新時代背景下大學物理基礎課程教學的討論

曹 慧 靳奉濤 沈 曦 張祖榮

（國防科技大學物理系，湖南 長沙 410073）

物理學是自然科學的基礎，內(nèi)容廣博，內(nèi)涵深刻，所有大學里都設置了大學物理公共基礎課程，以使學生受到有關自然科學最基本的學習訓練.然而，以怎樣的理念實施大學物理基礎課程教學，才能使學生的學習訓練獲得最大收益？要得出結(jié)論還得先明確物理基礎課程對學生成長所起的作用.而對這一問題的認識又與時代背景有關.這里通過回顧近三十多年，隨著時代發(fā)展對這一認識的變化，展開新時代背景下大學物理基礎課程教學理念的討論.

1 回顧歷史看變化

自改革開放以來，我國高等教育從恢復招生到創(chuàng)辦世界一流大學，僅三十多年就走過了發(fā)達國家一個多世紀走過的路程，教育理念也隨著社會的快速發(fā)展發(fā)生著變化.我們對“大學物理基礎課程教學作用”認識的變化也從下面三個階段中反映出來：

第一個階段是20世紀70年代后期到80年代末，國家處于“十年”動亂后的恢復和改革開放初期.這一時期，大學以培養(yǎng)科教及專門技術人才為目的，以滿足這些崗位的迫切需求.大學物理基礎課程的作用是：使學生掌握物理學基本知識和基本方法，為后續(xù)專業(yè)學習打下基礎.教學中重視人的專業(yè)素質(zhì)養(yǎng)成.然而，因受時代因素局限，教學活動基本上是恢復和延續(xù)傳統(tǒng)做法，與發(fā)達國家相比有很大差距，如在教學中，有關近代物理基本概念和方法沒有得到應有的反映，現(xiàn)代物理對自然規(guī)律的系統(tǒng)化理解也沒有很好地表現(xiàn)出來.這些成為了當時大學物理教育工作者進行教學改革首要解決的問題.

第二個階段始于20世紀90年代，國家處于改革開放突飛猛進、高等教育為適應經(jīng)濟的迅速發(fā)展發(fā)生重大變革的時期.這一時期，社會對應用型人才的需求量猛增，多數(shù)畢業(yè)生進入科學技術開發(fā)、應用、推廣領域.社會發(fā)展迫使大學改變傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)理念.大學物理基礎課程教學在更新教材，解決講授內(nèi)容和方法問題的同時，將教學研究、科學研究的成果不斷融進教學，如用演示實驗和多媒體技術展現(xiàn)物理圖像和說明物理原理，穿插大量與基礎物理有關的前沿知識和技術應用等方面內(nèi)容，擴大了學生的眼界，使物理這門歷史悠久的基礎課程貼近了現(xiàn)實、煥發(fā)了生機.相對過去而言，大學物理基礎課程的作用更寬廣了：使學生獲得對自然規(guī)律的系統(tǒng)性認識、學會從物理學原理出發(fā)分析和解決問題的方法，為其今后正確認識問題和在所從事的學科專業(yè)中開展研究與應用工作打基礎.但在校學生人數(shù)猛增與優(yōu)質(zhì)教學資源有限的矛盾變得突出，優(yōu)質(zhì)資源的建設和推廣應用成為當時最亟待解決的問題.

第三個階段始于21世紀頭幾年，國家處于改革開放取得偉大成就、經(jīng)濟發(fā)展帶動了社會全面協(xié)調(diào)發(fā)展、高等教育已進入大眾化的時代.這一時期，社會各項事業(yè)的發(fā)展需要各類高素質(zhì)人才.而在1998年10月，聯(lián)合國教科文組織也通過首次世界高等教育大會宣布：高等教育的根本使命是“促進社會可持續(xù)發(fā)展和進步”；首要任務是“培養(yǎng)高素質(zhì)的畢業(yè)生和負責的公民，他們能夠融合于人類活動的各個領域”.“以學生為中心”的理念被寫入《世界高等教育宣言》.國際純粹物理與應用物理聯(lián)合會也在《物理2000——進入新千年的物理學》中提出：“如果物理教育是為更多學生的全面發(fā)展服務，那就應當重視物理學家的工作成果在社會上、技術上的應用；重視物理學的哲學和物理學史；重視蘊含于我們文化之中的物理學方法；重視物理學家這個群體的特點，如支持、貢獻社會的方式等.物理教育工作者不僅要從知識教育的角度思考物理教育問題，而且要從社會、哲學、歷史和物理學家群體的特點等更廣泛的視角思考物理學的教學內(nèi)容、內(nèi)容組織和教學方法，把物理學從單純的知識教育提高到文化的層面去教育.”當前，我國高校教學資源建設已取得極大進步，高等教育已跨入與發(fā)達國家同步發(fā)展的新時期，但與發(fā)達國家相比，我們與教育有關的教育學、心理學研究相對滯后，受人對自身認識的限制，教育教學活動多是以教師為中心開展的，指導學生系統(tǒng)認知方面做得較為充分，提高大學生能力和素質(zhì)方面有待改變.提高教育教學質(zhì)量成為教學改革的關鍵課題.

2 面向未來話改革

通過對發(fā)展歷史的回顧，能夠幫助我們確立新的時代背景下的教育教學理念，有效開展教育教學活動.針對堅持教學“以學生為中心”、使廣大學生在知識、能力、素質(zhì)上獲得全面提高這一思想，我們在以往教學成功經(jīng)驗的基礎上，結(jié)合近些年的探索實踐，提出抓住大學物理不同于其他課程的三個顯著特點實施教學，就能夠?qū)W生的成長起到不可替代的促進作用.

2.1 大學物理課程體現(xiàn)著對物質(zhì)世界基本問題探索的科學總結(jié)

從總體上看，大學物理課程闡述的是關于物質(zhì)世界最基本的概念和規(guī)律，對自然的解釋具有根本性意義；大學物理課程包括力學、熱學、電磁學、光學、量子物理學等各個領域的基礎內(nèi)容，這些內(nèi)容既相對獨立又相互關聯(lián)，具有高度的概括性和系統(tǒng)性.學習大學物理不僅積累了各領域的基本知識，理解掌握了解釋自然現(xiàn)象的最基本規(guī)律和方法，還能夠培養(yǎng)學生系統(tǒng)性思維，在面對復雜問題時，能對所掌握的信息進行概括性整理和系統(tǒng)性分析，從全局出發(fā)或站在較高的視角提出解決問題的方案.

從具體上看，大學物理課程內(nèi)容與實際緊密聯(lián)系，理論建立的本身就源自于對自然現(xiàn)象的觀察（如牛頓力學定律）、技術應用的牽引（如熱力學定律）、科學發(fā)展的需要（如量子理論）等因素，最后又以實驗事實證明其理論的正確性；大學物理課程內(nèi)容與應用緊密聯(lián)系，這些理論是應用學科的發(fā)展源頭、高新技術的基本支撐.學習大學物理不僅奠定了學習應用學科的基礎，還能夠幫助學生發(fā)展放射性思維，理解新事物新現(xiàn)象，從而深入地在各個領域開展一些創(chuàng)造性的工作.

2.2 大學物理課程體現(xiàn)著對物質(zhì)世界基本問題解釋的方法論

大學物理課程涉及的科學方法包括：定量表達、定性說明、實驗驗證及哲學解釋等方式；分析與綜合、歸納與演繹等邏輯手段；更多的是與基本原理聯(lián)系的基本方法.這些理論建立也是經(jīng)歷過現(xiàn)象觀察、條件假設、邏輯推理、數(shù)學建摸、量化分析到實驗驗證等環(huán)節(jié).學習大學物理的過程就是掌握分析問題和解決問題的訓練過程.

大學物理課程還展示了科學理論的形成過程，即如何在前人成果的基礎上獲取知識、組織知識、應用知識到知識創(chuàng)新的整套方法.學習大學物理的過程就是提高自主學習的能力和獨立工作的能力的過程.

2.3 大學物理課程體現(xiàn)著人類思想進步的豐碑

大學物理課程內(nèi)容聯(lián)系著一部物理學發(fā)展史，放射著人類思想進步的光芒.其中每一次新概念的提出、新規(guī)律的建立、新理論的誕生，人們都經(jīng)歷了艱苦卓絕的探索過程，而其新成就又總是對人類社會的生產(chǎn)和生活產(chǎn)生重大影響，并使人們看待自然世界的觀念得到更新、認識得到提升.學習大學物理能夠使學生們從科學家們對事業(yè)的熱愛和執(zhí)著中吸取力量，建立和完善不斷突破自我、勇于探索未知和創(chuàng)造美好未來的精神世界.

總結(jié)以上思考，我們認為，新時代背景下的教學工作，不是教學生機械地讀書，不是教學生為一些眼前功利學習，而是關注學生的成長和發(fā)展，讓學生得到影響一生的啟發(fā).就大學物理基礎課程教學來說，“使學生獲得對自然規(guī)律的系統(tǒng)性認識、學會從科學原理出發(fā)分析和解決問題的方法”是大學物理基礎課程的基本任務；“訓練科學思維、掌握科學方法，培養(yǎng)科學精神”是其精髓所在.我們堅持“以學生為中心”的理念，將開展教學活動的重心放在學生的需要上，讓教學過程服務于學生，重視學生的綜合素質(zhì)養(yǎng)成、應用與創(chuàng)新能力的提高，將利于學生今后在各種環(huán)境中持續(xù)發(fā)展并服務于社會.

［1］ 劉獻君.論“以學生為中心”［J］.高等教育研究，2012（8）：1－6.

［2］ 李師群.重視物理基礎教育，提高高等學校人才培養(yǎng)質(zhì)量［J］.物理與工程，2013，23（1）：5－7，14.