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摘要：針對大學物理實驗的課程特點，在教學過程中始終運用3種教學環節進行授課，通過實驗預習引導學員的創新意識，通過實驗操作培養學員的創新能力，通過研究性實驗設計進行發散思維訓練，逐步培養學員的創新思維能力，除以上3種教學環節以外，本文增加了第二課堂的建設，逐步培養學員向創新型人才邁進．
關鍵詞：大學物理實驗；創新能力；第二課堂
創新能力的培養對于開創新時代的院校教育和人才培養有很重要的意義．習主席在全軍院校長集訓開班式上，強調強軍之道，要在得人［1］．要全面貫徹新時代軍事教育方針，全面實施人才強軍戰略，全面深化軍事院校改革創新，把培養人才擺在更加突出的位置．專業化新型人才的培養離不開創新能力的培養，大學物理實驗作為軍隊院校的一門通用基礎課，它不僅是對大學物理基礎知識的強化與應用，更是培養發散思維、動手能力、創新能力的主要途徑，因此在大學物理實驗中進行創新意識的培養是至關重要的．遵循教育教學規律，大學物理實驗教學中創新能力的培養可以由實驗預習、實驗操作、研究性實驗以及第二課堂等幾個方面進行開展，逐步培養學員的創新思維能力．
1 實驗預習的創新意識引導
授課方法直接影響教學效果和創新能力培養，那么在正常的課程學習中如何培養學員的創新能力呢？筆者認為在授課之前就應該進行創新意識引導．軍隊院校教學大綱中，將大學物理實驗分為“基礎性實驗”“綜合性實驗”“設計性或研究性實驗”．基礎性實驗主要涉及基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能和基本測量方法、數據處理的理論和方法，重點加強訓練學員的基本實驗能力；綜合性實驗內容重點培養學員綜合把握運用所學理論知識、實驗方法和實驗技能，分析問題、解決問題的能力；設計性或研究性實驗注重培養學員解決實際問題的能力，鼓勵具有潛力的學員應用物理實驗知識和技能解決軍事裝備的前沿性相關問題［2］．學員的生源分兩種類型：一是直接參加全國統一高考錄取的高中生學員，具有扎實的中學物理和數學基礎，理解能力強；二是通過全軍考試招錄的士兵學員，一部分為高中理科學員，具有較好的物理和數學基礎，另一部分為高中文科學員，物理和數學基礎薄弱．因此根據學員的基礎情況，將實驗預習內容進行分類，逐步加大難度，為創新意識的培養奠定基礎．例如，在實驗“拉伸法測金屬絲的楊氏模量”中，對基礎薄弱的學員，要求其了解楊氏模量的概念及計算方法，了解測量微小伸長量的光杠桿法；對基礎較好的學員，在掌握基礎知識以外，熟悉楊氏模量測定儀的調整和使用，以及逐差法處理數據；對基礎扎實的學員，自行查閱書籍與觀看網課，解決楊氏模量測定儀是否還可以測量其他的物理量、楊氏模量與軍事應用有何聯系的問題．
2 實驗操作的創新能力培養
學員的實驗操作時間畢竟是短暫的，如何在短暫的時間內提高他們獨立解決問題和分析問題的能力，并培養他們的創新能力，是極為現實的問題．大學物理實驗的學習離不開教員的講授和引導，在授課前，教員通過備課將本節實驗課的內容根據層次不同進行劃分，并精心設計問題；授課中，教員可以創設問題的情境，將要講授的內容以問題的形式呈現在學員的面前，啟發學員主動的尋求，探索解決問題的方法，從而培養學員的創新能力．創新能力的培養不是彈指之間就可以完成的，而是一個循序漸進的過程，高樓大廈平地起，如果實驗基礎沒有打好，創新能力的培養就無從談起．基礎性實驗項目的特點各有不同，但共同點就是基本實驗技能．大多數學員可以通過教員的講解掌握基本實驗原理和基本實驗技能，但是完成的速度和效果卻有不同，同一個實驗，某個學員很快就做完了，而另一個學員還不知道從哪里下手．例如實驗“分光計的調整和使用”中，望遠鏡光軸與儀器轉軸的精確垂直調節，經教員講解，有的學員已經可以自行通過各半調節法將綠十字調整到位，但是有的學員無從下手．針對這樣的情況，教員要做出合理的安排．對于不知道從哪里下手的學員，教員要保持耐心，通過提問搞清楚問題的癥結，是理論基礎不夠扎實，還是動手能力弱，還是沒認真聽講．如果基礎知識沒掌握好，就單獨補充相應的數學和物理基礎知識；如果動手能力弱，教員可以手把手教授基本實驗技能，或者讓動手能力強的學員幫助；如果是沒認真聽講，點出相關知識的重點，讓學員自己先認真看看書本或參考資料，后續有問題再提問．另一類很快做完實驗的學員具有兩大特點，就是基礎知識扎實和動手能力強，這樣的學員是進行研究性實驗的好苗子，教員可以通過提供另外一個研究思路，讓學員進行思考，培養其發散思維，利用手中已有的實驗器材解決不同的問題，從而開展設計性或研究性實驗，為學員打造創新意識的基礎．通過這種授課方法可以很好解決大學物理實驗的核心教學問題［3］．
3 研究性實驗的發散思維訓練
研究性實驗更加強調學員創新能力和自主實驗能力．開設的16個大學物理實驗中，“熱敏電阻溫度特性研究”和“透鏡焦距的測量”為研究性實驗，相較基礎性和綜合性實驗的驗證實驗結論，研究性實驗更側重利用理論知識，設計實驗，解決實際問題．研究性實驗中涉及的理論知識并不難，都源自于大學物理，難在設計過程，以滿足要求．這就需要學員通過查閱資料來解決．一般來說，面對眾多的課外資料，學員常常感到無從下手，這時教員的引導非常重要．例如，“熱敏電阻溫度特性”實驗中，要求會利用熱敏電阻制作溫度傳感器，動手能力要求較高，難度較大．此時教員可以提示學員搜索制作熱敏電阻的視頻或相關的論文資料，提前進行閱讀，為實驗的有效開展做好準備．當學員發現問題的時候，教員不要盲目地肯定或否定，應該鼓勵學員查閱相關資料，資料包括書籍、期刊、文獻等內容，讓學員注意查詢的資料要進行篩選，若通篇誦讀則會浪費大量的時間，篩選內容后，認真閱讀與問題有關的部分內容，最終達到集百家之長，來解決所研究的問題．比如曾經有一位學員，發現了一般武器瞄準具的虛光問題，開始查閱大量文獻，尋找虛光形成的原因，原因找到后，又想到了應用薄膜反射解決問題，并且為了不斷改進精度，從單層薄膜擴展到多層薄膜，用薄膜技術解決虛光問題，在解決問題的過程中，從虛光出發，層層遞進，直到解決問題為止．最后整理出思路清晰、層次分明的論文．在解決問題的過程中，不僅大大增加了知識儲備，而且提高了分析問題和解決問題的能力，具備了一個科研工作者的獨立科研能力和創新能力．
4 第二課堂的創新能力提升
隨著科學技術的發展，除了教室是教學的主戰場之外，第二課堂的建立也是至關重要的．第二課堂的教學內容源于教材，但不限于教材，從形式上看，第二課堂生動活潑，豐富多彩，學習的空間非常的廣大，不限地點，可以在社會，在學校，甚至可以在家里．例如，教研室開展的物理與軍事俱樂部，就為學員提供了學習物理知識的又一學習空間，在俱樂部中，學員之間可以探討關于物理的知識，內容不限于課堂上的書本之中，學員可以進行天馬行空的想象，提出他們認為有趣、有意義的問題，一起進行探討．在這一學習空間，學員的思維能力得到了全面的發展，最終通過實際的操作解決所提出的問題，這時主要發展學員的動手能力和創新能力．需要注意的是，在第二課堂的學習中，不能缺少教員的引導，由于學員知識的局限性，在提出問題后，解決過程中，可能會遇到自己無法解決的內容，這時指導教員需要進行循序漸進地點撥．點撥也要掌握“度”，不能進行全面的講解，這樣會使學員失去探討興趣，更不能點撥不透徹，導致學員認為過難而放棄探討，教員要特別注意點撥的分寸感．除了俱樂部日?；顒拥拈_展，關于物理的一些競賽也可以鼓勵學員參加．例如我們俱樂部的學員就連續兩年參加了江西省大學生物理創新競賽，并且也都獲得了優異的成績．在競賽中，與其他學員的交流學習，增加了知識的廣度，并且創新競賽重點在于創新，競賽過程中學員將自己的想法變成現實，這對學員創新思維以及創新能力的培養起到了非常大的幫助．大學物理實驗的教學目的不僅在于掌握知識和基本實驗技能，更有培養創新能力和提高科學素養的要求．采取切實措施提高學員的創新能力，培養學員的科學素質，讓學員在學習階段就埋下創新的種子，將來在工作中體驗創新的收獲。
作者：田爽 張蕓 單位：陸軍步兵學院理化教研室
