對物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的一些見解

沈洋等

【摘 要】為適應(yīng)21世紀(jì)高素質(zhì)創(chuàng)新人才的培養(yǎng)要求，就課程結(jié)構(gòu)體系改革、教材內(nèi)容的改革、教學(xué)方法與手段改革等幾個方面提出了對大學(xué)物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的一些見解。

【關(guān)鍵詞】課程設(shè)置；素質(zhì)培養(yǎng)；課程體系改革；教材建設(shè)；教學(xué)方法改革

21世紀(jì)科技的迅猛發(fā)展及知識量的急劇增長，使目前的高校教育體系不能滿足培養(yǎng)信息化時代對大學(xué)生們更具創(chuàng)造性能力的要求。對于大學(xué)物理學(xué)專業(yè)而言，專業(yè)課程還存在著布置不合理與實施的單一化問題。比如近代物理學(xué)課程中還存在著部分內(nèi)容陳舊、繁瑣、與中學(xué)物理重復(fù)的問題，這些起點(diǎn)低、重復(fù)的內(nèi)容會使學(xué)生學(xué)而乏味，沒有起到對學(xué)生增強(qiáng)適應(yīng)能力、開闊視野、激發(fā)探索精神、提高人才素質(zhì)的重要作用[1，2]。為了使物理課程跟上時代的發(fā)展，進(jìn)行適量的課程改革是很有必要的，而現(xiàn)代教育思想、現(xiàn)代教育技術(shù)的發(fā)展也為物理教育的改革提供了理論和技術(shù)上的支持。

1.課程結(jié)構(gòu)體系的改革

從目前部分高校物理學(xué)專業(yè)的開課情況來看，主要課程一般有力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、原子物理學(xué)、理論力學(xué)、電動力學(xué)、統(tǒng)計物理學(xué)、量子力學(xué)、數(shù)學(xué)物理方法、普通物理實驗、近代物理實驗、固體物理等，有部分高校還開設(shè)有現(xiàn)代物理測試技術(shù)、光學(xué)測量、等離子體物理、凝聚態(tài)物理專題等，而偏向教育的部分高校則開設(shè)有物理教學(xué)論、中學(xué)物理實驗與教學(xué)技能基本訓(xùn)練等與中學(xué)教育有關(guān)的課程。

1.1專業(yè)理論課程結(jié)構(gòu)改革

目前物理學(xué)專業(yè)一般較多開設(shè)偏向物理理論的課程，面向應(yīng)用的課程卻相對缺乏。本科層次的物理理論課程討論得不夠深入，學(xué)生接受的知識雖然廣但不深，沒有進(jìn)行物理科學(xué)研究的能力，又缺少實際應(yīng)用能力的培養(yǎng)[3]，于是形成了不倫不類的局面。建議根據(jù)學(xué)生的愛好，實行模塊化教學(xué)。喜歡專研理論知識、將來想從事物理科學(xué)研究工作的同學(xué)可選擇由幾位老師帶隊進(jìn)行深入的理論學(xué)習(xí)，為將來進(jìn)行科研工作做好準(zhǔn)備；而愛好電子技術(shù)的同學(xué)同樣可以選擇這方面比較有專長的老師進(jìn)行學(xué)習(xí)；想成為教師的同學(xué)則可以選擇高師物理教育這一模塊進(jìn)行學(xué)習(xí)。當(dāng)然，實行模塊化教學(xué)的前提是學(xué)校必須實行學(xué)分制教學(xué)，這樣學(xué)生才有自主的選擇權(quán)。這樣學(xué)生學(xué)得有勁，老師也教得起勁，自然能取得好的教學(xué)效果。

1.2實驗課程體系的改革

物理學(xué)是一門以實驗為基礎(chǔ)的科學(xué)，因此實驗課程在物理學(xué)專業(yè)的課程中占有極其重要的位置。目前大部分高校由于硬件投入相對不足，實驗室自我更新能力差，儀器陳舊，新技術(shù)含量低，實驗內(nèi)容局限于傳統(tǒng)的教學(xué)框架，與日新月異的現(xiàn)代科技發(fā)展形成強(qiáng)烈的反差。由于現(xiàn)行物理實驗教學(xué)與傳統(tǒng)的物理理論教學(xué)體系（力、熱、電、光、近代物理）相對應(yīng)，學(xué)生對其理論體系比較熟悉，其實驗教學(xué)給學(xué)生印象最深的仍是有關(guān)的物理概念、模型和原理的形象及驗證，而對于物理實驗的思路、方法、技巧、作用等則較模糊，體現(xiàn)不出物理實驗教學(xué)的特色與作用[4]。實驗教學(xué)形式，也大多采用分立的“菜譜式”結(jié)構(gòu)教學(xué)，教學(xué)方法是單一、封閉、靜態(tài)式的，注重操作無誤，結(jié)果正確，按指定時間、方法、步驟完成。為此，教師講解、指導(dǎo)細(xì)微，對可能出現(xiàn)的問題交待極其詳盡。這種方法省時、省力，但不利于培養(yǎng)學(xué)生的能力與創(chuàng)新精神。物理實驗作為一門必修的獨(dú)立的基礎(chǔ)課程，不是物理理論課的重復(fù)和驗證，也有別于物理原理應(yīng)用的技術(shù)課如《傳感技術(shù)》、《檢測原理》等課程，它是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后學(xué)到系統(tǒng)實驗方法和實驗技能的開端和基礎(chǔ)，應(yīng)有自己的教學(xué)體系與特色，應(yīng)讓學(xué)生通過該課程，掌握物理實驗的思想、方法與技能，并在基本認(rèn)知的同時，調(diào)動所學(xué)物理知識，構(gòu)筑實現(xiàn)實驗要求、解決簡單實際問題的階梯，這樣學(xué)生在理論課的學(xué)習(xí)中，就有較強(qiáng)的目的和動力。建議將目前的分立“菜譜式”結(jié)構(gòu)實驗教學(xué)改革為功能化模塊結(jié)構(gòu)教學(xué)：（1）調(diào)整實驗內(nèi)容，重組教學(xué)結(jié)構(gòu)體系。根據(jù)加強(qiáng)基礎(chǔ)、重視應(yīng)用、開拓思路、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)的指導(dǎo)思想，重新調(diào)整實驗內(nèi)容，并以某一基本儀器的使用，或某一物理量測量為核心，由幾個實驗組成功能化模塊結(jié)構(gòu)，在每個功能模塊中，又形成由基礎(chǔ)實驗、綜合應(yīng)用實驗、設(shè)計性實驗、展示參觀實驗、實驗分析討論相結(jié)合的層次化結(jié)構(gòu)。（2）調(diào)整開課時間，相對集中課時，逐步建立開放型實驗機(jī)制。（3）改變對實驗效果和成績的評定方法，著重審視學(xué)生對物理實驗思路方法的分析體會上。（4）訓(xùn)練學(xué)生的綜合分析能力，逐步使實驗報告撰寫與科技報告、學(xué)術(shù)論文的要求接軌。

2.教材內(nèi)容的改革

教材建設(shè)是改革的實體，課程建設(shè)為教學(xué)質(zhì)量的提高提供了長遠(yuǎn)的保障。為推動教學(xué)改革和課程建設(shè)，針對當(dāng)前的教材內(nèi)容做出一些變動，新教材要力求全面體現(xiàn)對學(xué)生知識結(jié)構(gòu)的優(yōu)化以及能力、素質(zhì)的培養(yǎng)和提高，注重物理學(xué)思想、方法的傳授，給出清晰的、較寬闊的物理圖象、科學(xué)觀點(diǎn)和思維方法；要形成具有改革新意的、科學(xué)的按物理學(xué)規(guī)律分類的框架體系；內(nèi)容現(xiàn)代化，削減和精選經(jīng)典內(nèi)容，擴(kuò)充反映物理學(xué)的新發(fā)展及其在高新技術(shù)中的應(yīng)用等新內(nèi)容；以定性、半定量及適度的定量方法闡述物理學(xué)的概念、理論及規(guī)律；教材涉及物理學(xué)的知識面要廣而篇幅要盡量短小，物理概念、圖象要清晰，內(nèi)容要精練，文字要流暢，要集科學(xué)性、系統(tǒng)性、趣味性、通俗性為一體。

3.教學(xué)方法與手段的改革

以近代物理學(xué)課程為例探討如何從保姆式、注入式教學(xué)向生動活潑的啟發(fā)式、討論式教學(xué)轉(zhuǎn)變[5]。近代物理經(jīng)歷了近一個世紀(jì)曲折的發(fā)展過程，應(yīng)適當(dāng)介紹有關(guān)的發(fā)展歷史，特別是對我國及華裔學(xué)者的貢獻(xiàn)要注意介紹，以利對學(xué)生進(jìn)行愛國主義教育，但要避免講成近代物理學(xué)史，可盡可能的直接抬出結(jié)論、認(rèn)識結(jié)論、應(yīng)用結(jié)論。學(xué)習(xí)知識，就是要站在巨人的肩上勇于攀登。趙凱華先生指出：我們應(yīng)在適當(dāng)?shù)牡胤介_一些“窗口”，引導(dǎo)學(xué)生向窗外的世界望一望，哪怕僅僅是“一瞥”，都會對開闊他們的眼界、加深他們對本門課程的理解有好處[6]。近代物理學(xué)從誕生、發(fā)展到今天，有許多東西都比較成熟了，但是由于科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，僅僅學(xué)好現(xiàn)有知識還不能跟上時代的步伐。我們必須隨時學(xué)習(xí)新知識，在相應(yīng)的地方給學(xué)生補(bǔ)充新知識，開闊學(xué)生視野，啟迪思維，使培養(yǎng)出來的學(xué)生能跟上時代步伐并力爭有所創(chuàng)新。

教學(xué)手段也應(yīng)現(xiàn)代化，“粉筆加教鞭”在信息化時代明顯已不適應(yīng)需要。教師應(yīng)充分利用現(xiàn)代化教學(xué)手段擴(kuò)充課堂講授知識面和知識量，吸引學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，并利用動畫展示等形式加深學(xué)生對知識的理解。

【參考文獻(xiàn)】

[1]高波.適應(yīng)高新科技、改革近代物理課程.現(xiàn)代物理知識，2000，（78）.

[2]孫淑巧.加強(qiáng)課程建設(shè)，努力培養(yǎng)高素質(zhì)人才.中國大學(xué)教學(xué)，2002，（6）.

[3]麻冰涓等.從中美比較視角分析我國高校本科教學(xué)質(zhì)量影響因素.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，（1）.

[4]張紅燕.大學(xué)物理實驗中的素質(zhì)教育.教育教學(xué)論壇，2013，（6）.

[5]邵光.中美大學(xué)生與教師課堂互動能力的比較研究.中國科教創(chuàng)新導(dǎo)刊，2013，（1）.

[6]趙凱華.普通物理課程的現(xiàn)代化問題.大學(xué)物理，1992，11，（9）.