新型高校物理課程改革與建設探討

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進入21世紀以來，我國高等教育改革和發展取得了重要成就，高等教育也由“精英式”教育全面轉型為“大眾化”教育。為滿足地方經濟的發展需求，眾多地方新型高校應運而生。對于以培養高級應用型人才為主要目標的地方新型新興高校而言，面向全體理工類學生開設的大學物理課程的改革和建設，對于培養具有現代科學技術知識以及創新研發能力的高素質專業性人才的重要性是不言而喻的。這不僅因為物理學是一門研究物質的基本結構，相互作用和物質最基本、最普遍的運動形式及其相互轉化規律的學科，更重要的是，現代物理知識已經滲透到各個專業，物理學基礎知識是一個高級工程專業性技術人員所必須掌握的，而以整個物理學基礎知識為主要內容的大學物理課程的建設改革是迫在眉睫的。如何對大學物理課程進行改革和建設，使之能進一步符合地方新型新興高校現代化社會發展及現代化人才培養的目標，是本文試圖探討的主要問題。

一、大學物理課程教學理念的轉變

大學物理作為各類高等院校中面向非物理專業的學生所開設的一門課程，在高等人才教育和培養框架中起著基礎性服務作用。對于應用特色明顯、致力于培養高級應用型人才的地方本科院校，“地方性、應用性”是高校的辦學定位，“以能力為根本，以學生為主體，以教師為主導，注重應用性、融合性、職業性、開放性和創新性”則是高校人才培養的理念。根據此理念，大學物理教學的基本指導思想應該結合學生的專業特點為非物理類專業應用型人才打好物理基礎。

1.加強基礎教學。

物理是研究物質世界最基本的結構、最普遍的相互作用、最一般的運動規律及所使用的實驗手段和思維方法的自然科學。如果引用宋學集大成者朱熹以及明代心學創始人王陽明的說法，此乃格物究理、格物致理。在這里可以從“理”、“格”二個方面來理解大學物理及大學物理實驗課程的教學理念和思路。理：是指教師在對學生傳道授業之時應該教導給學生的基礎物理知識。在這點上，中學的物理與大學物理內容存在兩點最重大的區別。第一個區別在于大學物理知識體系的數學表達形式已經不再停留于初等代數幾何的范圍。高等數學的引入，特別是微積分對物理規律的表述形式已經廣泛呈現在力、熱、光、電磁、量子及相對論等各個基礎理論領域內。根據本人在教學中統計到的學生反饋意見，高等數學會給初學大學物理的學生在理解原理規律和應用原理解決問題方面帶來一定的困難。而不可避免的，高等數學是學生學習更深層、更普遍的物理規律并與實踐相結合所必需的工具。因此，如何在教學中將物理與高等數學緊密結合起來，讓學生既能用高等數學對物理規律和物理現象加以描述，同時又能通過數學表達式獲取物理信息，形成物理圖像，總結物理規律是我們在教學中需要認真思考和改革的地方。第二大區別在于大學物理內容的廣泛性和深刻性。由于一個實際的問題往往不是只牽涉到物理某方面的知識，因此，在這一方面，教師的授課不能簡單停留在對某個物理分支理論的講解，我們更應該引導學生從更高的角度全方位學習，綜合應用所學的物理知識來分析解決問題。格：要培養學生成為具有創新精神，具備創新能力的專業型人才很重要一點是要教會他們怎樣學習，而不是學了什么。大學生活本身的寬松自由為學生提供了自學的良好氛圍，因此，在大學物理課程教學中教師應該更加注重培養學生的格物之法。即對物該怎么格，怎么將需要討論的實際問題和所學的知識對應起來，加以運用才是學生在學習的過程中應該被引導和指導的更重要的東西。為此，在教學過程中我們應訓練學生養成探求物理概念與規律意義的習慣；通過分析物理概念和規律的內涵與外延完成知識的學習習慣；培養學生養成質疑思考的習慣，并能較自覺地依據物理的科學概念和規律，使用各種方法釋疑，掌握物理思維方法的能力。另外，在傳道解惑的過程中，教師應該有意識地讓學生思考解決一些有難度的問題，鼓勵學生在困難面前勇于探索、勤于思考，通過多途徑的調研、自學，鼓勵他們在實際問題中不斷擴充物理知識面，通過自學掌握教材中沒有涉及的理論及實驗知識，從而培養他們百折不撓的作風和品質。

2.實踐與創新能力的訓練與發展。

物理是一門實驗科學，實驗課的作用不僅僅能驗證所學的物理知識和理論，更重要的是它強化了學生在實踐中學習和思考并解釋的作用。正因為這樣，現代物理學已經廣泛與其他許多自然科學及現代技術結合，從而衍化出諸如航天物理學、生物物理學、納米技術等與現代社會發展息息相關的嶄新學科和技術領域。為了培養和訓練學生這方面的素質，應該培養學生的物理學綜合能力。通過大學實驗課程的設立，我們可以訓練學生綜合運用物理學知識，經觀察物理現象，運用物理及數學的語言來描述現象并建立物理模型以強化學生對各種現象進行分析和研究的能力，以及在利用規律分析、計算的基礎上，能夠區分答案的合理性與不合理性，提高他們的邏輯思維和判斷能力。同是，通過對實驗現象、結論的描述培養學生正確使用規范語言進行準確描述的本領。

3.培養現代的科學素養。

大學物理課程教學的目標不僅僅為了讓學生學習基礎知識，獲得一定的實踐技能，更是為了提高大學生整體的現代科學素養，為了通過學生的學習認知，將現代的科學理念、科學精神傳播出去。因此，我們每一位教師在教書育人的過程中應該有意識地學習并向學生傳播科學的理念和精神，為提高國民的整體科學文化素質做出工作。

二、大學物理課程教學內容、方法及手段的改革

在上述教學理念的指導下，大學物理的教學內容、方法及手段也應隨之調整，以適應現代化人才培養的需要。

1.教學內容的現代化。

物理學在其發展過程中逐步產生了諸如力學、熱學及統計物理、電磁學、相對論及量子力學等理論體系。這些體系內的基礎理論構成了大學物理的經典授課內容。到了近現代，由于研究的具體和深入，這些基本理論體系相互融合，相互補充又逐步發展出了更明確的諸如粒子物理、原子分子物理、凝聚態物理、生物物理、化學物理、空間物理等更多的專業學科領域。因此，除了對傳統的基本理論框架的教學以外，應適當補充與現代高新技術發展密切相關的物理知識教學和實踐探索。向學生介紹最新的物理進展，指導學生接觸前沿的物理知識，根據他們的專業特點及興趣愛好給他們提供更大的自學空間和指導。

2.教學方法的現代化。

大學物理的現代化教學應該堅持啟發式與創造式相結合的方法，通過引入諸如定性、半定量的分析以及其他有效的邏輯分析方法來培養學生的物理思維及解決問題的能力。要大膽構建適合物理學科教學實際的、能發揮學生主體作用和教師主導作用的多種模式的教學方法，并進行評估和優化組合。

3.教學手段的現代化。

由于信息技術的發展和計算機在現代社會各個領域的廣泛應用，學生對于能實際操作的儀器本身接受力強，興趣高。因此，教師應該在教學中采用多媒體、計算機輔助教學、幻燈投影儀、實物投影儀等現代化教學手段，達到加大課堂教學密度，高效率地向學生傳遞信息的目的。另外教師也應該通過指導學生學習運用各類如matlab、physlets等軟件來解決物理問題，從而培養學生用現代化工具進行物理建模及數值分析的能力。此外，我們今后也將通過數字化網上教學平臺的建設，來加強學生與老師之間的良性互動，從而促進教學相長，完成對學生的培養目標。

4.教學類別的多樣性。

可為低年級學生提供必需的基礎物理教學，也可以根據學校不同應用專業的特點面向中高年級理工科類大學生開設科技創新實踐類選修提高課。同時，面向文科及藝術類的同學開設文科物理，從而豐富物理教學種類，滿足學生的不同需求。

三、豐富第二課堂活動

定期或不定期舉辦一些與應用密切相關的前沿物理發展的講座，邀請國內外專家做科普性質的前沿報告；開設一些研究興趣小組，吸引學生參與與教學研究以及科研相關的活動；指導學生撰寫科研論文，設計發明物理實驗裝置；鼓勵學生積極參加物理競賽等活動。

四、科學的評估體系的引入和建立

課程教學的效果如何除了通過問卷調查、師生反饋等方式外，更應該做些系統工作，引入科學、客觀的評價體系，以保證將準確客觀的信息反饋給師生，從而幫助師生改進教學方法，提高總體質量。最后，課程改革和建設，最終都要落到每一位大學物理教師的身上。“振興民族的希望在教育，振興教育的希望在教師”，為了提高教學質量，全面實施素質教育，我們每一位教師都應該忠誠于教育事業、熱愛并尊重學生，嚴格要求自己，腳踏實地的工作，不斷提升自己的專業素質和修養，開展各類教學及科研活動，并用現代化的教育教學理論、前沿的知識結構與儲備不斷武裝自己，教書育人，為人師表，為培養現代化社會專業領域內合格優秀的接班人而努力。上述即為本人關于大學物理課程的改革與建設的經驗之談，希望與同行交流探討。

作者：劉平 單位：金陵科技學院公共基礎課部