許衍哲

［摘 ? ? ? ? ? 要］ ?大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科專業(yè)學(xué)生訓(xùn)練科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本課程內(nèi)容，利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，可以提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。物理實(shí)驗(yàn)可以保障學(xué)生的綜合素質(zhì)提升，尤其可以培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。在新課改的背景下，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)也需要進(jìn)行改革，更新大學(xué)物理教學(xué)的理念，加強(qiáng)建設(shè)實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)新大學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，完善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的建設(shè)，提升大學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰σ约皠?chuàng)新能力等。

［關(guān) ? ?鍵 ? 詞］ ?大學(xué)；物理實(shí)驗(yàn)；創(chuàng)新思維能力；教學(xué)措施

［中圖分類號(hào)］ ?G715 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ［文獻(xiàn)標(biāo)志碼］ ?A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?［文章編號(hào)］ ?2096-0603（2019）23-0140-02

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程可以幫助學(xué)生系統(tǒng)的學(xué)習(xí)科學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰退仞B(yǎng)，通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)創(chuàng)新性人才，保障學(xué)生的綜合素質(zhì)，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神。利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，一方面可以提升學(xué)生的知識(shí)理解能力，提高綜合素質(zhì)，另一方面可以提升學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力。改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，根據(jù)社會(huì)發(fā)展需求改善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，為我國(guó)培養(yǎng)更多應(yīng)用型人才，這也是高等教學(xué)的任務(wù)目標(biāo)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，需要注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力等，不斷更新教育理念，加強(qiáng)建設(shè)教學(xué)團(tuán)隊(duì)，探索出有效的教學(xué)方法，保障大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。

一、概述大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

（一）概述大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理是理工科學(xué)生的大學(xué)基礎(chǔ)課程，利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維。利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程，有利于幫助學(xué)生深入理解課堂知識(shí)，進(jìn)一步論證一些理論知識(shí)，同時(shí)還可以提高學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力。

保障大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)質(zhì)量，需要明確實(shí)驗(yàn)?zāi)康暮蛯?shí)驗(yàn)基本理念，確定具體的實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)儀器等。通過(guò)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，可以使學(xué)生靈活利用各種實(shí)驗(yàn)儀器，準(zhǔn)確地測(cè)量相關(guān)物理量，準(zhǔn)確計(jì)算實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并獲得準(zhǔn)確的結(jié)果。

（二）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀

高中物理教學(xué)不夠注重物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，在應(yīng)試教育的影響下，很多高中學(xué)校注重理論知識(shí)學(xué)習(xí)，忽略了實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用，因此在大學(xué)學(xué)習(xí)過(guò)程中，很多學(xué)生也自然不重視實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)。此外，各類學(xué)生沒(méi)有加大力度投入實(shí)驗(yàn)經(jīng)費(fèi)，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)室缺乏器材，降低了學(xué)生參加大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，教師同樣也缺乏教學(xué)熱情。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容比較簡(jiǎn)單，利用的實(shí)驗(yàn)設(shè)備比較陳舊，無(wú)法及時(shí)更新大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)器材，同時(shí)沒(méi)有更新大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)方法，無(wú)法滿足科技發(fā)展需求。此外，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和科技發(fā)展相脫節(jié)，大學(xué)沒(méi)有根據(jù)專業(yè)安排大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，導(dǎo)致大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)缺乏針對(duì)性，無(wú)法突出專業(yè)特殊性。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法比較落后，具體的教學(xué)方法比較單一，無(wú)法激發(fā)學(xué)生的物理實(shí)驗(yàn)興趣。當(dāng)前利用的教學(xué)方法不利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，學(xué)生只是在被動(dòng)地接受知識(shí)，無(wú)法培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)和創(chuàng)新思維能力關(guān)系

（一）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)拓展學(xué)生的創(chuàng)新思維

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)是理論，教師引導(dǎo)學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，思考實(shí)驗(yàn)進(jìn)程，進(jìn)一步分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，最終獲取科學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)論。實(shí)驗(yàn)會(huì)跟隨實(shí)驗(yàn)環(huán)境發(fā)生變化，學(xué)生需要根據(jù)實(shí)驗(yàn)條件改變實(shí)驗(yàn)方法，這也是學(xué)生必備的學(xué)習(xí)技能。在這個(gè)過(guò)程中，教師需要配合學(xué)生，突出學(xué)生的主體地位，教師要發(fā)揮輔助作用。在這種教學(xué)模式影響下，拓展學(xué)生的思路，提高學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，避免受課本知識(shí)的局限。并不是所有的實(shí)驗(yàn)都是成功的，學(xué)生需要不斷改進(jìn)實(shí)驗(yàn)方法，提升自身的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Γ诜磸?fù)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?/p>

（二）物理實(shí)驗(yàn)可以幫助學(xué)生聯(lián)系理論和實(shí)際

當(dāng)前社會(huì)發(fā)展需要技能型人才，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的能力，提高學(xué)生的實(shí)踐能力，利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)一步鞏固學(xué)生學(xué)到的理論知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的觀察能力和動(dòng)手能力等。學(xué)生在整個(gè)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中，可以拓展學(xué)生的思維，結(jié)合理論知識(shí)聯(lián)系實(shí)際問(wèn)題，不斷創(chuàng)新大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)屬于一項(xiàng)科學(xué)互動(dòng)，需要學(xué)生親自參與到實(shí)踐當(dāng)中，保證學(xué)習(xí)過(guò)程的深入性，因此大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)比較復(fù)雜，可以提高學(xué)生學(xué)習(xí)的嚴(yán)謹(jǐn)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新探索精神。

三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新思維能力的措施

（一）更新大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容和方法

利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)可以培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型人才，而實(shí)踐能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容需要體現(xiàn)出專業(yè)需求，滿足大學(xué)人才培養(yǎng)的目標(biāo)，提高學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，這也是當(dāng)今高校教學(xué)的重點(diǎn)。

增加虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，以提高高等教育的信息化水平，這也是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的重點(diǎn)，有利于進(jìn)一步改革大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。利用虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)，進(jìn)一步完善大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系，保證大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。教師要融合實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容和信息技術(shù)，提升大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)學(xué)校轉(zhuǎn)型。整合優(yōu)化原有的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，將物理海洋內(nèi)容增加到原有方針實(shí)驗(yàn)?zāi)K，根據(jù)海浪模擬系統(tǒng)和環(huán)流模擬系統(tǒng)設(shè)置虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。針對(duì)海浪模擬系統(tǒng)，可以利用漫游模式窗口選擇利用自由相機(jī)模擬模式，在自然環(huán)境串口中通過(guò)改變風(fēng)速，觀察海浪的實(shí)際形成過(guò)程。

在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中加入Mathematics和Origin：利用Math-ematics數(shù)學(xué)軟件，利用Origin可以出現(xiàn)圖像可視化功能，方便大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)當(dāng)中有機(jī)結(jié)合二者，學(xué)生可以結(jié)合數(shù)據(jù)和圖形等，處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，完成繪圖工作，模擬仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)，比較實(shí)驗(yàn)結(jié)果的誤差。學(xué)生在設(shè)計(jì)畢業(yè)論文當(dāng)中利用這兩個(gè)軟件實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)處理等，提高論文的質(zhì)量。

（二）利用BRUNER發(fā)現(xiàn)法完成教學(xué)

很多大學(xué)物理教師仍利用單一的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，注重講授概念和理論，學(xué)生雖然知道理論知識(shí)，但卻不知道理論知識(shí)的來(lái)源，導(dǎo)致學(xué)生質(zhì)疑精神。人類通過(guò)質(zhì)疑和猜想進(jìn)一步發(fā)展科學(xué)。利用發(fā)現(xiàn)法教學(xué)，讓學(xué)生掌握基本理論概念，準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)需要的資料和儀器，教師在這個(gè)過(guò)程中發(fā)揮著指導(dǎo)作用。由學(xué)生自主設(shè)計(jì)物理實(shí)驗(yàn)，確定物理實(shí)驗(yàn)定律的來(lái)源，推導(dǎo)物理定律，這樣有利于拓展學(xué)生的思路，培養(yǎng)學(xué)生的思維創(chuàng)新能力。例如，在學(xué)習(xí)電學(xué)實(shí)驗(yàn)中串聯(lián)、并聯(lián)的原理過(guò)程中，教師透徹地講解其原理之后，可以讓學(xué)生自己制作簡(jiǎn)單的發(fā)電機(jī)，教師在學(xué)生制作過(guò)程中要提供適當(dāng)指導(dǎo)，幫助學(xué)生聯(lián)系理論和實(shí)際，進(jìn)一步提升學(xué)生的思維創(chuàng)新能力。

（三）引導(dǎo)學(xué)生掌握創(chuàng)新方法和創(chuàng)新技巧

物理學(xué)科具有很強(qiáng)的邏輯性，學(xué)習(xí)物理知識(shí)的過(guò)程中利用邏輯性，學(xué)生在掌握了學(xué)習(xí)方法和學(xué)習(xí)技巧后，才可以不斷提高自身思維創(chuàng)新能力，提升物理學(xué)習(xí)的效果。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新，不僅要求學(xué)生掌握創(chuàng)新方法，還要提高學(xué)生的知識(shí)水平，要求學(xué)生樹(shù)立認(rèn)真的態(tài)度。教師要?jiǎng)?chuàng)新學(xué)習(xí)方法，保證物理創(chuàng)新技巧，以保證學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

鍛煉學(xué)生利用有效的物理創(chuàng)新方法是對(duì)大學(xué)物理教師的教學(xué)要求。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師需要首先傳授理論知識(shí)，保障學(xué)生可以巧妙地利用物理技巧，這是創(chuàng)新思維能力培養(yǎng)的基礎(chǔ)。學(xué)生掌握一定的理論基礎(chǔ)后，可以進(jìn)行進(jìn)一步的實(shí)踐練習(xí)。在實(shí)踐中利用理論，有利于提升創(chuàng)新思維能力。在實(shí)際創(chuàng)新中可能會(huì)遇到各種創(chuàng)新問(wèn)題，教師需要引導(dǎo)利用創(chuàng)新方法解答各種類型的題目。在不同的題型中，培養(yǎng)學(xué)生的辨別創(chuàng)新的能力，學(xué)生掌握各種創(chuàng)新方法，以解決各種題型的問(wèn)題，這樣一來(lái)學(xué)生可以真正地理解和運(yùn)用創(chuàng)新理論，提升大學(xué)生的物理創(chuàng)新能力。

（四）加強(qiáng)實(shí)踐實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)

在大學(xué)開(kāi)發(fā)實(shí)驗(yàn)室，學(xué)生可以利用實(shí)驗(yàn)室完成各種實(shí)驗(yàn)。大學(xué)生需要根據(jù)不同專業(yè)設(shè)置基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)室，加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室資源的共享，實(shí)現(xiàn)專業(yè)交叉，構(gòu)建大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。大學(xué)可以統(tǒng)一部署實(shí)驗(yàn)設(shè)備，充分利用當(dāng)前的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，進(jìn)一步延伸教學(xué)，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)興趣。

利用選課系統(tǒng)，引導(dǎo)學(xué)生學(xué)生根據(jù)自己的興趣愛(ài)好和專業(yè)選擇實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，同時(shí)也可以科學(xué)協(xié)調(diào)實(shí)驗(yàn)時(shí)間，由學(xué)生自己制定實(shí)驗(yàn)方案，自己選擇設(shè)備，控制實(shí)驗(yàn)過(guò)程和時(shí)間。例如，完成“超聲聲速測(cè)量”實(shí)驗(yàn)，可以轉(zhuǎn)換空氣聲速為液體聲速測(cè)量和固體聲速測(cè)量，組合實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器，充分利用現(xiàn)有資源，拓展研究性實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步提升學(xué)生的思維創(chuàng)新能力，引導(dǎo)學(xué)生努力發(fā)現(xiàn)設(shè)置研究的項(xiàng)目，在問(wèn)題解決過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。

（五）充分利用網(wǎng)絡(luò)空間

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容需要滿足現(xiàn)代科技發(fā)展需求，因此大學(xué)物理教師需要不斷重組和更新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，設(shè)置部分驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為自選內(nèi)容，使綜合性實(shí)驗(yàn)和研究性實(shí)驗(yàn)的比例不斷增加。同時(shí)，可以在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)利用計(jì)算機(jī)技術(shù)，很多實(shí)驗(yàn)可以利用計(jì)算機(jī)改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方式，提升實(shí)驗(yàn)的測(cè)量準(zhǔn)確度和測(cè)量速度。向?qū)W生介紹物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)和基本原理，學(xué)生通過(guò)觀察和操作實(shí)驗(yàn)，可以感受到信息技術(shù)的作用，提高學(xué)生的探究欲望，培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)踐能力。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師要及時(shí)向?qū)W生介紹最新科技、最新研究成果和未來(lái)發(fā)展動(dòng)向，使學(xué)生的思維事業(yè)上變得更加開(kāi)闊，進(jìn)一步提高大學(xué)生的創(chuàng)新思維能力。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)需要充分利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，幫助學(xué)生獲取知識(shí)。在網(wǎng)絡(luò)條件下，可拓展物理實(shí)驗(yàn)課程到課外空間，如可以在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)主頁(yè)上上傳大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)資源和信息，學(xué)生利用網(wǎng)絡(luò)完成選課活動(dòng)，建立開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)室。學(xué)生可以在課前進(jìn)行實(shí)驗(yàn)仿真，利用充足的網(wǎng)絡(luò)信息，拓展學(xué)生的眼界，保證學(xué)生課前預(yù)習(xí)的效果。

大學(xué)物理學(xué)習(xí)需要利用實(shí)驗(yàn)教學(xué)，利用大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)有利于培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新思維能力，保持科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)態(tài)度，為學(xué)生今后的發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

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編輯 李 靜