摘要：文章结合当前我国高等工科院校的大学物理实验课程的课程体系特点，从课程体系的优化和学生人文素质的教育等方面提出如何通过物理实验教学，培养学生的创新思维和创新能力，并给出了达到这一培养目标的途径与方法。
关键词：大学物理实验；创新能力；人文素质
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2012）03-0038-02
“创新是一个民族进步的灵魂，是一个国家兴旺发达的不竭动力。”[1]随着现代高新科学技术的发展，社会对人才的要求也越来越高，高素质的具有创新能力的人才是社会渴求的财富，如何开拓大学生的创新意识，培养大学生的创新能力是当代高等教育的重要的任务。大学物理实验是高等工科院校课程体系中一门重要的实践性基础课，对培养学生的动手能力、分析问题和解决问题的能力以及严谨的科学态度起着不可替代的作用。在当前的社会转型时期，大学物理实验课程必须与时俱进，要为人才培养的目标而设置，因此，大学物理实验教学要冲破传统的教学思维，不能仅仅把实验作为传授物理知识的手段，训练实验技能的途径，而应把实验教学的努力落实到学生创新能力的培养和提高上[2]。
一、课程体系的优化与创新
课程体系是实验的重要基础要素，也是实验培养目标和提高实验教学质量的核心环节。
1.教学内容优化。目前，大学物理实验的内容大部分是以经典实验为选题内容，强调对物理规律的理解而往往忽视了对创新思维及创新能力的培养。这显然不符合当代社会对人才的要求，因此物理实验的内容应根据培养目标，结合学校的特色和要求，更新实验内容，我校是以培养优秀的工程师为主，物理实验内容的选题应以此为立足点，不断引进新的、与专业对应的实验，大量增加近代的、综合性较强的以及具有较强创新理念的实验内容，力求能体现学科发展的最新方向。当然，物理实验的内容既要有时代的特色，又要符合学生的认知特点，在内容的编排上应有一个由浅入深，由易到难的循序渐进的过程，因此在内容安排上大致分为基础实验、综合设计性实验、创新设计性实验等[3]几个层次。基础实验主要以学习和掌握实验的基本知识和技能为主，通过实验教学使学生掌握常规仪器仪表的调整和使用，学会对实验数据进行科学合理地处理及分析，掌握撰写实验报告的规范和技巧，形成基本的科学实验的素质。由于不同的专业培养目标不同，因此实验的具体内容也应随不同专业而有不同的侧重，结合专业特点来强调对物理知识的理解和应用。综合设计性实验是在学生掌握基本实验知识和技能的基础上，为培养和提高学生综合利用物理知识理论而设置的。实验内容应以综合性的近代物理实验为主，通过教学，训练学生对知识的应用和迁移能力，提高学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。创新设计性实验则是注重培养学生综合应用知识和创新能力，实验的内容是对综合设计性实验的深入及拓展，或者是学生结合自己的专业特长提出自己的设计实验，通过实验培养学生的创新思维，提高学生的自主创新能力。
2.教学方法及教学手段优化。①实验教学过程的优化，由于不同模块和不同学习阶段的实验侧重点不同，因此在教学方法和教学手段上也有不同。基础实验阶段是学生的入门阶段，学生科学实验的素养还未形成，应强调对学生的独立实验、独立操作和独立分析问题能力的培养与训练，要求学生从预习、操作到实验报告撰写独立完成，教师及时指导，必要时还应进行适当的演示和示范，而一旦进入到设计性实验阶段，学生已具备基本的实验知识和实验技能，应该将重点放在对学生的综合应用知识和创新能力的培养上，将实验的主动权交给学生，不仅实验项目由学生自行选择，而且具体实验也不必拘泥于一人一组独立操作，鼓励相似实验内容的同学能相互配合，协作完成，尤其是创新实验，组员之间相互交流可以使思维相互碰撞出创新的火花，于此同时也培养了学生的团结协作的精神。②充分发挥计算机技术的功能，计算机多媒体技术集文字、图形、图像、声音、视频于一体，具有形式新颖，形象生动，情景交融，不受时空限制，适合个别差异等特点[4]。在物理实验教学过程中应充分发挥计算机的优势。学生可以通过网上预习，通过人机对话形式对实验进行预操作，调动学生学习的积极性和主动性，不仅可以提高教学的质量，还可以突破时空的限制，使实验室资源利用达到最大化。实验数据的处理往往是繁琐费时的，可以充分利用计算机强大的计算功能来帮助学生进行实验的数据处理，将学生从繁琐的数据处理中解放出来，把精力放在对实验的改进和分析上。③强化演示实验室的作用，演示实验室中的实验是为配合教学内容由教师操作示范的实验，它涵盖的实验内容从基础到现代，从简单到复杂，它能使抽象的内容具体化，使枯燥的理论生动化，把要研究的物理现象清晰地呈现在学生面前，它不仅可以培养学生的观察能力，而且还可以极大地激发学生的学习兴趣。演示实验的实验项目和内容可以更多地结合自然现象和现代先进的科技成果设置，演示方法可以采用视频演示、实物演示或模拟仪器演示等多种形式，部分实验还可让学生自己操作，激发学生的好奇心。
二、加强学生人文素质的培养
多年以来，我国的高等教育是文理分家的，尤其是高校的基础物理实验教学，只注重物理知识与实验技能的传授，忽略人文素质的培养，从而导致学生缺乏做人做事的深厚根基和思想底蕴，影响到个性的发展和人格的完善。随着人类社会的发展，加强学生人文素质的教育是社会可持续发展的需要，它有利于学生完善人格，活跃思维，激发创新灵感[4]，能在更深层次上提高学生的综合素质。科学的本质在于探索，科学的生命在于创新。大学物理实验教师应该转变自身的教学思想和人才观念，把教学的重心从“注重学生抽象逻辑思维训练”转变为“最大限度地使学生的创新思维和创新能力得到发展”。首先，应保护学生的好奇心，对学生的求异存疑要充分肯定，只有保持与众不同的怀疑精神，怀着对大自然的好奇不断地提出问题，才会有突破性的发现。因此教师在教学中要采用启发式教学，创设问题情境，激发学生的好奇，强化学生对一切事物的兴趣以促进他们的创新思想的形成和发展。其次，要加强对学生创造思维的多种形式的训练，尤其是创造想象和分散思维的训练。
通过优化大学物理实验课程体系和改变传统的教学理念和思维模式，引进先进的教学思想，有目的、多形式地在实验教学过程中加强对学生创造思维的训练和培养，可以激发学生的创新思维，提高学生的创新能力，使“大学物理实验”课程对创新人才的培养发挥自己独特的优势和作用。
参考文献：
[1]江泽民.江泽民同志在接见中国科学院第九次院士大会和中国工程院第四次院士部分大会于外籍院士时的讲话[Z].光明日报，1998-08-10（1）.
[2]徐经梅，郑飞跃，高文斌.物理实验教学与创新人才的培养[J].实验室研究与探索，2007，26（10）：92-94.
[3]肖文波，何兴道，邓懿媛，等.大学物理实验教学与创新能力的培养的讨论[J].大学物理实验，2010，23（2）：83-85.
[4]詹曙英，吴灿龙.改革物理实验教学培养学生创新能力[J].实验室研究与探索，2004，23（8）：61-63.