促進學生自主實驗，激起學生的知識探究欲，使學生能夠認真學習有關實驗中各種物理知識。這樣在整個物理學習過程，任何學習階段的學生，都可以積極的改正學習態度，主動參與到大學物理的學習中。

（二）有利于培養學生的邏輯思維能力

進行創新性科學研究，邏輯性思維是必不可缺的一項本領，擁有良好的邏輯性思維，對學生的學習、工作和生活都有著很大的幫助，因此大學物理實驗對學生的邏輯性思維訓練有著很大的幫助。在進行物理實驗前，學生需要進行一定的思考，制定相關的方案，并采取具體的步驟進行實施，在這個過程中學生需要進行有效的思考，并規劃相關的方案，充分對學生邏輯思維的考察和培養。學生在大學物理實驗中，通過思考和規劃不知不覺中鍛煉思維，培養實驗探究創新能力，幫助學生摒棄片面、表層等形式思考的不良思維習慣。

（三）加強對學生心理素質的培養

科技創新研究的道路永遠不是一帆風順的，對科技創新型人才心理素質的要求也是十分高的，一個優秀的科技創新型人才，必須具備強大的心理素質和百折不撓的品質，因此教師要注重加強對學生心理素質的培養和提升。比如：教師可以在課堂上給學生設置一些問題，當被提問的學生回答錯誤時，教師需要及時鼓勵學生回答下去，改變學生錯誤的思想觀念，幫助學生正確的處理自己負面的情緒和能量。同時教師要引導學生正確看待實驗中的失敗和錯誤，使學生在失敗中成長，并學習選擇有價值的事物思考，降低學生面對物理實驗時的挫折感，提高學生對物理實驗學習的興趣，給全班學生建立良好的心理素質和思考氛圍，從而有利于推動學生的整體進步和發展。

（四）有利于理解物理概念和物理規律

建立正確的物理概念與規律認識是人腦對其過程中，感性材料進行化抽象為具體的產物，對知識的理解不應該僅僅停留在對概念的背誦和記憶上，甚至對一些抽象概念僅僅只是背誦，而無法達到理解的程度。物理演示實驗不僅直觀，且具有很強的說服力，尤其是對于一些可見度小，不易被學生觀察，且投影儀只能在一定水平內演示、觀察的教學內容，像對于水波的干涉、衍射條紋等現象。用發波水槽借助于投影儀進行水平演示，既可以起到放大的作用，又可以使其有強烈的動感，使得學生能夠看到清晰的水波干涉衍射條紋，對于學生形成正確的物理概念與規律，有極大的影響和幫助。

四、在大學物理實驗中培養創新人才的方式

（一）提高學生對實驗的參與度

為提高大學物理教學的效率，在組織學生進行演示實驗教學過程中，適當地增加學生的課余時間參與實驗活動，可以有效提高學生對實驗學習的興趣和自覺性，并鍛煉學生對實驗知識的深入講解和應用能力。例如：在組織學生進行演示示波器的原理和使用的演示實驗的課程教學中，教師可以打破常規，提前組織學生自主實驗，讓學生通過上網及時查詢示波器正常工作的原理，結合所學的電信號知識，來分析并講解示波器正常工作的原理，使得學生們通過參與活動融入到演示的實驗教學中，體會到物理實驗學習的苦與樂，增強物理探究的興趣和積極性。在進行演示實驗教學的過程中，還可以讓教師和學生預測物理演示的結果，各自觀察學生的演示實驗后，互相交流討論解決實驗中的難題，促進創新物理實驗課堂的構建。

（二）依托現有演示儀器為科技創新提供素材

為增強學生參與物理科技創新，培養學生創新意識和能力，在教學中針對不同的儀器演示實驗時，教師可以提出此儀器的改進方法，并以組為單位，利用課余時間進行演示儀器的改造或模仿。比如：在進行利用光電傳感器測轉動慣量的演示實驗教學時，除了讓學生依據教材中的內容完成學習外，還可以讓學生利用生活中的一些材料進行實驗，如測一個蒸籠、一瓶礦泉水等等的轉動慣量，這個教學活動不僅完成傳統的教學任務，還增加學生的創新意識，促進學生動手能力的提高。還可以讓物理實驗走進生活，增強學生實驗興趣，提高物理教學實踐成果，培養大學生人才的科技創新力量。

（三）開放演示實驗室

開放演示實驗室，能夠有效促進對學生的開放性演示教學，增進學生對抽象知識點的理解，促進學生親身體驗和創造性地觀察一些因課內學習時間不足，而無法進行的演示實驗，有利于開放學生的創造性，提高學生物理實驗的視野。開放演示實驗室對學生的教育有著重要的推動作用。開放演示實驗室教學是高校培養優秀學生，和創新管理人才的重要活動場所，也是促進高校創新管理教育的重要力量，有效滿足對科技創新型人才的培養。

（四）提高教師隊伍的素質

教師的素質水平和綜合能力，對學生的成長和教育中起著重要的作用，提高學校的綜合辦學水平，教師隊伍的素質是一項重要的參考指標。因此提高物理教師隊伍的整體素質，需要對物理教師的綜合能力進行審查，不僅要關注教師的專業化水平，更要重視教師的思想道德素質，在教師之間形成一定的競爭，使教師具有一定程度的危機感，從而促進大學物理教師的進步和發展。例如：鼓勵教師創新教學方法，采取適合學生的方法進行教學，利用多元化教學模式，鼓勵教師關注學生物理學習與生活實際聯系，教師多與學生進行交流物理實驗現象，促進大學物理知識的良好傳播，提升學生物理知識水平的層次性。

五、結語

綜上所述，大學物理實驗是一門基礎性的課程，也是一門十分重要的課程。大學物理實驗對學生大學物理的學習有著重要的影響，對學生的綜合素質提升也有著十分大的幫助。要不斷創新和完善大學物理實驗教學的模式和內容，加強對高校學生物理綜合能力和素質培養，提高大學生的科技創新意識思維能力，實際操作的能力和參與物理實驗設計的能力，培養出新型的科技創新物理人才。

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