徐立君 王子玥 王盛宇 張浩博

[摘? ? ? ? ? ?要]? 為了主動(dòng)應(yīng)對(duì)新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐服務(wù)創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)發(fā)展、“中國(guó)制造2025”等一系列國(guó)家戰(zhàn)略，教育部積極推進(jìn)新工科建設(shè)。物理學(xué)在研究過(guò)程中衍生出很多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)生活的發(fā)展。在新工科的背景下，培養(yǎng)出具有創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的學(xué)生已成為推動(dòng)社會(huì)發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。論述了大學(xué)物理對(duì)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)的重要作用，指出了在大學(xué)物理教學(xué)中，通過(guò)多種多樣的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，并針對(duì)大學(xué)物理教學(xué)中對(duì)培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力存在的一些不足，給出了改進(jìn)方案，文章對(duì)大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力具有一定的價(jià)值。

[關(guān)? ? 鍵? ?詞]? 新工科;大學(xué)物理;創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)

[中圖分類(lèi)號(hào)]? G645 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]? A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? [文章編號(hào)]? 2096-0603（2020）18-0162-02

一、新工科背景下創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)人才需具備的能力

新一輪的產(chǎn)業(yè)與科技革命呼喚新型工業(yè)化發(fā)展，需要大批新工科領(lǐng)域的拔尖創(chuàng)新人才。創(chuàng)新能力是國(guó)家發(fā)展的不竭動(dòng)力，更是當(dāng)代青年人才的一項(xiàng)急需能力。創(chuàng)新能力是一個(gè)包括培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)、創(chuàng)新精神、創(chuàng)新思維、創(chuàng)新方法等諸要素的有機(jī)整體。創(chuàng)新能力是指技術(shù)和各種實(shí)踐活動(dòng)領(lǐng)域中不斷提供具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值、社會(huì)價(jià)值、生態(tài)價(jià)值的新思想、新理論、新方法和新發(fā)明的能力。它能夠在滿足社會(huì)需求的條件下創(chuàng)造出新的事物[1]。

二、大學(xué)物理課程在創(chuàng)新能力培養(yǎng)中的重要作用

大學(xué)物理作為一門(mén)基礎(chǔ)學(xué)科，對(duì)于學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)可以起到重要的作用。物理學(xué)研究在實(shí)驗(yàn)探索中發(fā)現(xiàn)或形成了諸多新規(guī)律、新思想、新理論和新技術(shù)，科學(xué)研究過(guò)程衍生出很多高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)，推動(dòng)了社會(huì)生產(chǎn)生活的發(fā)展。在大學(xué)物理的教學(xué)中，可以借鑒這些科學(xué)成果的探索過(guò)程培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力。大學(xué)物理涉獵眾多物理現(xiàn)象，能夠與生活聯(lián)系，激發(fā)學(xué)生對(duì)于生活中科學(xué)的探索，以創(chuàng)新的形式對(duì)推動(dòng)社會(huì)發(fā)展做出思考。大學(xué)物理通過(guò)讓學(xué)生深入了解科學(xué)現(xiàn)象來(lái)拓展學(xué)生的發(fā)散性思維、挖掘?qū)W生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的潛力，培養(yǎng)其獨(dú)立思考的能力。大學(xué)物理能夠促進(jìn)學(xué)生對(duì)物理研究的進(jìn)一步探索，激發(fā)學(xué)生探索未知的興趣，提升學(xué)生的科學(xué)意識(shí)與探究能力[2]。

大學(xué)物理可以結(jié)合云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能以及“互聯(lián)網(wǎng)+”等熱門(mén)創(chuàng)新學(xué)科，對(duì)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新能力的培養(yǎng)帶來(lái)了新的思路與靈感，在大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽中發(fā)揮著重要的作用。以“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽為例，2017年參與高校達(dá)到2241所，報(bào)名項(xiàng)目37萬(wàn)、參與學(xué)生達(dá)到了150萬(wàn)人，呈現(xiàn)出“井噴式”的增長(zhǎng)。有學(xué)者曾對(duì)140名同學(xué)進(jìn)行調(diào)查，根據(jù)問(wèn)卷顯示：99%的學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理與大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)相結(jié)合是有意義的[3]。

物理學(xué)的發(fā)展本身就是依靠歷代物理學(xué)家一次次的探究創(chuàng)新而發(fā)展至今的，每一個(gè)新的理論的提出與認(rèn)證都將人類(lèi)文明推向一個(gè)新的高度，因此大學(xué)物理的學(xué)習(xí)可以將歷代物理學(xué)家的創(chuàng)新經(jīng)歷傳授給當(dāng)代學(xué)生，物理學(xué)家的創(chuàng)新精神作為對(duì)當(dāng)代大學(xué)生的鼓舞，成為激發(fā)更多大學(xué)生探索未知、創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的精神動(dòng)力。

三、當(dāng)下大學(xué)物理教學(xué)中培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的一些不足

（一）教學(xué)內(nèi)容拓展與學(xué)時(shí)有限的矛盾

隨著教學(xué)改革的不斷深入，根據(jù)當(dāng)下對(duì)新工科人才需求的增加，學(xué)校需要為社會(huì)培養(yǎng)更多具有創(chuàng)新能力的專(zhuān)業(yè)性科研人才，針對(duì)課程設(shè)置與課程體系都進(jìn)行了相關(guān)的整改。在新工科的發(fā)展下，大學(xué)物理教師與學(xué)生都面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，如何能夠?qū)崿F(xiàn)大學(xué)物理課程教學(xué)短時(shí)高效的效果，是大學(xué)物理課程教育教學(xué)中面臨的重要問(wèn)題。

（二）教師主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)方法與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思維培養(yǎng)的沖突

新工科學(xué)生培養(yǎng)是近年來(lái)教育部相關(guān)頂層設(shè)計(jì)引發(fā)的高等教育熱點(diǎn)。但是目前的高校教學(xué)中，以教師為主導(dǎo)的傳統(tǒng)教學(xué)方法還具有一定的普遍性，教師過(guò)于重視理論知識(shí)的教學(xué)而忽視了對(duì)于學(xué)生實(shí)踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生缺乏實(shí)踐導(dǎo)致感受缺失，無(wú)法提高認(rèn)知水平。缺少實(shí)踐操作的學(xué)生動(dòng)手能力也較弱，自主創(chuàng)新與深入思考能力也未被激發(fā)，沒(méi)有達(dá)到在教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生創(chuàng)新發(fā)展的目的。

（三）物理基礎(chǔ)薄弱學(xué)生學(xué)習(xí)和創(chuàng)新動(dòng)力不足

物理課程內(nèi)容具有一定的獨(dú)特性，其物理應(yīng)用的性質(zhì)比較強(qiáng)，內(nèi)容具有一定的復(fù)雜性，所以導(dǎo)致很多物理基礎(chǔ)較差的學(xué)生對(duì)其內(nèi)容不能順利掌握，在一定程度上降低了學(xué)生物理學(xué)習(xí)的積極性，很多同學(xué)將考試作為學(xué)習(xí)的目的，逐漸缺失了自主思考的能力，創(chuàng)新思維也沒(méi)有得到很好的培養(yǎng)[2]。

四、在大學(xué)物理教學(xué)中采用多樣的教學(xué)方式培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力

（一）推動(dòng)大學(xué)物理理論與實(shí)驗(yàn)的互動(dòng)

大學(xué)物理教學(xué)中將理論知識(shí)傳授給學(xué)生，學(xué)生了解了基本定理和定律后，教師要引導(dǎo)學(xué)生聯(lián)系生活，可以通過(guò)角色翻轉(zhuǎn)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力和對(duì)知識(shí)的應(yīng)用能力。重視大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的開(kāi)展，提升學(xué)生的自主思考獨(dú)立動(dòng)手能力。借助當(dāng)下各類(lèi)實(shí)驗(yàn)的資源與信息，將經(jīng)典基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)與創(chuàng)新前沿性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相結(jié)合，傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)和開(kāi)放設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目相結(jié)合，可以根據(jù)學(xué)生興趣適當(dāng)?shù)亻_(kāi)展相關(guān)實(shí)驗(yàn)。不僅僅要完成傳統(tǒng)教學(xué)大綱的相關(guān)內(nèi)容，更要以激發(fā)學(xué)生潛能與興趣為目的，更多地開(kāi)展具有實(shí)踐性與創(chuàng)新性的實(shí)驗(yàn)實(shí)踐活動(dòng)。

（二）結(jié)合大學(xué)物理內(nèi)容指導(dǎo)學(xué)生參與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽

通過(guò)大學(xué)物理的教學(xué)促進(jìn)學(xué)生參加創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽是一種培養(yǎng)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的有效途徑。當(dāng)前，教育部聯(lián)合有關(guān)部門(mén)舉辦了“互聯(lián)網(wǎng)+”大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽、大學(xué)生挑戰(zhàn)杯“創(chuàng)青春”全國(guó)大學(xué)生創(chuàng)業(yè)大賽等一系列比賽。從近年來(lái)各類(lèi)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)比賽的情況，我們可以看出，大學(xué)物理教學(xué)與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)思想的結(jié)合是一項(xiàng)有益的嘗試，在指導(dǎo)學(xué)生參加大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)的比賽過(guò)程中，學(xué)生能夠提出新想法、實(shí)現(xiàn)新目標(biāo)，培養(yǎng)出勇于探索的精神品質(zhì)。

（三）結(jié)合互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理與新工科的交融

在新工科的發(fā)展下，大學(xué)物理為人才培養(yǎng)提供了一個(gè)長(zhǎng)遠(yuǎn)教育和眼前教育有機(jī)結(jié)合的機(jī)會(huì)。隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式逐漸增多，脫離了以往的單一課堂教學(xué)模式的學(xué)習(xí)，慕課、知道、學(xué)習(xí)通等一系列軟件豐富了大學(xué)生的學(xué)習(xí)方式。在新工科背景下調(diào)整大學(xué)物理的教學(xué)方式，使大學(xué)物理與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)技術(shù)的學(xué)習(xí)有機(jī)結(jié)合，不斷豐富創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)課程的教學(xué)內(nèi)涵，將創(chuàng)新思維的傳授與科學(xué)技術(shù)的學(xué)習(xí)相結(jié)合，拓展面向技術(shù)需求的實(shí)踐問(wèn)題，使大學(xué)物理與創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)在新工科的發(fā)展下相互支撐形成良好的促進(jìn)。在新工科的背景下，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)方式的多角度學(xué)習(xí)，可以打破學(xué)習(xí)壁壘，展示不同學(xué)科前沿問(wèn)題的研究進(jìn)展，引導(dǎo)學(xué)生更好地學(xué)習(xí)本專(zhuān)業(yè)內(nèi)容的同時(shí)關(guān)注其他學(xué)科的發(fā)展，樹(shù)立創(chuàng)新互動(dòng)意識(shí)[4]。

五、在新工科背景下培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力幾點(diǎn)策略

新工科背景下的學(xué)習(xí)中，老師不再是主導(dǎo)者，學(xué)生可以與老師在相互交流中產(chǎn)生思想的火花，激發(fā)對(duì)于創(chuàng)新的靈感，這個(gè)過(guò)程可以培養(yǎng)學(xué)生自主分析問(wèn)題的能力，有助于學(xué)生和老師共同進(jìn)步。

（一）對(duì)高校教師進(jìn)行新媒體技術(shù)培訓(xùn)

為了實(shí)現(xiàn)新工科大學(xué)生科學(xué)思想的培養(yǎng)，首先要對(duì)高校教師的授課方式與技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)。新工科的發(fā)展與互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)緊密相關(guān)，隨著互聯(lián)網(wǎng)與新媒體技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)逐漸走入校園。發(fā)揮好新媒體技術(shù)的優(yōu)勢(shì)可以快速地培養(yǎng)出一批優(yōu)秀的人才，這需要高校教師率先掌握新媒體技術(shù)。新媒體技術(shù)也可以用作各種宣傳和信息的收集，教師可以通過(guò)新媒體學(xué)習(xí)新的管理方法和技術(shù)，及時(shí)了解學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，解決學(xué)生學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的疑惑。新媒體技術(shù)還有利于信息的傳遞，高校教師的教學(xué)信息通過(guò)新媒體技術(shù)傳遞，可以使信息及時(shí)到達(dá)每一個(gè)學(xué)生中，同時(shí)教師還可以掌握學(xué)生對(duì)消息的收到情況，更好地服務(wù)于教學(xué)工作。

新媒體技術(shù)有利也有弊，高校教師要做好培訓(xùn)，根據(jù)課程的特點(diǎn)合理地在教學(xué)工作中使用新媒體技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)資源十分復(fù)雜，作為一名合格的教師要對(duì)信息進(jìn)行篩選整合，選取合適的信息傳授給學(xué)生，促進(jìn)學(xué)生的健康發(fā)展。

（二）發(fā)揮現(xiàn)代教育技術(shù)培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的關(guān)鍵作用

伴隨新工科的興起，大學(xué)物理教學(xué)應(yīng)當(dāng)致力于將教學(xué)同科研相結(jié)合，將云計(jì)算、大數(shù)據(jù)、人工智能等現(xiàn)代教育技術(shù)融合于大學(xué)物理的教學(xué)中，把大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程內(nèi)容著眼于相關(guān)科學(xué)研究前沿?？梢詰?yīng)用虛擬實(shí)驗(yàn)室組織學(xué)生開(kāi)展試驗(yàn)設(shè)備的搭建、調(diào)試及應(yīng)用實(shí)驗(yàn)，教師同學(xué)生一起完成實(shí)驗(yàn)、一起探討實(shí)驗(yàn)，最后逐步完善實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)，共同對(duì)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行深入實(shí)踐研究[5]。

（三）搭建各類(lèi)平臺(tái)，挖掘?qū)W生創(chuàng)新潛能

為了實(shí)現(xiàn)學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力的培養(yǎng)，充分利用各種現(xiàn)代教育技術(shù)，搭建課程、綜合實(shí)驗(yàn)以及與科研融合的實(shí)踐平臺(tái)，達(dá)到對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的連續(xù)性培養(yǎng)[6-7]。學(xué)生可以根據(jù)需求隨時(shí)加入學(xué)習(xí)。一方面拓展原有實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，增加實(shí)踐環(huán)節(jié)，構(gòu)建全方位課程實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，將原有的單一式實(shí)驗(yàn)臺(tái)進(jìn)行擴(kuò)展，充分考慮實(shí)踐操作的重要性，增加必要的學(xué)生實(shí)踐操作環(huán)節(jié)，提升學(xué)生的獨(dú)立思維能力和動(dòng)手能力。另一方面鼓勵(lì)并推薦參加完課程學(xué)習(xí)及競(jìng)賽的學(xué)生加入教師課題組參與科學(xué)研究、申請(qǐng)大創(chuàng)項(xiàng)目、撰寫(xiě)科研論文、做畢業(yè)設(shè)計(jì)等，持續(xù)性培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力和科研潛力。

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編輯 曾彥慧