基于技術教育基地的大學物理課程改革的教育理論價值和實踐意義
——應用型高等教育和課程結構現(xiàn)代化改革的探索

吳祖仁

(物理通報 河北 保定 071002)

圍繞能源、環(huán)境、氣候、生態(tài) 的共同問題，圍繞恐怖主義和突發(fā)的全球金融危機，世界各國懷著各種心態(tài)，既參加合作但不忘競爭；這是當今世界最基本的一個特征．無論出于競爭還是合作，大力發(fā)展科技和教育都已經(jīng)成為世界各國的普遍國策．科技問題的核心是人才問題，人才問題之本在教育．所以提高國民基本素質(zhì)，培養(yǎng)大批創(chuàng)新型科技人才，已成為當今世界各國的共同追求．

按照馬克思主義經(jīng)典理論，教育屬于上層建筑，必須與經(jīng)濟基礎相適應，必須為經(jīng)濟基礎服務．世紀之交，科技突飛猛進，經(jīng)濟空前發(fā)展，教育面臨時代性挑戰(zhàn)．時代要求對教育從基礎，從根本上去進行研究和改革；突破長期以來傳統(tǒng)形態(tài)和結構，才能實現(xiàn)劃時代的創(chuàng)新．筆者在從事20多年物理教育改革研究的基礎上，近年來在承擔“全國教育科學‘十一 五’研究課題”的過程中，以腦科學理論、認知心理學和現(xiàn)代教育理論為依據(jù)，從教育基本形態(tài)、基本特性和課程的基本內(nèi)容結構進行思考研究，提出了一些想法，在各實驗基地同志的鼎力支持下做了一些探索．本文就幾年來在襄樊學院展開的“以技術教育基地為平臺的物理課程綜合改革”的研究和實踐做些介紹，談談一些感受，與大家討論，歡迎批評指教．

1 歷史的回顧和問題的提出

教育是人類社會一種最基本的社會現(xiàn)象，是人類社會文明得以傳承和發(fā)展的基本動力和有效手段．在原始社會，教育局限于長者向年輕一代直接傳授生產(chǎn)、生活、藝術和軍事等方面的經(jīng)驗、知識和技能.但是，那時的教育缺乏固定的時間、空間和系統(tǒng)規(guī)范的教育內(nèi)容．有了文字以后，人類有了知識和經(jīng)驗的系統(tǒng)積累，逐漸分離出部分有經(jīng)驗的人從事專門的教育工作，編纂專門的系統(tǒng)的教材，開設固定的空間，辦起了學校．兩千多年來，以學校、教室作為固定空間，在規(guī)定的時間，按規(guī)定的課程，由教師進行知識傳授形成了學校教育的基本形態(tài)．近代教育中發(fā)展起來科學和技術課程以后，出現(xiàn)實驗室，實習工廠等輔助教育空間．教育的這種基本形態(tài)和時空特性與長期以來的傳承教育和教化教育基本特性是相適應的，與科技、經(jīng)濟、文化的水平也是相適應的．所以，幾千年來，教育的這種空間-時間基本特性一直保持不變．

教育屬于上層建筑，要與經(jīng)濟基礎相適應，為經(jīng)濟基礎服務．20世紀后期開始，全球性科技、經(jīng)濟、文化迅速發(fā)展，使社會經(jīng)濟基礎發(fā)生了重大變化．一方面要求普遍提高公民的人文、科學和技術的綜合素養(yǎng)，另一方面要求創(chuàng)新型科技人才．所以，世界各國都在致力于探索普遍提高國民素質(zhì)和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)；這就驅(qū)使人們?nèi)ニ伎紝逃M行根本性改革，包括從傳統(tǒng)教育的基本形態(tài)和空間-時間特性進行改革．前些年從先進國家發(fā)展起來的STS教育、現(xiàn)在蓬勃發(fā)展的網(wǎng)絡在線教育，都突破了傳統(tǒng)教育的空間和時間特性，改變課程的內(nèi)容和結構．20世紀后期迅速發(fā)展起來的腦科學，從大腦功能的建立和開發(fā)的嶄新科學視角對教育的本質(zhì)進行了新的詮釋，從而使人們認識到教育的本質(zhì)就是開發(fā)大腦功能．而人的大腦具有無限的潛在功能，開發(fā)大腦功能的關鍵是創(chuàng)設良好的教育環(huán)境和科學的課程． “以人為本”的教育思想的實質(zhì)，首先應該體現(xiàn)“以腦為本”的原則．這就意味著基礎教育應該從傳統(tǒng)教育轉(zhuǎn)變到以開發(fā)大腦功能為主要目標的教育思想上來．上世紀末，在“誰在基礎教育方面有所突破，誰就將在下個世紀獲得主動權”的理念下，世界各國競相謀求基礎教育突破，但是沒有人聲明找到“突破性改革“方案．筆者認為腦科學的發(fā)展，從根本上揭開認知心理過程，發(fā)現(xiàn)了大腦功能建立的規(guī)律，有望在全面開發(fā)大腦功能的理論基礎上創(chuàng)建新的教育理論，構建新的課程，實現(xiàn)教育的劃時代突破．為此，我們大力倡導以全面開發(fā)大腦功能為理論依據(jù)開創(chuàng)教育課程體系，宣傳人類的教育將進入一個新的時代，我們稱之為“教育的第三個時代”．

教育的第三個時代，必然要求從教育思想、理論，從課程的目標、內(nèi)容、結構、方法和評價等方面要有重大的創(chuàng)新，或曰在教育的基本形態(tài)，包括教育的時間、空間特性，課程的基本結構等方面將有重大的變革和突破．襄樊學院“以技術教育基地為平臺大學物理綜合課程改革”，應該說已經(jīng)從教育的基本形態(tài)上，從教育的時間、空間結構上，從課程的內(nèi)容和結構上已經(jīng)有了一定的突破；下面我們具體介紹．

2 以技術教育基地為平臺大學物理課程綜合改革

技術教育基地概念，于2007年提出，是我們立項的“全國教育科學‘十一 五’課題” 研究中一個研究方向．這個子課題由湖北襄樊學院承擔，同時作為該校當年向湖北省和國家財政部申報“央地共建”的重要改革項目寫入申請報告 ．襄樊學院僅有10年本科辦學歷史，是一所新興地方院校．在強手如林的競爭中成功地申請到“央地共建”的國家項目是很不容易的，其中與以技術教育基地為平臺的課程改革和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新充分體現(xiàn)了“為地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展服務”的辦學思想，引起了專家的關注和興趣有一定的關系．

襄樊學院技術教育基地，與時下在一些學校被國家教育部授予的不同級別的“理科教學基地”、“文科教學基地”、“工科教學基地”有著根本性的不同,那些基地泛指一個院系，所冠以國家級或省級的教學基地，是一種榮譽性、等級性辦學水平的標志.襄樊學院的技術教育基地有具體的特定教育空間，聯(lián)系著一定的課程，具有特定的教育內(nèi)涵和功能，是實實在在的教學基地，是探索現(xiàn)代高等教育思想、課程結構和人才培養(yǎng)模式的一種大膽創(chuàng)新．技術教育基地具有六大教育功能；這樣的創(chuàng)意在當今世界各國高校中還未見報道．

襄樊學院以技術教育基地為平臺的物理課程綜合改革經(jīng)過3年的研究和實踐，已經(jīng)形成一個比較完整的體系．基地總面積達1 000 m2，其中基地活動中心面積600 m2.基地具有6項教育功能，即物理科學與技術史館、電工電子博物館、以大學生小組活動為中心的現(xiàn)代化教學課堂、技術教育和實訓基地、科學探究與技術創(chuàng)新實驗室和自主學習成果展示室．

以六項教育功能為支撐，基地開創(chuàng)了一套全新的課程模式．正六邊形的特殊課桌，這是為三人一組的小組學習從空間布局上做了特別設計；每一小組配一臺電腦．活動中心正前方設有大屏幕投影，形成基于網(wǎng)絡多媒體數(shù)字化教學系統(tǒng)，教師和學生可以很方便地調(diào)用豐富的網(wǎng)絡多媒體課程資源．課堂的兩側(cè)陳列著一百多件各種類型的電工、電子和信息類科技產(chǎn)品或零部件，墻上配有掛圖．課堂的另兩側(cè)，整整齊齊地陳列著大批同學們解剖過的廢舊電器和選修課程的學習研究報告．中心課堂兩側(cè)是兩個陳列室，一個是物理實驗儀器、教具室，供不同課程內(nèi)容選用，另一個是電力調(diào)控系統(tǒng)實訓中心．與基地活動中心毗鄰還有四個實驗室，空間上各自相對獨立，但屬于基地的功能結構部分．

以“電磁學”課程為龍頭的一批課程已經(jīng)進入技術教育基地教學，電磁學課程已經(jīng)歷了四輪教學.實踐表明，在基地條件下的“電磁學”課程不僅學生綜合素質(zhì)得到明顯提高，而且?guī)状纬Ｒ?guī)卷面考試顯示，實驗班學生在基本概念和基本規(guī)律的掌握上也有顯著提高，如第三輪實驗班學生比對照班學生卷面考試成績平均提高7分.目前“電工學”、“電子技術”、“大學物理”、“力學”等課程已全部或部分進入基地教學.還成立了基地課程教研室，促進各課程的相互交流、學習與研究．

這項改革引起校內(nèi)同行的高度關注，有數(shù)百名教師自發(fā)到基地觀摩教學.這項改革已受到省內(nèi)及全國同行廣泛的關注和重視，一批批教師和領導到基地參觀考察.著名科學家、北京大學原校長陳佳洱院士曾到襄樊學院參加該課題的現(xiàn)場研討會.他在研討會上說：“基于技術教育基地的物理課程改革是成功的，方向?qū)︻^，工作扎實，成效顯著．”

這項改革不但得到大批地方院校同行認可，而且得到北大、清華、復旦、武漢大學、華中科技大等名校專家和領導的贊賞．2008年11月，課題主持人襄樊學院物理與電子系主任張增常教授應邀在中國物理學會教學委員會學術年會作大會報告，得到與會老師高度評價．趙凱華教授說：“應用型人才如何培養(yǎng)？襄樊學院闖出了一條非常正確的道路，我剛剛?cè)ミ^，大家可以去看一看！”．2009年暑期，中國物理學會教學委員會在該校舉辦了“以技術教育基地為平臺物理課程綜合改革現(xiàn)場研討會”，中國科協(xié)副主席、中國物理學會副理事長趙忠賢院士到會指導并作報告．趙先生和與會代表一致認為襄樊學院改革“方向正確，在教育思想、課程理論和人才培養(yǎng)模式等方面有重大創(chuàng)新”具有普遍推廣價值．會議自發(fā)組成了“改革協(xié)作聯(lián)盟”，并決定2010年7月中旬在陜西理工大學舉行第二屆以技術教育基地為平臺的物理課程綜合改革現(xiàn)場研討會．這項改革大有在全國高校滾動發(fā)展的勢頭．趙忠賢副主席主動表示要為這項改革協(xié)作聯(lián)盟與美國有千所高校參加的“萬花筒改革”協(xié)作組織牽線，爭取結成國際合作．

3 基于技術教育基地的物理課程綜合改革在高等教育思想改革和課程創(chuàng)新中的理論價值和實踐意義

這項改革才3年時間，為什么能得到我國各級各類高校的認可，在物理學界，教育界產(chǎn)生比較廣泛影響，而且大有進一步在全國滾動發(fā)展的趨勢呢？必定有其內(nèi)在的深層次原因．這啟示我們應該從教育哲學、課程的理論和人才培養(yǎng)模式的角度對其進行理論性研究和探討．

首先，基于技術教育基地的物理課程綜合改革對高等教育思想從多個方面進行了改革和創(chuàng)新．

基于創(chuàng)新型應用性人才培養(yǎng)，襄樊學院提出了關注和重視大學生技術素養(yǎng)培養(yǎng)的新思想，提出了科學素質(zhì)、技術素質(zhì)和人文素質(zhì)三位一體的綜合素質(zhì)教育理念，提出了創(chuàng)新型人才必須同時具有智商、情商和行商三方面構成的完備心理品質(zhì)體系的觀點．這些思想完全適應建設創(chuàng)新型國家對人才培養(yǎng)的素質(zhì)要求，是對高等教育思想的重大改革和創(chuàng)新．

其次，襄樊學院基于技術教育基地的物理課程綜合改革，突破了傳統(tǒng)教育的基本形態(tài)，是在教育的時間、空間的基本特性和課程結構內(nèi)容上實現(xiàn)了重大的改革和創(chuàng)新．

長期以來，學校教育以教室為固定空間，由教師在規(guī)定時間內(nèi)向?qū)W生傳授知識．這是幾千年來的傳統(tǒng)教育格局和基本教育形態(tài)．“兩耳不聞窗外事，一心只讀圣賢書”是對這種封閉式的傳統(tǒng)教育特征的絕妙寫照．多年來，大家深感這種傳統(tǒng)教育模式的局限性.國內(nèi)外教育界都在探索開放式的現(xiàn)代教育模式，但似乎至今還沒有見到理想的具有普遍意義的新模式．1958年，我國在“大躍進”中，后來在“文革”中，從中央到地方大力號召學生上山、下鄉(xiāng)、下廠，離開教室，走出學校，接受工人、農(nóng)民“再教育”， “到廣闊天地去！”那也是試圖探索開放性的教育模式；但實際上那是一種形“左”實右的教育改革，其要害是沒有以課程觀作指導，沒有按課程去組織學生進行有計劃地學習和實踐，是用政治掛帥的口號代替教育改革；所以，那只能算政治運動的一部分，不是學校的正常教育．正是那種教育改革缺乏課程支持，違背了學校教育的基本規(guī)律，所以只能在學校中熱鬧一陣子．目前流行的STS教育往往局限于課外活動，沒能與課程緊密結合，所以實踐中隨意性很強．

襄樊學院以技術教育基地為平臺的物理課程綜合改革，在創(chuàng)新教育思想指導下，牢牢地把握“為地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展服務”培養(yǎng)應用型創(chuàng)新人才的辦學方向，緊緊圍繞大學生的科學、技術和人文綜合素質(zhì)的培養(yǎng)進行課程創(chuàng)新設計，課程改革目標具體，課程結構和內(nèi)容合理．在課程實施方面，既繼承了傳統(tǒng)教育的經(jīng)驗，嚴格按教學計劃執(zhí)行，又實現(xiàn)大膽的科學的創(chuàng)新，改變了傳統(tǒng)教育的時間、空間基本特性和課程內(nèi)容結構特性．從時間上看，基地全天候?qū)W生開放，包括周末、節(jié)假日；從空間上看，基地完全突破傳統(tǒng)教室概念，擁有1 000 m2固定場地，由600 m2的教學活動中心和各種特殊教育功能的空間組成；從課程內(nèi)容上看，基地具有六項教育功能，突出了以實驗為基礎的物理學科特性，突出了科學、技術和人文綜合素質(zhì)教育內(nèi)容，突出了大學生創(chuàng)造能力的培養(yǎng).因而用課程倡導和保證了“理工匯通、文理兼顧”的思想的實現(xiàn)；從認知科學和學習理論角度講，基地設計了以大學生小組學習為基礎，在教師指導下，開展討論式、研究式、探索式自主學習的空間布局，很好地體現(xiàn)了學生為主體、意義學習的建構主義思想．

教育屬于上層建筑，必須與經(jīng)濟基礎相適應．襄樊學院的改革涉及到教育的基本結構和基本性質(zhì)，是現(xiàn)代科技、經(jīng)濟和文化發(fā)展的產(chǎn)物，是建設創(chuàng)新型國家的偉大戰(zhàn)略思想指導下的教育改革成果．從這個意義上說，這項改革也為研究教育哲學提供了豐富的內(nèi)容．

第三，基于技術教育基地的物理課程改革，深刻地改變了物理課程的結構和內(nèi)容，全面地擴大了物理課程的教育功能.

技術教育基地的六項功能為物理課程的改革開創(chuàng)了廣闊的發(fā)展空間．一方面，擴大了現(xiàn)有每門物理課程的內(nèi)容和教育功能，強化了科學思想和人文思想教育，突出了物理實驗和技術教育，加強了理論聯(lián)系實際和科技創(chuàng)新教育．另一方面，派生出物理專業(yè)一批新的選修課程，如“物理學史中重大發(fā)現(xiàn)個例研究”、“電子電器解剖研究”、“實驗創(chuàng)新”、“科技創(chuàng)新和發(fā)明”和“科技企業(yè)課程”等．

學生們可以選擇自己認為最合適的儀器進行探究式學習，可以利用技術教育基地提供的環(huán)境和技術條件進行設計性實驗，使大學生普遍地有機會開展實驗設計，進行物理教具的改進或自制．技術教育基地里陳列著數(shù)以百計的各種各類豐富多彩的廢舊電工、電子和信息類儀器和使用裝置，建構了一種特殊的教學資源空間，學生可以自動選擇進行解剖研究，并且作為選修課程，寫出研究報告．技術教育基地這種特色教學資源結構情景是任何一個工廠、商店里也看不到的，這是改革實踐中提出的“非課程資源課程化”理論的產(chǎn)物，是從未見過的創(chuàng)新教育情景．

第四，襄樊學院基于技術教育基地的物理課程改革創(chuàng)造了全新的校園文化.

襄樊學院技術教育基地的六項教育功能，不僅帶來教育思想的改革，帶來物理課程的綜合改革，而且自然而然地帶來校園文化的重大改革．校園里出現(xiàn)了如下文化現(xiàn)象：討論交流多了，高年級自動給低年級講課；理科學生主動向文科學生講科學技術和科普宣傳；關心社會發(fā)展，動手動腦討論發(fā)明創(chuàng)造成風，不僅大批學生在大學生科技創(chuàng)新活動中連創(chuàng)佳績，而且獲得上海世博會這樣級別的發(fā)明獎；學生自發(fā)舉行專利申請研討會等．學生學術活動空前活躍，組織能力得到很好展現(xiàn)，社團組織活動在幾百人的大廳里場場爆滿.這種情況也許在名牌大學算不了什么，在地方性新辦學院及高校應該說是少見的現(xiàn)象．

襄樊學院基于技術教育基地的物理課程改革，密切了師生關系，在師生中形成了同志式的合作伙伴關系；密切了領導和群眾的聯(lián)系，為建設和諧的校園文化起到有力的推動作用．

襄樊學院在教學管理上實行大膽改革.基地施行在老師指導下，由學生自己進行管理的模式，學生成了基地的主人，真正體現(xiàn)了學生的主體地位．幾年來的實踐表明，這種管理非常有效，既提高設備利用率，提高管理質(zhì)量，又培養(yǎng)了學生的管理能力．

不僅全體學生綜合素質(zhì)提高了，而且為一批學生的個性和特長的發(fā)展提供了良好條件．這種管理機制為周末、節(jié)假日大批學生進入基地進行自主創(chuàng)新學習奠定基礎．這種勤奮好學、求真務實、以基地為家的風尚，也成了當今襄樊學院校園文化的一個耀眼的亮點．

校企緊密合作是襄樊學院在改革中形成的現(xiàn)代高校文化．在當今襄樊學院，已經(jīng)不是學校單方面向企業(yè)推薦畢業(yè)生，爭取與企業(yè)橫向課題合作，而是如萬州電器集團、三環(huán)集團這樣的著名企業(yè)主動上門，出資要求聯(lián)合培養(yǎng)人才，聯(lián)合進行技術開發(fā)．學校聘請企業(yè)科技人員為學生開課，師生與企業(yè)科技人員共同探討技術開發(fā)，改進技術問題，定期舉行校企科技研討會．假期學生按課程設置，帶著問題和任務到企業(yè)進行研究性實習．在這些過程中，不但完成了課程教育的目標，而且實現(xiàn)了現(xiàn)代高校校園文化和現(xiàn)代企業(yè)文化的融合．

襄樊學院的領導和廣大師生在改革實踐中發(fā)揮了自己的創(chuàng)造精神和創(chuàng)造力，積累了豐富的智慧和經(jīng)驗，已經(jīng)被許多高校專家、領導和老師看好．他們的做法具有可操作性，具有一定的實踐指導意義，應該用科學發(fā)展觀，從教育理論的高度對這些寶貴的經(jīng)驗進行科學的總結．

按照建設創(chuàng)新型國家的理念，企業(yè)是技術創(chuàng)新的主體，各級各類學校是培養(yǎng)企業(yè)創(chuàng)新人才的基地．高等學校如何擔當起這個歷史重任？關鍵就是要從根本上實現(xiàn)教育改革創(chuàng)新．不改變“千校一面”的教育思想和人才培養(yǎng)模式，擴招規(guī)模再大也無濟于事，也改變不了 “供非所求”的尷尬局面．地方院校是高校的主體，必須牢牢堅持在“為地方經(jīng)濟建設和社會發(fā)展服務”的辦學方針指引下，堅定地為培養(yǎng)各類應用型人才，改革辦學思想，實現(xiàn)課程結構和人才培養(yǎng)模式創(chuàng)新．襄樊學院“以技術教育基地為平臺改革物理課程”已經(jīng)為這場偉大的改革邁開了可喜的步伐，他們的改革之所以獲得成功，最重要的原因是適應了社會發(fā)展的需要．愿我們大家為實現(xiàn)創(chuàng)新型國家的偉大戰(zhàn)略目標，培養(yǎng)億萬具有綜合素質(zhì)的人才而共同努力.