大學物理創(chuàng)新能力培養(yǎng)建立思索

時間:2022-11-25 09:14:00

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大學物理創(chuàng)新能力培養(yǎng)建立思索

摘要:為了解決新辦本科院校物理實踐教學面臨的問題,有效地培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)造能力,對大學物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的意義、目標及建設(shè)內(nèi)容進行探索和實踐,取得一定的成效。為新辦本科院校學生創(chuàng)新能力培養(yǎng)建立可參考的模式,具有一定的輻射和示范效果。

關(guān)鍵詞:大學物理;創(chuàng)新實踐基地;實驗教學

1物理創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的意義

1.1加強理論與實踐的聯(lián)系

著名華裔物理學家、諾貝爾獎獲得者楊振寧先生說:“現(xiàn)象是物理學的根源。”物理學的研究方法通常是在觀察和實驗的基礎(chǔ)上對物理現(xiàn)象進行分析、抽象和概括,建立物理模型,探索物理規(guī)律,進而形成物理理論[2]。通過實踐教學手段講授知識,把抽象的物理知識直觀、形象地展示給學生,引起學生的興趣,從而使得知識迅速有效地理解、消化、吸收、記憶。因此,理論教學應在實踐的基礎(chǔ)上,通過大學物理實踐基地建設(shè),給學生一個趣味寬松的實踐環(huán)境,可以提高學生的學習興趣,使物理課堂教學得到有效的補充和延伸。

1.2培養(yǎng)學生獨立觀察、分析、思考和解決實際問題的能力

來自不同地區(qū)、不同學校的學生的實踐能力參差不齊,但普遍呈現(xiàn)一種“眼高手低”的狀態(tài)。許多同學重課本理論學習,畏懼實驗,動手能力差,不會使用甚至不認識常用的實驗儀器,這大大制約了學生對理論知識的理解和探索新知識的能力,也大大影響實驗課的正常教學。實踐基地陳列各種常用儀器儀表、演示實驗儀器等,提供給學生一個不受時間限制,隨時參與實踐的平臺。學生通過查閱資料,動手實踐,認真探索,觀察記錄、撰寫實踐報告或小論文等達到培養(yǎng)獨立觀察、分析、思考和解決實際問題的能力,提高實踐技能。

1.3使學生了解物理學原理的實際應用情況,增強學習主動性

物理學是現(xiàn)代科學技術(shù)的重要理論基礎(chǔ)。高等學校工科大學物理教學中做好理論與工程實踐的銜接,不僅有利于學生對物理基本原理的理解,而且有利于培養(yǎng)學生分析問題和解決問題的能力,并能促進學生科學素質(zhì)的提高。許多學生對課本以外的物理知識(包括物理學的發(fā)展歷史、前沿科技及物理學知識在工程技術(shù)及生活中的應用等)了解得很少,這也使學生學習物理的興趣和動力受到限制。通過實踐基地向?qū)W生提供內(nèi)容豐富的課堂插播錄相、物理百科知識、物理學在生活、空間探索、軍事、材料等領(lǐng)域的應用、近代物理和高新技術(shù)的新發(fā)展等知識,充分展示物理學理論密切聯(lián)系工程實際、豐富多彩的學科特點,大大提高學習興趣和學習主動性,提高教與學的效果。

2創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的目標

創(chuàng)造力是每一個正常人都具有的一種自然屬性,人們的創(chuàng)造力是可以通過相關(guān)的學習或訓練、通過創(chuàng)新教育的實施而被激發(fā)出來的[3]。學校教育是培養(yǎng)創(chuàng)造力的搖籃,創(chuàng)新實踐基地建設(shè),是提供培養(yǎng)創(chuàng)造力的平臺。通過創(chuàng)新實踐訓練,達到培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識,訓練學生的實踐能力,拓展學生的知識面,積累學生的生產(chǎn)生活經(jīng)驗,培養(yǎng)學生靈活思考、通變解決問題的能力和團隊合作精神,分工協(xié)作能力。為了達到這些目標,基地建設(shè)應具有趣味性、實用性、先進性、科學性、創(chuàng)造性的特點。通過趣味橫生的演示實驗,使學生產(chǎn)生強烈的求知欲、探索欲,能給學生留下深刻的印象,使學生更喜歡學物理,更熱愛科學;通過精彩的視頻、圖書或圖片,展示物理知識在生產(chǎn)生活實際、現(xiàn)代科技中的應用,體現(xiàn)物理學的實用性,培養(yǎng)學生應用知識的能力,拓展學生視野;通過設(shè)計巧妙、體現(xiàn)高科技應用、具有創(chuàng)造性的先進儀器(如磁懸浮列車、記憶合金等)讓學生感受到先進科學技術(shù)的神奇和實用。

3創(chuàng)新實踐基地建設(shè)的內(nèi)容

創(chuàng)新實踐基地包括演示實驗室、創(chuàng)新實驗室、視頻播放室、圖書圖片作品陳列室、電子設(shè)計實驗室等,其涉及硬件環(huán)境及軟件環(huán)境建設(shè)。

3.1硬件環(huán)境建設(shè)

準備200平方米的實踐基地用教室,包括演示實驗室、創(chuàng)新實驗室、視頻播放室、圖書圖片作品等陳列室、電子設(shè)計實驗室、材料儲藏室,實踐基地建在教學大樓內(nèi),利于學生利用課間或課余時間參觀或?qū)嵺`,也有利于教師領(lǐng)取課堂演示實驗儀器。

添置演示實驗儀器,包括課堂演示實驗和課外趣味物理演示實驗以及高科技術(shù)領(lǐng)域的應用的實驗儀器。在儀器添置時,應注意選擇能清晰明了說明相應物理規(guī)律本質(zhì),能培養(yǎng)學生實踐能力及創(chuàng)造力,能拓展學生的思路及開闊學生的視野,能激起學生的興趣和創(chuàng)新欲的造型結(jié)構(gòu)簡單、易于操作的儀器。

收集掛圖、幻燈片、投影片、視聽光盤、視頻、文字資料等形象生動的物理資源。購買計算機導學系統(tǒng),系統(tǒng)包括物理百科、百年諾貝爾、古今中外物理學家、物理在科技、軍事、材料等領(lǐng)域的應用,收集計算機動畫、相關(guān)學習網(wǎng)站等。

整合物理實驗室現(xiàn)有多余的實驗儀器或破舊報廢的儀器,收集舊設(shè)備、舊散件、舊材料,發(fā)動學生動手設(shè)計演示實驗,自制實驗儀器,開展創(chuàng)新實驗。

3.2軟件環(huán)境建設(shè)

3.2.1基地管理機制?;厝粘9芾碛蓪嶒炛行牡拇髮W物理實驗教師擔任,實行責任制,負責實驗室的維護和演示實驗的操作和指導。儀器的維修由中心的專業(yè)維修教師擔任。物理、電工電子等專業(yè)的理論教學教師與中心的實驗教師組成基地創(chuàng)新實踐指導教師團隊,進行創(chuàng)新實踐的指導?;貙嵭?2小時開放,學生可以利用課間或課余時間光臨基地,觀看視頻、查閱材料、觀看教師演示實驗等,也可以親手操作部分實驗儀器,自己設(shè)計實驗項目進行探究或驗證實驗。為了基地安全有序的日常教學,制定了完整的管理辦法,包括財產(chǎn)管理辦法、項目管理辦法、學生實踐實施管理辦法等。

3.2.2創(chuàng)新激勵機制。結(jié)合學校每年舉辦的創(chuàng)新設(shè)計大賽,創(chuàng)新實踐基地面向全校學生開展創(chuàng)新競賽,對富有創(chuàng)新性的項目給予立項支持。學生可以自行安排時間到創(chuàng)新實驗室進行創(chuàng)新實踐并給予一定的指導,基地為學生提供充分發(fā)揮潛力和創(chuàng)造力的平臺。創(chuàng)新課題激勵機制促進學生學習的積極性,也培養(yǎng)學生的科研能力和合作精神。學生參與創(chuàng)新活動,也推動和促進了基地的建設(shè)和發(fā)展。

3.2.3經(jīng)費支持機制。學校每年投入一定的資金用于基地的日常管理,包括儀器的維修、易耗品的添置、圖書資料的購置等。實驗中心每年也購置一定量的新設(shè)備,使基地每年都有新開出創(chuàng)新項目?;剡€緊密聯(lián)系科學技術(shù)新發(fā)展,跟蹤科技新動向,購買科教視頻等材料。

教務(wù)處也對創(chuàng)新實踐項目給予一定的資助,使基地得以正常的運行。

4結(jié)束語

創(chuàng)新人才的培養(yǎng)是一個長期的過程,給學生營造循序漸進的實驗環(huán)境和學習氛圍,激發(fā)學生的學習興趣,激勵學生個性發(fā)展是非常重要的。通過實踐基地建設(shè),加強和提升了大規(guī)模擴招后本科院校的實踐教學水平,為大學生課外科技實踐活動提供一個良好的平臺。而基地的建設(shè)與發(fā)展是一項長期的任務(wù),需要不斷的探索和總結(jié),也需要各院校之間的交流與合作,相信在兄弟院校的幫助協(xié)作下,我校的實踐基地真正成為大學生實踐創(chuàng)新的搖籃。