大学物理多方位创新能力培养

大学物理多方位创新能力培养

摘要:

从大学物理教学的现状出发,提出改革大学物理的教学思想,根据专业科学的选择教学内容,将理论课和实验课整合优化,为学生营造教学和科学研究相结合的氛围,以实现对学生创新思维和动手能力的培养。

关键词:

大学物理;创新思维;培养

一、当今大学物理教学的现状

目前,我国还有相当数量的大学缺乏对学生进行创造性思维的培养,教学过程停滞在学习科学知识的认知过程上,缺乏“研究性”和“创新性”特征,学生依然是被动接受知识,主动的探究新知识,解决新问题的积极性不高。这些弊端在大学物理教学中同样存在,即没有将课内教学和课外的科研活动有机地结合,不利于培养学生独立思维能力和实践操作能力。很多学生认为大学物理就是为相应的专业课服务的,实用性不强,专业化不够。这种片面的观点忽视了大学物理在增强学生分析和解决问题的能力,培养学生科学素养等方面的重要性。在本文中,笔者将从目前大学物理教学的现状出发,着重阐述如何在大学物理教学过程中多方位的培养学生的创造性思维和创新能力。

二、多方位的培养学生的创新能力

(一)改革传统的教学思想

将“教学为中心”充实为“在以教学为中心的前提下,以培养学生的创新能力为目的,以服务科技应用于实际为导向”,从以下几个方面培养学生的创新能力。首先是获取知识的能力。学生一方面可以通过传统的课堂教学获取知识,还可以借助图书馆或者网络查阅相关文献资料。有了一定的知识储备之后,接下来就要引导学生进行数据的分析处理,这在大学物理实验中有直接的体现,借此可以锻炼学生分析和解决问题的能力。第三点是逻辑推理能力。该项能力是物理学教学要着力培养的,也是创新性思维所必需的。教师在日常的教学活动中,应有意识的引导学生应用直觉思维,鼓励学生对新的问题创造性的提出自己的看法,逐步建立起创新的思维模式[1]。

(二)选择合适的大学物理教学内容

目前我校多数专业的大学物理课程遵循相同的教学大纲,实施的教学内容基本相同,这种做法忽视了不同专业对物理知识的侧重点不同的实质,从而使物理教学面临新的挑战:即如何保持物理课自身体系完整同时又兼顾专业特点和要求。为此,应针对不同专业的特点制定不同的教学大纲,在教学过程中体现专业化的特点。就我校而言,电子信息工程以及通信工程等专业与物理学中的电磁学部分结合紧密,汽车服务工程和轨道交通专业与力学部分结合紧密,化学专业多用到热学和光学知识。因此,在教学中应根据学生的专业有侧重点的设置教学内容,这样有助于实现大学物理课程和其他专业课的对接。

(三)实现大学物理理论课和实验课的整合

物理学是一门理论和实验相结合的学科,为了使学生对物理知识有深刻的理解,就要求在传授物理理论知识的基础上,还要借助物理实验进行印证。但就我校来看,目前大学物理理论课和实验课的开设没有实现很好的融合,表现如下:一是大学物理理论课和实验课几乎完全独立,理论课教学内容的顺序和实验课的设置不一致,造成了理论知识不能得到及时的实验验证,也不能及时指导实验。二是目前的大学物理实验教学多为验证性实验,一般是学生统一的按照固定的实验题目、仪器和方法,按步骤进行操作,记录和处理数据,对照物理理论分析实验结果。实验课纯粹就是验证现有理论,失去了物理实验促使新知识的发现这一重大作用,很大程度上限制了学生的实践和创新能力。为此,我们认为有必要对大学物理理论课及实验课进行整体优化,使其有效的配合起来,出现“1+1>2”的结果[2]。首先,应该根据大学物理理论课的授课内容有针对性的开设合适的实验题目,比如在一章结束之后即进行与该章内容相关的实验课。其次,将实验分为基础性实验和设计性实验等。在基础性实验中,着重训练学生对基本知识、技能和方法的掌握能力,主要由学生自己参照讲义动手完成实验,教师进行个别辅导,为后继实验的进行奠定扎实的基础。设计性实验则和学校的创新性项目相结合,采用启发式和开放型的教学方式,教师只作启发式引导,对于“查阅文献—拟定实验方案—数据测量和分析—撰写实验报告”这一环节,则要求学生独立完成。

(四)将学术研究贯穿于教学过程

要培养出具有创新能力的学生,必然对教师也有更高的要求,即作为大学教师,要积极参与科研活动,将新知识引入到大学物理的教学内容中去,这对提高大学物理理论课教学质量、培养学生的科学思维方法等都具有重要意义。在经典理论中加入新理论、新技术,不但可以扩充学生的知识面,还可以激发学生的好奇心和求知欲。在教学中,将物理科研融于课堂,把灌输式教学变为引导式教育,能够培养学生自主学习意识,提高思维能力[3]。在具体的教学过程中,可以结合教师本人的研究课题,设立一些比较简单的题目,对学生开放。比如笔者所在的学校,近两年开展的大学生创新性实验项目就是类似的情况。在项目的执行过程中,教师要注意把经典理论和实际应用相结合,引导学生从实际物理问题中抽象出理想化的物理模型,再利用现有理论分析和解决实际问题。

三、结语

本文针对在大学物理教学过程中,如何多方位的培养学生的创新能力提出了几点看法:首先是要改革传统的教学思想;其次根据学生的专业有侧重点的设置教学内容,将理论课和实验课整合优化,并设置设计性实验对学生开放,以培养学生的动手能力和创新精神。

作者:常旭 单位:商丘师范学院电子电气工程学院

基金项目:

商丘师范学院2015年度高等教育教学改革研究重点项目(2015jgxm05)。

参考文献

[1]张晚云,陆彦文,曾交龙.浅谈大学物理教学中创新思维与能力的培养[J].高等教育研究学报,2011,34(1):70-72.

[2]赵春旺.大学物理理论课与实验课整体优化的研究与实践[J].内蒙古工业大学学报(社会科学版),2004,13(1):116-118.

[3]辛旺.物理科研对大学物理教学的作用[J].考试周刊.2015,74:148.