树立创新人才教育思想 推进大学物理教学改革

李树锋中国人民武装警察部队学院基础部 河北廊坊 065000



树立创新人才教育思想 推进大学物理教学改革

李树锋
中国人民武装警察部队学院基础部 河北廊坊 065000

摘 要：提高素质教育质量，培养创新人才是当前高等教育的一项重要任务。文章由创新人才的内涵出发，从培养创新意识、激发创新动机、启迪创新思维和锻炼创新技能四个方面对大学物理的教学改革进行了研究和探讨。

关键词：创新人才；大学物理；教学改革

当今社会，创新已经成为国际竞争力的核心，而创新人才的培养则成为当前教育的热点问题。国务院于2015年3月23日撰文指出，“创新是一个国家和民族向前发展的重要力量，也是推动整个人类社会向前发展的重要力量，要努力构建创新型人才培养模式，按照创新规律培养人才。”高等学校要担负起培养高素质创新型人才的历史使命，关键在于教育本身的创新。而作为教师，我们首先关注的是教学模式、内容以及方法的创新，探索每个教学过程的新思路，将是培养创新人才的有效手段。

1 创新人才的内涵

高等教育要培养创新人才，就必须准确理解创新人才的内涵，把握创新人才的培养规律，并在教育过程中加以运用，从而承担起社会历史重任。

创新人才也即创新型人才，目前关于其概念的界定有很多种[1,2]，每种释义都各有所长，但亦有失偏颇。作者经综合分析众家所见，汲取精华，认为创新人才的构成要素如图1所示。非智力因素创新精神和智力因素创新能力是支撑创新人才的两个必要维度。创新精神是创新意识和创新动机的综合体现，创新能力则是创新思维和创新技能的有机合成。最终创新意识、创新动机、创新思维和创新技能成为构成创新人才的四块基石。同时，四者又在时间序列上形成了创新主体进行创新实践活动的一条主线。

创新意识是人们自觉产生客观事物可以改变现状的认识。创新意识是创新的前提，是与创新有关的一切思维与活动的起点，没有创新意识就没有创造性活动的产生。创新意识主要由好奇心、求知欲、怀疑感等心理因素组成，它们相互联系、相互促进。但创新意识并不是与生俱来的，其形成与发展需要一个有意识地培养过程。

创新动机是创新实践活动的驱动力，它促使个体的创新意识从潜在状态转化为现实状态，是个体创新主动性和意愿性的体现。动机有内部动机和外部动机之分。内部动机是由个体的内在需要引起的动机，如兴趣、爱好、成就感和挑战欲等；外部动机则是个体在外界要求和外力作用下所产生的动机，如压力、诱惑等。研究表明[3]，内部动机会激发人们的创新意愿，有益于创新活动的实施，可称之为创新动机。而外部动机与创新之间的关系较为复杂，总体表现为抑制人们的创新活动，属于非创新性动机。

图1

创新思维是创新人才的核心，是以超越常规的眼界从特异的角度观察思考问题，提出全新解决问题方案的思维方式，是逻辑思维和非逻辑思维结合的产物。其中非逻辑思维是创新思维的明显特征，想象，联想、直觉、灵感等心理特征在其中得到充分体现和强化。但非逻辑思维必须要以广泛的知识作为基础，以逻辑思维作为前导，做到形象与抽象、正向与逆向、集中与发散的辩证统一。

创新技能是实现创新的必要手段，是创新主体运用创新思维，创造性地解决实际问题的能力。创新技能包括收集处理信息能力、理论与实践结合运用能力、实践规划和实施能力等。当今时代，知识并不是稀缺资源，将知识转化为生产力的能力比知识本身重要得多。将知识应用于创新实践活动才是我们培养创新人才的最终目的，而这都需要着重加强对学生创新技能的培养。

2 以创新人才教育思想驱动大学物理教学改革

高中的应试教育环境使学生的创造天性受到了长时间压制。于是，高等院校在低年级开设的大学物理等课程便承担了转变教育模式、开发学生创新精神和创新能力的重任。提高素质教育质量，让大学物理教育在学生综合素质的提高方面发挥其应有的作用，必须要按照创新人才的培养规律，改革大学物理的教育方法和教学模式。

2.1 改变传统教学模式 培养学生的创新意识

课堂作为教师传播知识的主阵地，其组织方式不但影响知识传授，更会影响到素质教育的效果。传统的灌输式教学，学生在课堂上只是被动接受，很少有思考的机会。教师应该突破传统教学模式，加强案例式[4]、研讨式[5]、探究式[6]、启发式[7]等教学模式的运用，由满堂讲授变为教师引导学生积极思考，让学生主动参与到教与学的过程中来，变被动学习为主动学习。尤其在新知识呼之欲出的关键节点，更要着重培养学生进行独立思考、推陈出新的能力，让学生自己突破束缚，化茧成蝶。教师经常通过教育教学中的每一个环节去培养学生追求和发现“新”知识、“新”事物的意识(或习惯)，这种“习惯”的积累过程，就是创新意识的形成过程。

2.2 优化教学内容 激发学生的创新动机

物理是一门相对较为成熟的学科，大学物理中的内容多是二、三百年前科学家们的研究成果，大都具有确定性结论。如果创新意识长期遭遇确定性结论，就会逐渐消磨掉学生的创新激情。为此，教师要用创新的观点重新审视大学物理教学内容，科学地调整、压缩、删减和改造，使之适合创新人才培养规律，激发学生的创新动机，这可以从以下两个方面入手：

其一是提出悬而未决的问题，多为学生展现物理中的未知世界。创新动机来源于对未知世界的探索欲望。物理学虽然经历了几百年的发展，需要我们探索和解决的问题依然很多。《自然杂志》在19 卷4期就刊登了探索物理学未解之谜的科学意——97个悬而未决的难题。在教学过程中通过不断提出相关的仍未解决的物理问题，把学生推到未知世界的边缘，从而激发学生创新探索的斗志。

其二是引入前沿教学，打造教学内容的现代化。物理学的生命力在于它可以不断地从日新月异的科技变革中汲取营养。因此，物理教育要时刻面向科技前沿。这就需要对教学内容进行动态整合，将前沿科技成果引入课堂[8]，让教学内容紧随时代，紧跟前沿，打造教学内容的现代化。比如在讲授量子力学内容时，可以引入2015年2月26日刊登于《自然》杂志上的一篇封面标题文章，中国科技大学潘建伟院士研究小组在国际上首次成功实现多自由度量子隐形传态。通过这篇文章，让学生讨论量子隐形传态的理论和现实意义，并将会从哪些方面影响我们的传统观念。这将会极大地激发学生的兴趣和创造天性。教学内容的现代化，可以让学生体验到物理学是一门发展中的科学，让学生置身于不断创新的环境中，从而激起创新的欲望。

2.3 注重物理思想教育 启迪学生的创新思维

自主创新能力首先要有创造性的思维和思想。物理学中的每个概念和定理的出现，都是新思想不断的挑战旧思想、并不断突破传统的结果，无不与创造性思维方式联系在一起。比如法拉第创造性地提出场的概念，就来自于直觉与灵感；库仑定律形式的确立，是类比思想(电荷作用力与万有引力类比)的一次成功应用；电生磁与磁生电则是对称法则与双向思维的一个典型案例。培养学生的自主创新能力，就要通过学习大学物理课程中的物理思想，让学生掌握大学物理的知识与理论在形成过程中的科学创新思维方式。更重要的是，教师要鼓励学生运用创新思维探讨物理问题，比如将电场与磁场类比，从中探讨磁单极子问题。大学物理课堂教学内容不能单纯地讲授物理知识，而是要融合科学家们在解决问题过程中运用的方法论，尤其要让学生掌握这些规律创生过程中的共性——创造性思维。

2.4 开展创新实践活动 锻炼学生的创新技能

物理实践活动与课堂教学相比具有更大的灵活性和选择性，它是整个教学活动的必要补充和重要组成部分。通过开展探索性实验教学、组织科技创新活动、参加创新型大学生物理竞赛等丰富多样的活动，能够引导学生进行研究性和创造性学习，将创新思维应用于实践，锻炼培养学生的创新技能。

实验是物理的重要组成部分，物理学的每一次发展都与实验息息相关，历史上的著名实验和一些理想实验的设计思路都包含着科学家们独特的创新思想。然而在传统物理实验教学中，验证性实验所占比重很大，不利于锻炼学生的创新技能。要培养出有自主创新能力的人才，必须打破传统实验教学模式，开展探索性实验教学。教师可以不拘泥于教材安排，进行一些创新设计，甚至打破学科的限制，从系统培养人才的角度出发，结合学生的专业，对实验内容进行跨专业、跨学科整合，通过这种教学方法让学生自己去探索规律，成为科学知识的主动探索者。

科技创新是自主创新教育的一个重要方面，也是创新人才培养的重要目标。物理学作为自然科学的基础和核心学科，在科技创新活动中有着自身的优势，科技创新活动既可以作为物理课堂教学的补充，也是课堂教学的延伸。活动组织过程中，要以学生为主体，由学生根据自身优势，提出具体题目和计划构想，教师则主要提供必要的指导。对于具有一定可行性和一定科技含量的选题可以进入具体实施阶段。同时根据学校的具体情况，申请必要的资金支持，对其中比较优秀的成果给予一定的精神和物质奖励，并推荐参与校外的科技创新大赛。

近年来，创新型大学物理竞赛开始兴起，国际上有国际青年物理学家竞赛。在国内，国家级的有大学生物理学术竞赛(到2014年已经举办了五届)和军校大学生物理科技创新竞赛(2014年为首届)；各省也相继组织了自己的创新型物理竞赛。虽然竞赛的名称各异，但从竞赛规则和竞赛题目上看，都重在考查锻炼学生的分析能力和创新能力。教师可以组织学生参与适当级别的竞赛，其参与过程对学生的创新技能有很大的促进与提升作用。2014年，武警学院组队参加了河北省第一届大学生物理竞赛(实验部分)，并取得了一名特等奖的好成绩。

3 结束语

创新人才的培养是一项长期而艰巨的任务，这需要从培养创新意识，激发创新动机，启迪创新思维，锻炼创新技能逐步做起，而其中每一个阶段也都不是一蹴而就的。教育工作者只有树立起创新人才教育思想，掌握创新人才培养规律，并付诸教学实践，脚踏实地，持之以恒，才能培养出适应时代需要的创新型人才。物理学是自然科学的核心学科，又是现代技术革命的先导，其学科特点决定了它在建立创新人才培养模式中的地位尤为突出。深入推进大学物理教学改革，使之符合创新人才培养规律，通过教学改革去引导学生进行研究性学习和创造性学习，并将之培养成推动科技发展和人类社会进步的创新型人才，这整个过程都是我们教育工作者需要不断思考深入研究的课题。

参考文献

[1] 钟秉林,董奇,葛岳静.创新型人才培养体系的构建与实践[J].中国大学教学,2009(11):22-24.

[2] 温凤媛,白雪飞.高校创新型人才培养模式研究[J].现代教育管理,2012(10):88-91.

[3] 张庆林.创造性研究手册[M].成都:四川教育出版社,2002.

[4] 周雨青,张玉萍,董科.大学物理教学中引入“案例教学”模式的实践[J].中国大学教学，2011(10):52-54.

[5] 张婷,吴伟.大学物理研讨式教学的实践与思考[J].高等教育研究学报,201134(11):8-9.

[6] 宗艳丽.探究式教学法在物理教学中的应用[J].内蒙古师范大学学报,2012 25(8):143-145.

[7] 吴琳丽.谈物理教学中创新素质的培养[J].现代教育科学,2008(4):118-119.

[8] 侯志坚,李杰,潘礼庆.将前沿科技成果引入研究性教学 推动物理创新型人才培养[J].中国现代教育装备,2009(7):165-167.

Establishing the Educational Thought of Training Innovative Talents and Promoting College Physics Teaching Reformation

Li Shufeng
Fundament Department, the Chinese People's Armed Police Forces Academy, Langfang, 065000, China

Abstract:It is an important task that to improve quality education and train innovative talents. Basing on connotation of innovative talent, the college physics teaching reformation is studied in this paper by three aspects of training innovative consciousness, exciting innovation motive, enlightening innovative thinking and exercising innovation skill.

Key words:innovative talents; college physics; teaching reformation

收稿日期：2015-09-24

作者简介：李树锋，硕士，副教授。