大学物理实验在培养科技创新人才中的重要作用
杨晓红
摘 要：随着时代的发展，对学生的综合素质能力提出新的要求，培养科技创新型人才是大学的一项重要任务，大学物理实验对培养科技创新型人才有着积极性推动作用。本文主要借助大学物理学科实验综合课的教学特殊性，阐述大学物理综合实验，在高校培养大学科技创新物理人才的重要作用。
关键词：大学物理实验;科技创新人才;作用
大学物理作为理科的一门基础性学科，对学生学习能力的培养和逻辑思维的养成有着重要的影响。同时物理是一门操作性很强的学科，物理的学习离不开物理实验，大学物理实验作为一门理工科学生必修的通识教育课程，对培养科技创新人才有着重要作用。
一、大学物理教学中引入实验教育存在的问题
（一）侧重对专业知识传授，忽视对学生专业能力培养
高校目前的物理课堂教学内容，以传授学生基础知识为主，这种课堂教学方式学生往往使学生较为被动，学习问题的积极性不高，一部分大学教师的创新思路狭窄，创造性意识不强，很大程度上直接影响大学生自主创新能力的发展，造成部分学生创新思维思路滞塞。而且现在高校对学生专业评价的成绩标准，主要指向学生的专业学习成绩，这会导致部分学生片面追求专业课学习成绩，忽视对其他专业能力的培养，尤其是课外能力的综合性发展，使学生产生自主动手工作能力意识不强，实践课外活动组织能力薄弱等问题。
（二）硬件设施不到位
硬件设施条件要求是组织开展，高校大学生信息科技专业，创新实践活动的重要基础物质条件保证。科研经费投入不足，确实是一个阻碍科技创新的重大技术问题，像大学生在学习发明过程中的小产品发明、小作品制作等，这些发明活动必须通过反复进行实验与研究，才可能真正达到最终的发明制作成果要求。缺乏科研经费的前期研究投入，科研经费问题无法得到充分解决，硬件基础设施很难安装到位，导致学生的物理创新实验难以实现。
（三）学生参与度不高
部分学校存在实验室不足的现象，加上师生对实验课的重视程度不顾，部分实验操作起来存在一定的难度，阻碍学生进行有效的实验操作。随着信息技术的发展，很多教师在教学中采取多媒体演示的方式取代实际操作，因而在实际操作中学生的参与度往往是不高的，导致很多大学生的物理实验缺乏标准性和创新性。
二、大学物理教学中引入实验教育的必要性
（一）有利于学生的全面发展
大学物理在理科学生的课程设置上占有较大的比重，大学物理的学习有利于激发学生的创造性思维，培养学生的逻辑思维能力。大学物理实验课程是现如今国内普通高校，在创新人才培养中最合适的一门课程，大学物理演示实验是理论与实践联系的纽带，使抽象理论形象化、具体化的有效手段，其也是大学物理实验教学的重要组成部分，通过大学物理实验课程，学生可以在实际的动手操作中，通过动手操作化抽象为具体，加深对抽象知识点的具体化理解，有效促进学生素质的全面提升和发展。
（二）有利于形成清晰的物理图像
演示中的实验活动能通过化抽象为具体，化枯燥为生动，引导学生充分体会获得知识的感性认识。例如：金属杨氏模量的测定的实验中，钢丝由于硬度强，给其加上1—7N的外力，用肉眼无法观测到钢丝的形变，但是借助光杠杆镜尺组合的仪器，我们就可以在望眼镜中明显的观察到尺上数值的变化，从而可以判断钢丝的形变问题。在对一些抽象知识点的理解上，学生会存在一定的困难。利用大学物理实验，可以有效的形成清晰的物理图像，促进学生更容易观察物理现象，促进学生更好地研究一些科技发明。
三、大学物理实验对培养科技创新人才的作用
（一）有利于激发学生的好奇心
在物理课堂教学中，课堂上通过讲述与研究实验现象，或研究器材使用用途，能有效引发学生学习物理实验的好奇心，促进学生思考的积极性，在有关物理实验课堂中，可以加入一些实验问题，可以满足物理教学的基本需求，有效促进学生自主实验，激起学生的知识探究欲，使学生能够认真学习有关实验中各种物理知识。这样在整个物理学习过程，任何学习阶段的学生，都可以积极的改正学习态度，主动参与到大学物理的学习中。
（二）有利于培养学生的逻辑思维能力
进行创新性科学研究，逻辑性思维是必不可缺的一项本领，拥有良好的逻辑性思维，对学生的学习、工作和生活都有着很大的帮助，因此大学物理实验对学生的逻辑性思维训练有着很大的帮助。在进行物理实验前，学生需要进行一定的思考，制定相关的方案，并采取具体的步骤进行实施，在这个过程中学生需要进行有效的思考，并规划相关的方案，充分对学生逻辑思维的考察和培养。学生在大学物理实验中，通过思考和规划不知不觉中锻炼思维，培养实验探究创新能力，帮助学生摒弃片面、表层等形式思考的不良思维习惯。
（三）加强对学生心理素质的培养
科技创新研究的道路永远不是一帆风顺的，对科技创新型人才心理素质的要求也是十分高的，一个优秀的科技创新型人才，必须具备强大的心理素质和百折不挠的品质，因此教师要注重加强对学生心理素质的培养和提升。比如：教师可以在课堂上给学生设置一些问题，当被提问的学生回答错误时，教师需要及时鼓励学生回答下去，改变学生错误的思想观念，帮助学生正确的处理自己负面的情绪和能量。同时教师要引导学生正确看待实验中的失败和错误，使学生在失败中成长，并学习选择有价值的事物思考，降低学生面对物理实验时的挫折感，提高学生对物理实验学习的兴趣，给全班学生建立良好的心理素质和思考氛围，从而有利于推动学生的整体进步和发展。
（四）有利于理解物理概念和物理规律
建立正确的物理概念与规律认识是人脑对其过程中，感性材料进行化抽象为具体的产物，对知识的理解不应该仅仅停留在对概念的背诵和记忆上，甚至对一些抽象概念仅仅只是背诵，而无法达到理解的程度。物理演示实验不仅直观，且具有很强的说服力，尤其是对于一些可见度小，不易被学生观察，且投影仪只能在一定水平内演示、观察的教学内容，像对于水波的干涉、衍射条纹等现象。用发波水槽借助于投影仪进行水平演示，既可以起到放大的作用，又可以使其有强烈的动感，使得学生能够看到清晰的水波干涉衍射条纹，對于学生形成正确的物理概念与规律，有极大的影响和帮助。
四、在大学物理实验中培养创新人才的方式
（一）提高学生对实验的参与度
为提高大学物理教学的效率，在组织学生进行演示实验教学过程中，适当地增加学生的课余时间参与实验活动，可以有效提高学生对实验学习的兴趣和自觉性，并锻炼学生对实验知识的深入讲解和应用能力。例如：在组织学生进行演示示波器的原理和使用的演示实验的课程教学中，教师可以打破常规，提前组织学生自主实验，让学生通过上网及时查询示波器正常工作的原理，结合所学的电信号知识，来分析并讲解示波器正常工作的原理，使得学生们通过参与活动融入到演示的实验教学中，体会到物理实验学习的苦与乐，增强物理探究的兴趣和积极性。在进行演示实验教学的过程中，还可以让教师和学生预测物理演示的结果，各自观察学生的演示实验后，互相交流讨论解决实验中的难题，促进创新物理实验课堂的构建。
（二）依托现有演示仪器为科技创新提供素材
为增强学生参与物理科技创新，培养学生创新意识和能力，在教学中针对不同的仪器演示实验时，教师可以提出此仪器的改进方法，并以组为单位，利用课余时间进行演示仪器的改造或模仿。比如：在进行利用光电传感器测转动惯量的演示实验教学时，除了让学生依据教材中的内容完成学习外，还可以让学生利用生活中的一些材料进行实验，如测一个蒸笼、一瓶矿泉水等等的转动惯量，这个教学活动不仅完成传统的教学任务，还增加学生的创新意识，促进学生动手能力的提高。还可以让物理实验走进生活，增强学生实验兴趣，提高物理教学实践成果，培养大学生人才的科技创新力量。
（三）开放演示实验室
开放演示实验室，能够有效促进对学生的开放性演示教学，增进学生对抽象知识点的理解，促进学生亲身体验和创造性地观察一些因课内学习时间不足，而无法进行的演示实验，有利于开放学生的创造性，提高学生物理实验的视野。开放演示实验室对学生的教育有着重要的推动作用。开放演示实验室教学是高校培养优秀学生，和创新管理人才的重要活动场所，也是促进高校创新管理教育的重要力量，有效满足对科技创新型人才的培养。
（四）提高教师队伍的素质
教师的素质水平和综合能力，对学生的成长和教育中起着重要的作用，提高学校的综合办学水平，教师队伍的素质是一项重要的参考指标。因此提高物理教师队伍的整体素质，需要对物理教师的综合能力进行审查，不仅要关注教师的专业化水平，更要重视教师的思想道德素质，在教师之间形成一定的竞争，使教师具有一定程度的危机感，从而促进大学物理教師的进步和发展。例如：鼓励教师创新教学方法，采取适合学生的方法进行教学，利用多元化教学模式，鼓励教师关注学生物理学习与生活实际联系，教师多与学生进行交流物理实验现象，促进大学物理知识的良好传播，提升学生物理知识水平的层次性。
五、结语
综上所述，大学物理实验是一门基础性的课程，也是一门十分重要的课程。大学物理实验对学生大学物理的学习有着重要的影响，对学生的综合素质提升也有着十分大的帮助。要不断创新和完善大学物理实验教学的模式和内容，加强对高校学生物理综合能力和素质培养，提高大学生的科技创新意识思维能力，实际操作的能力和参与物理实验设计的能力，培养出新型的科技创新物理人才。
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