浅谈大学物理实验中如何培养学生的创新思维能力
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［摘 要］ 大学物理实验是理工科专业学生训练科学实验的基本课程内容，利用大学物理实验，可以提高学生的创新思维能力。物理实验可以保障学生的综合素质提升，尤其可以培养学生的创新能力。在新课改的背景下，大学物理实验也需要进行改革，更新大学物理教学的理念，加强建设实验教学团队，创新大学实验教学内容，完善大学物理实验教学的建设，提升大学生的科学素养、实验能力以及创新能力等。
［关 键 词］ 大学；物理实验；创新思维能力；教学措施
［中图分类号］ G715 ［文献标志码］ A ［文章编号］ 2096-0603（2019）23-0140-02
大学物理实验课程可以帮助学生系统的学习科学实验技术，培养学生的科学实验能力和素养，通过大学物理实验培养创新性人才，保障学生的综合素质，培养学生的创新精神。利用大学物理实验教学，一方面可以提升学生的知识理解能力，提高综合素质，另一方面可以提升学生的实际动手能力。改革大学物理实验教学，根据社会发展需求改善大学物理实验，为我国培养更多应用型人才，这也是高等教学的任务目标。在大学物理实验当中，需要注重培养学生的创新意识和创新能力等，不断更新教育理念，加强建设教学团队，探索出有效的教学方法，保障大学物理实验教学效果。
一、概述大学物理实验
（一）概述大学物理实验
大学物理是理工科学生的大学基础课程，利用大学物理实验课程可以培养学生的动手能力和创新思维。利用大学物理实验课程，有利于帮助学生深入理解课堂知识，进一步论证一些理论知识，同时还可以提高学生的实际动手能力和创新思维能力。
保障大学物理实验质量，需要明确实验目的和实验基本理念，确定具体的实验方法和实验仪器等。通过大学物理实验，可以使学生灵活利用各种实验仪器，准确地测量相关物理量，准确计算实验数据并获得准确的结果。
（二）大学物理实验教学的现状
高中物理教学不够注重物理实验教学，在应试教育的影响下，很多高中学校注重理论知识学习，忽略了实验教学的作用，因此在大学学习过程中，很多学生也自然不重视实验学习。此外，各类学生没有加大力度投入实验经费，导致实验室缺乏器材，降低了学生参加大学物理实验的兴趣，教师同样也缺乏教学热情。
大学物理实验内容比较简单，利用的实验设备比较陈旧，无法及时更新大学生物理实验器材，同时没有更新大学物理实验方法，无法满足科技发展需求。此外，大学物理实验和科技发展相脱节，大学没有根据专业安排大学物理实验，导致大学物理实验缺乏针对性，无法突出专业特殊性。
大学物理实验教学方法比较落后，具体的教学方法比较单一，无法激发学生的物理实验兴趣。当前利用的教学方法不利于培养学生的创新思维能力，学生只是在被动地接受知识，无法培养学生的创新思维能力。
二、大学物理实验教学和创新思维能力关系
（一）大学物理实验拓展学生的创新思维
大学物理实验的基础是理论，教师引导学生观察实验现象，思考实验进程，进一步分析实验数据，最终获取科学的实验结论。实验会跟随实验环境发生变化，学生需要根据实验条件改变实验方法，这也是学生必备的学习技能。在这个过程中，教师需要配合学生，突出学生的主体地位，教师要发挥辅助作用。在这种教学模式影响下，拓展学生的思路，提高学生的思维创新能力，避免受课本知识的局限。并不是所有的实验都是成功的，学生需要不断改进实验方法，提升自身的实验能力，在反复实验当中提升学生的实验能力。
（二）物理实验可以帮助学生联系理论和实际
当前社会发展需要技能型人才，大学物理实验可以培养学生理论联系实际的能力，提高学生的实践能力，利用实验教学进一步巩固学生学到的理论知识，培养学生的观察能力和动手能力等。学生在整个实验当中，可以拓展学生的思维，结合理论知识联系实际问题，不断创新大学物理实验的内容。大学物理实验属于一项科学互动，需要学生亲自参与到实践当中，保证学习过程的深入性，因此大学物理实验比较复杂，可以提高学生学习的严谨性，培养学生的创新探索精神。
三、大学物理实验培养学生创新思维能力的措施
（一）更新大学物理实验的内容和方法
利用大学物理实验可以培养高素质的应用型人才，而实践能力培养的基础是大学物理实验的内容，大学物理实验的内容需要体现出专业需求，满足大学人才培养的目标，提高学生的创新思维能力，这也是当今高校教学的重点。
增加虚拟仿真实验：利用虚拟仿真实验教学，以提高高等教育的信息化水平，这也是大学物理实验的重点，有利于进一步改革大学物理实验内容。利用虚拟仿真实验教学，进一步完善大学物理实验教学体系，保证大学物理实验教学质量。教师要融合实验教学内容和信息技术，提升大学物理实验教学质量，实现学校转型。整合优化原有的大学物理实验内容，将物理海洋内容增加到原有方针实验模块，根据海浪模拟系统和环流模拟系统设置虚拟仿真实验项目。针对海浪模拟系统，可以利用漫游模式窗口选择利用自由相机模拟模式，在自然环境串口中通过改变风速，观察海浪的实际形成过程。
在大学物理实验中加入Mathematics和Origin：利用Math-ematics數学软件，利用Origin可以出现图像可视化功能，方便大学物理实验教学。在大学物理实验当中有机结合二者，学生可以结合数据和图形等，处理实验数据，完成绘图工作，模拟仿真实验结果数据，比较实验结果的误差。学生在设计毕业论文当中利用这两个软件实现数据处理等，提高论文的质量。 （二）利用BRUNER发现法完成教学
很多大学物理教师仍利用单一的大学物理实验教学方法，注重讲授概念和理论，学生虽然知道理论知识，但却不知道理论知识的来源，导致学生质疑精神。人类通过质疑和猜想进一步发展科学。利用发现法教学，让学生掌握基本理论概念，准备实验需要的资料和仪器，教师在这个过程中发挥着指导作用。由学生自主设计物理实验，确定物理实验定律的来源，推导物理定律，这样有利于拓展学生的思路，培养学生的思维创新能力。例如，在学习电学实验中串联、并联的原理过程中，教师透彻地讲解其原理之后，可以让学生自己制作简单的发电机，教师在学生制作过程中要提供适当指导，帮助学生联系理论和实际，进一步提升学生的思维创新能力。
（三）引导学生掌握创新方法和创新技巧
物理学科具有很强的逻辑性，学习物理知识的过程中利用逻辑性，学生在掌握了学习方法和学习技巧后，才可以不断提高自身思维创新能力，提升物理学习的效果。大学物理实验创新，不仅要求学生掌握创新方法，还要提高学生的知识水平，要求学生树立认真的态度。教师要创新学习方法，保证物理创新技巧，以保证学生的创新思维能力。
锻炼学生利用有效的物理创新方法是对大学物理教师的教学要求。在大学物理实验教学中，教师需要首先传授理论知识，保障学生可以巧妙地利用物理技巧，这是创新思维能力培养的基础。学生掌握一定的理论基础后，可以进行进一步的实践练习。在实践中利用理论，有利于提升创新思维能力。在实际创新中可能会遇到各种创新问题，教师需要引导利用创新方法解答各种类型的题目。在不同的题型中，培养学生的辨别创新的能力，学生掌握各种创新方法，以解决各种题型的问题，这样一来学生可以真正地理解和运用创新理论，提升大学生的物理创新能力。
（四）加强实践实训基地建设
在大学开发实验室，学生可以利用实验室完成各种实验。大学生需要根据不同专业设置基础实验室，加强实验室资源的共享，实现专业交叉，构建大学物理实验平台。大学可以统一部署实验设备，充分利用当前的实验设备，进一步延伸教学，提高学生的实验学习兴趣。
利用选课系统，引导学生学生根据自己的兴趣爱好和专业选择实验项目，同时也可以科学协调实验时间，由学生自己制定实验方案，自己选择设备，控制实验过程和时间。例如，完成“超声声速测量”实验，可以转换空气声速为液体声速测量和固体声速测量，组合实验室现有的仪器，充分利用现有资源，拓展研究性实验，进一步提升学生的思维创新能力，引导学生努力发现设置研究的项目，在问题解决过程中培养学生的创新思维能力。
（五）充分利用网络空间
大学物理实验教学内容需要满足现代科技发展需求，因此大学物理教师需要不断重组和更新实验内容，设置部分验证性实验为自选内容，使综合性实验和研究性实验的比例不断增加。同时，可以在物理实验教学利用计算机技术，很多实验可以利用计算机改变传统实验方式，提升实验的测量准确度和测量速度。向学生介绍物理实验教学系统的整体结构和基本原理，学生通过观察和操作实验，可以感受到信息技术的作用，提高学生的探究欲望，培养学生的综合实践能力。在大学物理实验教学中，教师要及时向学生介绍最新科技、最新研究成果和未来发展动向，使学生的思维事业上变得更加开阔，进一步提高大学生的创新思维能力。大学物理实验需要充分利用网络技术，帮助学生获取知识。在网络条件下，可拓展物理实验课程到课外空间，如可以在大学物理实验教学平台主页上上传大学物理实验资源和信息，学生利用网络完成选课活动，建立开放性的实验室。学生可以在课前进行实验仿真，利用充足的网络信息，拓展学生的眼界，保证学生课前预习的效果。
大学物理学习需要利用实验教学，利用大学物理实验有利于培养学生的创新思维能力，保持科学严谨的实验态度，为学生今后的发展奠定坚实的基础。
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编辑 李 静
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