何素貞

（莆田學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，福建 莆田 351100）

應(yīng)用型本科院校大學(xué)物理教學(xué)的探討

何素貞

（莆田學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，福建 莆田 351100）

物理學(xué)是理工科院校一門(mén)重要的基礎(chǔ)學(xué)科.本文從課程內(nèi)容到教育模式上對(duì)大學(xué)物理教育問(wèn)題作了一系列的探討，提出了課程內(nèi)容更新問(wèn)題以及在教育模式上所應(yīng)該作的改革內(nèi)容.

物理教育；教育模式；通識(shí)教育

1 引言

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式，相互作用的自然科學(xué).物理學(xué)和其它自然學(xué)科息息相關(guān)，如化學(xué)、生物等.它是自然科學(xué)中最基礎(chǔ)的學(xué)科之一，而且影響深遠(yuǎn)，物理學(xué)上的突破往往就會(huì)帶來(lái)新科技的出現(xiàn).在生產(chǎn)技術(shù)的各個(gè)領(lǐng)域中，它的基本理論都得到了廣泛的應(yīng)用.作為一門(mén)基礎(chǔ)科學(xué)，它是其它自然科學(xué)技術(shù)和工程的基礎(chǔ),也是一些新學(xué)科、新技術(shù)出現(xiàn)的源泉.物理學(xué)與人文科學(xué)間的溝通和滲透越來(lái)越明顯和廣泛，許多人文、管理、經(jīng)濟(jì)等領(lǐng)域的問(wèn)題很多需要借用物理學(xué)的概念和模型來(lái)處理.大學(xué)物理是應(yīng)用型本科院校開(kāi)設(shè)的一門(mén)重要的必修基礎(chǔ)課[1].該課程對(duì)培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)分析問(wèn)題的能力，邏輯思維能力等具有重要的作用.因此面對(duì)21世紀(jì)高素質(zhì)人才的培養(yǎng)，大學(xué)物理這門(mén)課程如何去優(yōu)化學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)以及培養(yǎng)學(xué)生分析問(wèn)題的能力？如何在教學(xué)模式上進(jìn)行改革以適應(yīng)當(dāng)今對(duì)人才培養(yǎng)的需要？這些已成為我們研究和探討的重要議題.

2 課程內(nèi)容的更新

目前我國(guó)大學(xué)物理課程內(nèi)容的更新已經(jīng)在進(jìn)行，力學(xué)這部分內(nèi)容已經(jīng)不是高中物理的重復(fù)，體現(xiàn)了微積分等高等數(shù)學(xué)知識(shí)的應(yīng)用，思維上已經(jīng)實(shí)現(xiàn)從高中到大學(xué)的轉(zhuǎn)變[2]但還不同程度地被舊體系制約著.相比國(guó)外的課程設(shè)置，國(guó)內(nèi)的物理課程更注重深度[3]，所以在課程設(shè)置上應(yīng)適當(dāng)向廣博方向發(fā)展，同時(shí)盡量調(diào)整課程結(jié)構(gòu)化抽象為具體.國(guó)外的一些教材雖然在概念推理上比國(guó)內(nèi)教材單薄些，但是在聯(lián)系生活實(shí)際和用形象圖片揭開(kāi)抽象原理這方面作的是比較好.在課本中附上一些生動(dòng)的圖片以及科普知識(shí)既有利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增加內(nèi)容在學(xué)生頭腦中的感性理解，也有利于表現(xiàn)一些難點(diǎn)和難于用文字表達(dá)的知識(shí)以及相關(guān)科技應(yīng)用的場(chǎng)景.建議國(guó)內(nèi)教材借鑒國(guó)外教材的特點(diǎn)，采用彩色印刷，注重版面設(shè)計(jì)，圖文并茂，許多物理現(xiàn)象用圖片的形式在書(shū)中醒目顯示.有別于傳統(tǒng)教材，在每個(gè)章節(jié)都設(shè)置一些有趣的物理現(xiàn)象、生活常識(shí)或一小段科學(xué)發(fā)展介紹再過(guò)度到具體的知識(shí)內(nèi)容，由此引起讀者的興趣.另外突出物理學(xué)知識(shí)和科學(xué)技術(shù)相結(jié)合，這個(gè)結(jié)合不僅體現(xiàn)在正文中還要適當(dāng)?shù)爻霈F(xiàn)在在例題和習(xí)題中.結(jié)合應(yīng)用型本科院校的大學(xué)物理教育方式，我認(rèn)為可把此類(lèi)教材當(dāng)成主教材，或者列入?yún)⒖紩?shū)范圍對(duì)大學(xué)物理的教學(xué)會(huì)有很大的實(shí)質(zhì)性幫助.

3 物理教育模式的改革

我校強(qiáng)調(diào)通過(guò)教學(xué)和學(xué)術(shù)研究來(lái)完善推動(dòng)為國(guó)家和社會(huì)服務(wù)的職責(zé)，開(kāi)設(shè)的課程也要用于培養(yǎng)社會(huì)所需要的人才，以推動(dòng)國(guó)家的建設(shè)和發(fā)展.在引言里我們分析到物理學(xué)促進(jìn)了科技領(lǐng)域的發(fā)展，極大地提高了社會(huì)生產(chǎn)力水平，改變了人類(lèi)的生活、生產(chǎn)方式.物理學(xué)是一切工程科學(xué)的基礎(chǔ).物理學(xué)的成就直接決定了工程技術(shù)的發(fā)展，例如，機(jī)械、土木建筑科學(xué)是經(jīng)典力學(xué)的實(shí)際運(yùn)用；電子、電力等工業(yè)是電磁學(xué)發(fā)展的結(jié)果；光學(xué)特別是激光技術(shù)帶動(dòng)了光通信、激光醫(yī)學(xué)、軍事武器等行業(yè)的發(fā)展，熱學(xué)在研究能源效率方面的應(yīng)用等等.由于大學(xué)物理這門(mén)學(xué)科的內(nèi)容涉及到科學(xué)、軍事、醫(yī)療等各個(gè)方面，這就決定了它的教育模式要與時(shí)俱進(jìn)，符合這個(gè)時(shí)代對(duì)人才培養(yǎng)的需要.

3.1 實(shí)踐的教育模式

在大學(xué)物理的教學(xué)過(guò)程中，如果教師在課堂上持續(xù)講解原理概念，推導(dǎo)公式等，會(huì)讓學(xué)生容易注意力分散，并感覺(jué)該課程枯燥乏味.如果在教學(xué)中將知識(shí)點(diǎn)與實(shí)際應(yīng)用結(jié)合起來(lái)，會(huì)比較容易提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣.增加實(shí)際訓(xùn)練，推動(dòng)課程沿著科學(xué)化和實(shí)用化演變，適當(dāng)增加實(shí)踐教學(xué)課程，保留傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目上，可以通過(guò)更新實(shí)驗(yàn)課內(nèi)容讓學(xué)生既能通過(guò)傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)達(dá)到鞏固知識(shí)的目的，又能通過(guò)新設(shè)實(shí)驗(yàn)加深對(duì)知識(shí)的應(yīng)用理解.另外為了能充分激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)大學(xué)物理的積極性，我們還可將綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)納入大學(xué)物理的課程教學(xué)中，引導(dǎo)學(xué)生通過(guò)自主和創(chuàng)造性設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)研究項(xiàng)目，讓學(xué)生完全參與并完成從選題到設(shè)計(jì)以及動(dòng)手操作到結(jié)果分析的整個(gè)過(guò)程.

在教學(xué)過(guò)程中，教師可以設(shè)定一些具體的問(wèn)題讓學(xué)生討論，通過(guò)討論尋求解決的辦法，這樣既鞏固了知識(shí)，而且提高了學(xué)生思考和解決問(wèn)題的能力.理論課教學(xué)結(jié)束以后，教師可安排見(jiàn)習(xí)課或?qū)嶒?yàn)課，鼓勵(lì)學(xué)生用所學(xué)理論知識(shí)設(shè)計(jì)出具有創(chuàng)新意識(shí)的設(shè)計(jì)方案或?qū)嶒?yàn)報(bào)告.此外還要布置一定的課后作業(yè)，這些作業(yè)建議是和生產(chǎn)或生活實(shí)際密切聯(lián)系的，具有探索價(jià)值，學(xué)生可通過(guò)翻閱資料、調(diào)查研究、總結(jié)分析等提出自己的觀(guān)點(diǎn)，要求這些觀(guān)點(diǎn)具有創(chuàng)新性，學(xué)生完成作業(yè)的情況最終要和該學(xué)科的考試成績(jī)掛鉤.作為老師要意識(shí)到對(duì)學(xué)生僅僅通過(guò)課堂接受教育和訓(xùn)練是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，必須重視理論與實(shí)際建立起廣泛的聯(lián)系，形成大學(xué)與產(chǎn)業(yè)界之間的良性循環(huán)，為學(xué)生的學(xué)習(xí)和創(chuàng)業(yè)提供良好的條件，鼓勵(lì)學(xué)生走出課堂、走出校門(mén)，參加各種實(shí)踐性活動(dòng).

3.2 科研研究的教育模式

對(duì)于應(yīng)用型本科大學(xué)物理的教學(xué)，我們?yōu)槭裁匆貏e提出研究的教育模式，這不矛盾和沖突.這正是對(duì)傳統(tǒng)灌輸教育，接受性教學(xué)的挑戰(zhàn).傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式多是重視書(shū)本內(nèi)容和成績(jī)而忽略實(shí)踐能力，重視教學(xué)而忽視探索和研究能力的培養(yǎng).這種教學(xué)模式使學(xué)生學(xué)習(xí)缺乏熱情，無(wú)法培養(yǎng)自主創(chuàng)新性.物理學(xué)科本身揭示的是自然規(guī)律，需要用大量的實(shí)踐研究去揭示理解各種本質(zhì)現(xiàn)象.本科生參與科研能真正啟發(fā)學(xué)生對(duì)科研的愛(ài)好，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新潛能，提高學(xué)生的科學(xué)探究能力，引導(dǎo)他們對(duì)科研進(jìn)行深入探索，培養(yǎng)他們的科研技能、思維方式以及形成實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度和正確的科學(xué)價(jià)值觀(guān).注重理論課程與實(shí)踐、研究環(huán)節(jié)相結(jié)合,使學(xué)生能夠?qū)⒗碚搶W(xué)習(xí)與實(shí)踐應(yīng)用和科學(xué)研究有機(jī)聯(lián)系起來(lái),給學(xué)生充分的綜合實(shí)踐和研究鍛煉的機(jī)會(huì)，科研研究的教育模式對(duì)本科學(xué)生無(wú)論是走出校園參加社會(huì)工作或者是繼續(xù)深造從事科研工作都是有很大的益處.

3.3 通識(shí)教育與專(zhuān)業(yè)教育相結(jié)合的教育模式

現(xiàn)代意義上的通識(shí)教育[4]是由1945年美國(guó)哈佛大學(xué)《自由社會(huì)中的通識(shí)教育》報(bào)告提出的.該報(bào)告指出，美國(guó)的高等教育，首先要克服過(guò)分專(zhuān)門(mén)化傾向，加強(qiáng)學(xué)生人文科學(xué)、自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)方面的學(xué)習(xí)，使人能有效地思考、交流思想，做出適當(dāng)?shù)呐袛嗖^(qū)別不同的價(jià)值觀(guān)念.這種“通識(shí)教育”可以賦予人們?cè)谏钪斜貍涞母鞣N知識(shí)、能力、思考、信念、修養(yǎng)等，培養(yǎng)情感和智力發(fā)展的人.簡(jiǎn)單講通識(shí)教育[5]是以自然科學(xué)、人文科學(xué)、社會(huì)科學(xué)三大領(lǐng)域的優(yōu)秀成果，并以人文教育為主體內(nèi)容的進(jìn)行健全人性養(yǎng)成的根基式教育.其中自然科學(xué)教育就是培養(yǎng)學(xué)生具有科學(xué)素質(zhì)，包括數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)常識(shí)等.在比較多的應(yīng)用型本科院校只注重專(zhuān)業(yè)課程的培養(yǎng)而忽略通識(shí)教育的重要性，無(wú)法達(dá)到交叉學(xué)科的要求，所以我們應(yīng)以通識(shí)教育為基礎(chǔ)，打破課程設(shè)置中的不合理現(xiàn)象，填補(bǔ)通識(shí)教育存在的不足，根據(jù)科技的新發(fā)展，將課程內(nèi)容進(jìn)行調(diào)整，迎合交叉學(xué)科的發(fā)展特點(diǎn)，廣泛地開(kāi)展學(xué)術(shù)交流，確立廣博的課程理念，取長(zhǎng)補(bǔ)短，完善和推進(jìn)課程體系建設(shè).

大學(xué)物理教育正在由原來(lái)培養(yǎng)科學(xué)家的模式變?yōu)榕囵B(yǎng)符合社會(huì)發(fā)展人才的模式.這在國(guó)外高校的課程設(shè)置改革中已經(jīng)充分體現(xiàn).越來(lái)越多與人們?nèi)粘Ｉ蠲懿豢煞值膽?yīng)用物理基礎(chǔ)內(nèi)容正在走入大學(xué)課堂.在講授大學(xué)物理的同時(shí)，各種實(shí)用技術(shù)如納米科學(xué)、生物醫(yī)學(xué)，新型材料學(xué)等也在成為大學(xué)物理教育的組成部分，這種結(jié)合的教育模式不僅面向物理專(zhuān)業(yè)的學(xué)生，還面向所有進(jìn)入大學(xué)的學(xué)生，甚至面向整個(gè)社會(huì)，如麻省理工學(xué)院、耶魯大學(xué)的開(kāi)放課程.這些課程在一定程度上既實(shí)現(xiàn)了全民的進(jìn)步，也培養(yǎng)了具有廣博學(xué)識(shí)的可造性極強(qiáng)的人才，有利于人們?cè)谏鐣?huì)生活中向不同的方向轉(zhuǎn)型，以適應(yīng)社會(huì)發(fā)展對(duì)人才的需求.在大學(xué)物理的教育過(guò)程中發(fā)展通識(shí)教育和專(zhuān)業(yè)教育相結(jié)合的模式是符合當(dāng)今交叉學(xué)科對(duì)研究人才以及社會(huì)對(duì)人才發(fā)展的需要.

4 結(jié)束語(yǔ)

大學(xué)物理這門(mén)基礎(chǔ)課程在學(xué)生知識(shí)結(jié)構(gòu)優(yōu)化以及能力素質(zhì)培養(yǎng)方面發(fā)揮著重要的作用.，在物理教育方面要充分認(rèn)清各方面成功教育的同時(shí)，深入分析和認(rèn)識(shí)大學(xué)物理的教育模式，讓物理教育與時(shí)俱進(jìn)，迎合21世紀(jì)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的需要

〔1〕白璐，吳振森.多層面分層次大學(xué)物理教學(xué)改革.物理與工程，2010(6):13.

〔2〕趙純.關(guān)于大學(xué)物理教學(xué)改革的若干想法[J].中山大學(xué)學(xué)報(bào)論壇，2005（3）：35.

〔3〕黃全愈.素質(zhì)教育在美國(guó)[M].廣州：廣東教育出版社，1999.

〔4〕黃黎紅.應(yīng)用型本科人才培養(yǎng)實(shí)施通識(shí)教育理念下的文科物理教育[J].中國(guó)電力教育，2011(204)：93.

〔5〕李曼麗.通識(shí)教育——一種大學(xué)教育觀(guān)[M].北京:清華大學(xué)出版社,1999.

G642

A

1673-260X（2013）11-0191-02

福建省自然科學(xué)基金項(xiàng)目資助（2012J05008）