工科物理論文范文10篇

【論文關(guān)鍵詞】大學(xué)物理；選修課；素質(zhì)教育

【論文摘要】大學(xué)物理課是高校實(shí)施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課過于強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”，使物理學(xué)教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對(duì)非理工科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理選修課來彌補(bǔ)普通物理教育的不足。本文對(duì)開設(shè)大學(xué)物理選修課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方式和考核方式進(jìn)行了分析和探索，有利于高等院校非理工科專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的實(shí)施。

在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，人類已步入知識(shí)爆炸、高科技和信息時(shí)代的今天，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、市場的繁榮，高等教育面臨著如何適應(yīng)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的人才需求這一問題，首先是一個(gè)轉(zhuǎn)變觀念的問題。過去在教育教學(xué)過程中長期形成的一種潛意識(shí)的觀念，現(xiàn)在已經(jīng)基本得到澄清，越來越多的人們認(rèn)識(shí)到：大學(xué)本科要立足于培養(yǎng)復(fù)合型人才，而不是培養(yǎng)專家，本科教育主要是打好科學(xué)文化素質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)和自我發(fā)展的能力。[1]

物理學(xué)是各門自然科學(xué)的基礎(chǔ)，其研究問題、解決問題的思想方法適用于一切科學(xué)研究。正如偉大的物理學(xué)家費(fèi)曼所言：學(xué)習(xí)物理學(xué)，就是要學(xué)習(xí)怎樣由未知進(jìn)到已知的科學(xué)求知方法，就是要學(xué)習(xí)如何嘗試和糾錯(cuò)，就是要學(xué)習(xí)一種普遍的自由探索的創(chuàng)造精神。大學(xué)物理課是高校實(shí)施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課為了培養(yǎng)研究和應(yīng)用型人才，是為理工科學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，所以很強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”，并且有統(tǒng)一的教學(xué)大綱和采用統(tǒng)一閉卷考試。受此制約，物理學(xué)教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對(duì)非理工科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理選修課來彌補(bǔ)普通物理教育的不足。大學(xué)物理選修課對(duì)體現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育的融合，特別對(duì)提高非理工學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)起著重要作用。

一、大學(xué)物理選修課教學(xué)目標(biāo)

大學(xué)物理選修課程教學(xué)內(nèi)容并不是理工科物理教學(xué)內(nèi)容的縮減，不能把大學(xué)物理選修課程體系當(dāng)作理工科物理體系的縮影。大學(xué)物理選修課的教學(xué)目標(biāo)主要是力圖使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)了解物理學(xué)的基本內(nèi)容，即物理學(xué)研究的是什么；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探求知識(shí)的探索精神；提供當(dāng)代大學(xué)生必不可少的現(xiàn)代觀念和思維方式；開拓視野，讓學(xué)生了解物理學(xué)前沿；了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的物理基礎(chǔ)；了解物理學(xué)與社會(huì)、環(huán)境、能源等方面的關(guān)系，物理對(duì)人類社會(huì)文明的進(jìn)步有什么貢獻(xiàn)與影響；了解科學(xué)家創(chuàng)造性的工作特點(diǎn)和研究方法，獲得科學(xué)方法論的教益與啟迪。

【論文關(guān)鍵詞】大學(xué)物理；選修課；素質(zhì)教育

【論文摘要】大學(xué)物理課是高校實(shí)施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課過于強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”，使物理學(xué)教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對(duì)非理工科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理選修課來彌補(bǔ)普通物理教育的不足。本文對(duì)開設(shè)大學(xué)物理選修課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方式和考核方式進(jìn)行了分析和探索，有利于高等院校非理工科專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的實(shí)施。

在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn)，人類已步入知識(shí)爆炸、高科技和信息時(shí)代的今天，隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、市場的繁榮，高等教育面臨著如何適應(yīng)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的人才需求這一問題，首先是一個(gè)轉(zhuǎn)變觀念的問題。過去在教育教學(xué)過程中長期形成的一種潛意識(shí)的觀念，現(xiàn)在已經(jīng)基本得到澄清，越來越多的人們認(rèn)識(shí)到：大學(xué)本科要立足于培養(yǎng)復(fù)合型人才，而不是培養(yǎng)專家，本科教育主要是打好科學(xué)文化素質(zhì)基礎(chǔ)，尤其是培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)和自我發(fā)展的能力。[1]

物理學(xué)是各門自然科學(xué)的基礎(chǔ)，其研究問題、解決問題的思想方法適用于一切科學(xué)研究。正如偉大的物理學(xué)家費(fèi)曼所言：學(xué)習(xí)物理學(xué)，就是要學(xué)習(xí)怎樣由未知進(jìn)到已知的科學(xué)求知方法，就是要學(xué)習(xí)如何嘗試和糾錯(cuò)，就是要學(xué)習(xí)一種普遍的自由探索的創(chuàng)造精神。大學(xué)物理課是高校實(shí)施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課為了培養(yǎng)研究和應(yīng)用型人才，是為理工科學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)打基礎(chǔ)，所以很強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”，并且有統(tǒng)一的教學(xué)大綱和采用統(tǒng)一閉卷考試。受此制約，物理學(xué)教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對(duì)非理工科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理選修課來彌補(bǔ)普通物理教育的不足。大學(xué)物理選修課對(duì)體現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育的融合，特別對(duì)提高非理工學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)起著重要作用。

一、大學(xué)物理選修課教學(xué)目標(biāo)

大學(xué)物理選修課程教學(xué)內(nèi)容并不是理工科物理教學(xué)內(nèi)容的縮減，不能把大學(xué)物理選修課程體系當(dāng)作理工科物理體系的縮影。大學(xué)物理選修課的教學(xué)目標(biāo)主要是力圖使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)了解物理學(xué)的基本內(nèi)容，即物理學(xué)研究的是什么；培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探求知識(shí)的探索精神；提供當(dāng)代大學(xué)生必不可少的現(xiàn)代觀念和思維方式；開拓視野，讓學(xué)生了解物理學(xué)前沿；了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的物理基礎(chǔ)；了解物理學(xué)與社會(huì)、環(huán)境、能源等方面的關(guān)系，物理對(duì)人類社會(huì)文明的進(jìn)步有什么貢獻(xiàn)與影響；了解科學(xué)家創(chuàng)造性的工作特點(diǎn)和研究方法，獲得科學(xué)方法論的教益與啟迪。

摘要:在新工科建設(shè)的背景下，以培養(yǎng)應(yīng)用型、創(chuàng)新型的新工科技術(shù)人才為目標(biāo)，對(duì)工科類專業(yè)的物理化學(xué)教學(xué)進(jìn)行改革與探索。將課程思政理念融入到教學(xué)過程中，建立全方位的教學(xué)改革體系及全流程的教學(xué)考核體系，以期能樹立學(xué)生的理想信念，夯實(shí)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)，培養(yǎng)學(xué)生的工程意識(shí)及科研素養(yǎng)，為國家培養(yǎng)具有更強(qiáng)實(shí)踐能力、更強(qiáng)創(chuàng)新能力的高素質(zhì)型新工科人才。

關(guān)鍵詞:物理化學(xué);教學(xué)改革;新工科

為積極應(yīng)對(duì)世界范圍內(nèi)的新一輪科技革命與產(chǎn)業(yè)變革，支撐一帶一路”、“互聯(lián)網(wǎng)+”、“中國制造2025“等國家重大戰(zhàn)略，我國積極推進(jìn)“新工科”建設(shè)，先后形成了“復(fù)旦共識(shí)”、“天大行動(dòng)”和“北京指南”，著力培養(yǎng)實(shí)踐能力更強(qiáng)、創(chuàng)新能力更強(qiáng)、并具備國際競爭力的高素質(zhì)復(fù)合型新工科人才［1－3］。在新工科建設(shè)的背景下，高等學(xué)校工科類專業(yè)應(yīng)以培養(yǎng)創(chuàng)新型、應(yīng)用型高素質(zhì)人才為宗旨，大力推動(dòng)專業(yè)內(nèi)涵建設(shè)，加快人才培養(yǎng)方案、課程設(shè)置、實(shí)踐教學(xué)環(huán)節(jié)等的改革創(chuàng)新。物理化學(xué)是基于物理和化學(xué)兩大基礎(chǔ)學(xué)科發(fā)展起來的，運(yùn)用物理學(xué)的基本理論方法去研究化學(xué)體系的性質(zhì)和行為，并建立化學(xué)體系中的特殊規(guī)律的學(xué)科［4］。物理化學(xué)課程是工科類專業(yè)必修的專業(yè)基礎(chǔ)課程之一，是后續(xù)學(xué)習(xí)更高層次專業(yè)課程的基礎(chǔ)，在工科類人才培養(yǎng)體系中有著舉足輕重的作用［5］。因此，在新工科建設(shè)的背景下，為培養(yǎng)符合社會(huì)需求的創(chuàng)新應(yīng)用工科專業(yè)人才，對(duì)物理化學(xué)課程教學(xué)的改革與探索勢在必行。

1融入課程思政內(nèi)容

在建設(shè)新工科的背景下，高校工科類專業(yè)應(yīng)著力于以科學(xué)教育、人文教育、工程教育的有機(jī)融合方式，培養(yǎng)科學(xué)基礎(chǔ)厚、工程能力強(qiáng)、綜合素質(zhì)高且能實(shí)現(xiàn)跨界整合的人才［6－8］。因此，高校教育不僅要培養(yǎng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)技能，還要重視對(duì)學(xué)生職業(yè)素養(yǎng)、道德情操的培養(yǎng)［8］。物理化學(xué)課程作為化學(xué)工程與工藝、制藥工程、環(huán)境工程、材料科學(xué)與工程等專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課程，同樣也是高校工科類專業(yè)的思政育人主陣地。為培養(yǎng)思想過硬，德才兼?zhèn)涞男鹿た迫瞬牛谖锢砘瘜W(xué)課程教學(xué)中，要牢牢把握課程思政的內(nèi)涵，以相關(guān)的知識(shí)理論為載體，充分發(fā)掘課程中的相關(guān)思政元素，將課程思政有機(jī)融入到教學(xué)中。例如在講授單組分三元相圖的相關(guān)知識(shí)時(shí)，介紹水的三相點(diǎn)是由我國著名化學(xué)家黃子卿老先生精準(zhǔn)測量的，并將黃子卿老先生的愛國事跡引入到課堂教學(xué)中［9］。在上世紀(jì)30年代，為了建設(shè)祖國，黃子卿老先生毅然放棄了在美國的優(yōu)渥待遇，回到祖國不懈奮斗，體現(xiàn)了為祖國發(fā)展不計(jì)個(gè)人得失的家國情懷，以此培養(yǎng)學(xué)生的愛國精神。在講授卡諾循環(huán)時(shí)，可以引入科學(xué)家從提出卡諾定律到找出提高熱機(jī)效率的根本途徑，孜孜不倦的鉆研了55年的故事［8］，鼓勵(lì)學(xué)生們要有理想信念，要有奮斗不息的精神。還有在講授化學(xué)平衡的內(nèi)容時(shí)，可以介紹發(fā)明了大規(guī)模合成氨技術(shù)的化學(xué)家哈伯的故事［6，10］。哈伯不僅是發(fā)明合成氨技術(shù)的諾貝爾獎(jiǎng)得主，還是研制氯氣、芥子氣等毒氣的戰(zhàn)爭魔鬼。通過他的故事，告誡學(xué)生務(wù)必要恪守科學(xué)倫理的底線，保持高度的社會(huì)責(zé)任感。通過將思政元素融入教學(xué)過程中，有助于培養(yǎng)兼具專業(yè)素養(yǎng)及理想信念的新工科人才。

2建立全方位教學(xué)改革體系

1智物明理夯實(shí)基礎(chǔ)

具體地說，我校“大學(xué)物理”課程由必修和選修兩塊教學(xué)內(nèi)容組成，在教學(xué)實(shí)踐中實(shí)現(xiàn)整體優(yōu)化．由于課時(shí)所限，“工科物理”必須在保證基本要求的前提下，精簡學(xué)時(shí)，為后續(xù)選修課程騰出教學(xué)時(shí)間．我們利用多媒體教學(xué)手段提高課堂效率，課時(shí)由128學(xué)時(shí)調(diào)整為112學(xué)時(shí)．必修課后，同學(xué)根據(jù)專業(yè)需要和自身興趣，必須任選至少一門后續(xù)選修課程，同時(shí)計(jì)入公選課學(xué)分．多年來，經(jīng)過凝練內(nèi)容，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)，漸進(jìn)實(shí)施，已經(jīng)形成大學(xué)物理Ⅰ（必修課）＋X（選修課）課程方案．首先，注重主干課程“工科物理”的建設(shè)．1996年起，以“教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化”和“教學(xué)手段改革”為核心，圍繞教材、資源、方法、效果等要素，博采眾長，持續(xù)發(fā)展．我們整體優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容，出版了適應(yīng)教改要求的“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《工科物理教程》；倡導(dǎo)多媒體綜合教學(xué)手段，1998年率先完成的大學(xué)物理電子教案在國內(nèi)有一定的示范影響；加強(qiáng)輔助學(xué)習(xí)條件建設(shè)，組織編寫了《大學(xué)物理綜合練習(xí)》等資料，建設(shè)了內(nèi)容豐富的網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)．總之，對(duì)“工科物理”成熟的課程模式，我們博采眾家之所長，以資源建設(shè)為先導(dǎo)，教學(xué)內(nèi)容和手段現(xiàn)代化為核心，深化課程內(nèi)涵建設(shè)，成果豐富，分別于2004年和2000年獲江蘇省高等教育教學(xué)成果一、二等獎(jiǎng)．其次，2005年以來，以素質(zhì)教育和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為中心，進(jìn)一步強(qiáng)化系列課程建設(shè)，融合創(chuàng)新，力創(chuàng)自我之特色．新的課程體系教學(xué)內(nèi)容包含現(xiàn)代物理知識(shí)、科學(xué)藝術(shù)交融、高新技術(shù)應(yīng)用、創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)探究等．教學(xué)手段廣泛采用多媒體技術(shù)，所有課程都開發(fā)了多媒體電子教案，建立了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)平臺(tái)，教學(xué)資源豐富．同時(shí)，針對(duì)不同課程的教學(xué)內(nèi)容，探索以研究型教學(xué)為核心的多樣化教學(xué)方法．目前，“物理與藝術(shù)”已成為國家精品課程，并于2012年分別被遴選為國家精品視頻公開課和國家精品資源共享課；“工科物理”和“近代物理與高新技術(shù)”已建設(shè)成省級(jí)精品課程．系列課程建設(shè)成果于2011年獲江蘇省高等教育教學(xué)成果特等獎(jiǎng)；2014年獲國家級(jí)教學(xué)成果一等獎(jiǎng)．

2文理交融培養(yǎng)素質(zhì)

科學(xué)教育與人文教育相互融合有利于高素質(zhì)的人才培養(yǎng)，物理教學(xué)在這方面有獨(dú)特的優(yōu)勢，并發(fā)揮著重要作用．新的課程體系建設(shè)體現(xiàn)了文理交融、科藝相濟(jì)的先進(jìn)教育理念．首先，從2005年開始，經(jīng)過深入的調(diào)研和大量的素材積累，我們?cè)谌珖氏乳_設(shè)了“物理與藝術(shù)”選修課，教學(xué)內(nèi)容主要是以藝術(shù)家和物理學(xué)家相互平行的視角，闡述人們對(duì)宇宙圖像的建立過程和理解；對(duì)物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本形式的認(rèn)識(shí)；分析比較他們?cè)趧?chuàng)新意識(shí)和思維方法上的共同點(diǎn)，以達(dá)到對(duì)學(xué)生進(jìn)行科學(xué)與人文素質(zhì)培養(yǎng)和提高創(chuàng)新思維能力之目的．經(jīng)過近10年的教學(xué)實(shí)踐，已經(jīng)構(gòu)成完整的課程教學(xué)體系，主要包括：自然哲學(xué)到物理學(xué)與繪畫的開端；喬托的“透視”與伽利略的“參照系”；牛頓與達(dá)•芬奇；現(xiàn)代科學(xué)革命與現(xiàn)代美術(shù)革命；光與色彩的意義；空間的意義與立體主義畫派；時(shí)間的意義與未來主義和超現(xiàn)實(shí)主義畫派；量子風(fēng)云與抽象主義藝術(shù)；宇宙與人文；對(duì)稱與不對(duì)稱；混沌和分形與抽象表現(xiàn)主義畫派；東方的藝術(shù)之道與西方的科學(xué)之道等．簡而言之，我們追尋著物理和藝術(shù)的發(fā)展歷史，探討它們之間的相互聯(lián)系，教學(xué)的重點(diǎn)就在于揭示它們發(fā)展的每一次重大革命中的創(chuàng)新點(diǎn)．“物理與藝術(shù)”課程建設(shè)是一個(gè)符合現(xiàn)代教育理念，具有重要?jiǎng)?chuàng)新思想，在國內(nèi)率先完成，并取得優(yōu)秀教學(xué)實(shí)踐效果和師生廣泛贊譽(yù)的教學(xué)成果．由李政道先生親題書名，楊叔子院士作序的“十一五”國家級(jí)規(guī)劃教材《物理與藝術(shù)》（附課件光盤）出版后，在物理教育界產(chǎn)生重要影響，2012年被評(píng)為國家級(jí)精品教材．其次，開設(shè)的“文化物理”面向全校各專業(yè)學(xué)生（包括文科類），文理兼濟(jì)，特色鮮明．課程采取“案例”式教學(xué)，追尋物理學(xué)歷史發(fā)展脈絡(luò)，通過分析物理學(xué)重大發(fā)現(xiàn)的社會(huì)背景和深刻影響，凝練出科學(xué)文化與人文文化相融合的教學(xué)內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生對(duì)自然世界（宇宙）的情感、科學(xué)研究的態(tài)度、創(chuàng)新性的思維方式和崇尚人文科學(xué)精神的價(jià)值取向．國家級(jí)“十二五”規(guī)劃教材《文化物理》特色鮮明，全書不依靠數(shù)學(xué)公式，而是以科學(xué)意義的圖片代替方程，科學(xué)內(nèi)涵的圖景理解概念．用簡潔的語言和發(fā)人深省的科學(xué)故事，在科學(xué)文化的視野下，鼓勵(lì)學(xué)生欣賞物理學(xué)和體味蘊(yùn)涵其中的深刻思想．

3聯(lián)系前沿激發(fā)創(chuàng)新

為了適應(yīng)科技發(fā)展，培養(yǎng)創(chuàng)新精神，進(jìn)行工科物理教學(xué)內(nèi)容現(xiàn)代化改革成為共識(shí)．自2000年起，我們以現(xiàn)代教育思想為指導(dǎo)，以近代物理的基本思想、基本方法及其在高新技術(shù)中的應(yīng)用為主線，針對(duì)不同專業(yè)學(xué)生，開設(shè)了“近代物理與高新技術(shù)”課程．在面向航空主機(jī)類專業(yè)的“近代物理與高新技術(shù)Ⅰ”課程的教學(xué)中，我們將激光武器、紅外探測與隱身、巨磁阻材料、清潔能源等方面的發(fā)展和成果介紹給學(xué)生，并且注意本校學(xué)生的專業(yè)方向特點(diǎn)．教學(xué)中結(jié)合航空航天方面的高新技術(shù)發(fā)展的事例，引起了同學(xué)們的極大興趣，如高能激光、激光制導(dǎo)、激光推進(jìn)，飛機(jī)和火箭等飛行器的紅外輻射特征及其隱身技術(shù)等，使課程既具有強(qiáng)烈的時(shí)代氣息，又具有航空航天特色．在面向電子信息技術(shù)類“近代物理與高新技術(shù)Ⅱ”課程教學(xué)中，我們注意加強(qiáng)半導(dǎo)體物理與微電子技術(shù)的教學(xué)，并將最新的微電子制備技術(shù)和測試分析技術(shù)介紹給學(xué)生．

［摘要］在新工科及雙一流建設(shè)的背景下，教師需探索出一套適合創(chuàng)新能力培養(yǎng)的行之有效的大學(xué)物理教學(xué)方案：以培養(yǎng)學(xué)生提出問題、分析問題與解決問題的能力為基本目標(biāo)，以解決實(shí)際問題為載體學(xué)習(xí)科學(xué)研究的方法，在物理教學(xué)中激發(fā)學(xué)生的內(nèi)在學(xué)習(xí)興趣，提高學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)與潛能，培養(yǎng)學(xué)生研究性學(xué)習(xí)能力與創(chuàng)新能力。經(jīng)過多年的教學(xué)實(shí)踐證明，建立教、學(xué)、實(shí)踐“一體化”的新型教學(xué)模式，不僅能促進(jìn)學(xué)生知識(shí)應(yīng)用能力的提高，也能促進(jìn)學(xué)生研究性創(chuàng)新能力的提高。

［關(guān)鍵詞］研究性學(xué)習(xí)；創(chuàng)新能力培養(yǎng)；物理教學(xué)模式

近年來，國家對(duì)工程人才的要求越來越高，需求越來越大，工程教育改革迫在眉睫。“新工科”建設(shè)在這樣的背景下應(yīng)運(yùn)而生。新工科的內(nèi)涵是以立德樹人為引領(lǐng)，以應(yīng)對(duì)變化、塑造未來為建設(shè)理念，以繼承與創(chuàng)新、交叉與融合、協(xié)調(diào)與共享為主要途徑，以期培養(yǎng)未來多元化、創(chuàng)新型的卓越工程人才。同時(shí)，世界一流大學(xué)和一流學(xué)科建設(shè)，簡稱“雙一流”，是中共中央國務(wù)院做出的重大戰(zhàn)略決策，亦是中國高等教育領(lǐng)域繼“211工程”“985工程”之后的又一國家戰(zhàn)略，有利于提升中國高等教育綜合實(shí)力和國際競爭力，為實(shí)現(xiàn)“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)和中華民族偉大復(fù)興的中國夢(mèng)提供有力支撐。為實(shí)現(xiàn)“新工科”建設(shè)和“雙一流”建設(shè)目標(biāo)，高校的主要任務(wù)就是培養(yǎng)拔尖創(chuàng)新人才及提升科學(xué)研究水平。高等教育的根本任務(wù)是人才培養(yǎng)，即不僅要培養(yǎng)高素質(zhì)、厚基礎(chǔ)的人才，更要培養(yǎng)具有實(shí)踐能力與研究性創(chuàng)新型的高質(zhì)量人才。學(xué)生是學(xué)校培養(yǎng)的主體，教學(xué)工作要以學(xué)生為主開展。因此，以人才培養(yǎng)為目標(biāo)的一切教學(xué)活動(dòng)應(yīng)以學(xué)生為中心是學(xué)校教學(xué)行為的一個(gè)基本教學(xué)理念。“以學(xué)生為中心”的教學(xué)本質(zhì)應(yīng)該是在教師指導(dǎo)下的學(xué)生自主型研究性的學(xué)習(xí)，這一模式強(qiáng)調(diào)在教師引導(dǎo)與激勵(lì)下的學(xué)生自主學(xué)習(xí)、創(chuàng)新實(shí)踐和綜合發(fā)展。其核心是充分激發(fā)學(xué)生內(nèi)在學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力，教師不僅傳道、受業(yè)、解惑，更肩負(fù)激發(fā)學(xué)生主動(dòng)探究興趣、培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神的重任。因此，教師應(yīng)對(duì)課程講授方式開展多模式的改革與嘗試，以促進(jìn)高等教育進(jìn)入全面提高質(zhì)量、內(nèi)涵建設(shè)、協(xié)同創(chuàng)新的發(fā)展階段。同時(shí)，創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力的培養(yǎng)也是落實(shí)科學(xué)發(fā)展與實(shí)現(xiàn)科技強(qiáng)國戰(zhàn)略的迫切需要，是21世紀(jì)中國高等教育改革的熱點(diǎn)與重點(diǎn)問題。德國大學(xué)將科學(xué)研究引進(jìn)教學(xué)過程的改革使德國在幾十年內(nèi)一躍而成為擁有世界上最先進(jìn)大學(xué)制度的國家。美國大學(xué)創(chuàng)造性地繼承了德國大學(xué)的做法，建立了歷史上第一所研究型大學(xué)——約翰·霍普金斯大學(xué)，更加強(qiáng)調(diào)研究在大學(xué)教學(xué)中的地位和作用。但是由于長期以來研究型大學(xué)過分強(qiáng)調(diào)教師的研究，以及高等教育大眾化的到來等原因，導(dǎo)致了教學(xué)與研究從統(tǒng)一走向分離，出現(xiàn)了重科研輕教學(xué)、知名教授極少給本科生上課、學(xué)生解決實(shí)際問題的能力下降等現(xiàn)象。后來美國開始重構(gòu)大學(xué)本科研究型教育，各個(gè)大學(xué)紛紛創(chuàng)設(shè)或者擴(kuò)展原有本科教學(xué)計(jì)劃，形式多種多樣，如MIT的大學(xué)生研究計(jì)劃、獨(dú)立活動(dòng)計(jì)劃、工程實(shí)習(xí)項(xiàng)目、綜合研究項(xiàng)目、回歸工程計(jì)劃以及新生研究指導(dǎo)計(jì)劃等。近年來，歐洲研究型大學(xué)逐漸認(rèn)識(shí)到，大學(xué)的科學(xué)研究必須與本科教育緊密結(jié)合，本科生教育不能孤立于研究活動(dòng)之外，應(yīng)該成為大學(xué)不可分割的組成部分。我國研究型大學(xué)近年來在課程教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)等方面開展了本科研究性教學(xué)的實(shí)踐活動(dòng)，如清華大學(xué)實(shí)施本科生“學(xué)生研究訓(xùn)練”，浙江大學(xué)增設(shè)綜合性、研究型、項(xiàng)目化課程及實(shí)施大學(xué)科研訓(xùn)練計(jì)劃等。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、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的學(xué)科。它的基本理論滲透到自然科學(xué)的各個(gè)領(lǐng)域，應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門，是自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是高等學(xué)校理工科學(xué)生一門重要的通識(shí)性必修基礎(chǔ)課，該課程所講授的重要的基本概念、基本理論和基本方法是學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的重要組成部分，是一個(gè)科學(xué)工作者和技術(shù)人員所必備的。大學(xué)物理蘊(yùn)含著極其豐富的創(chuàng)新思維，從古希臘的亞里士多德、阿基米德到伽利略、牛頓，再到近代物理的普蘭克、愛因斯坦等，這些物理學(xué)家們的創(chuàng)新性思維推動(dòng)了人類科學(xué)的進(jìn)步。正如主席指出,當(dāng)前世界正處在新科技革命和產(chǎn)業(yè)革命的交匯點(diǎn)上，科學(xué)技術(shù)在廣泛交叉和深度融合中不斷創(chuàng)新。而我國能否從科技大國走向科技強(qiáng)國的關(guān)鍵在于人才培養(yǎng)的質(zhì)量高低，而大學(xué)物理教學(xué)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)方面應(yīng)該發(fā)揮獨(dú)特的重要作用。雖然近些年隨著大學(xué)物理教學(xué)改革的不斷深入，大學(xué)物理教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段等方面都有了很大的改進(jìn)和提高，但是仍存在許多不足，無法滿足新工科背景下人才培養(yǎng)的需要。教學(xué)內(nèi)容上，盡管大多高校都加強(qiáng)了近、現(xiàn)代物理內(nèi)容的教學(xué)，但在用現(xiàn)代物理觀點(diǎn)審視和改革經(jīng)典物理、用普通物理方法闡述近代物理以及在經(jīng)典物理中增加應(yīng)用技術(shù)內(nèi)容等方面明顯不足，無法真正貫徹和實(shí)現(xiàn)“普通物理現(xiàn)代化和現(xiàn)代物理普通化”的思想，更不利于培養(yǎng)學(xué)生的工程能力和創(chuàng)新能力。在教學(xué)方法和手段上，盡管大多高校都嘗試采用了參與式、討論式、滲透式等多種先進(jìn)的教學(xué)方法，但總體上仍主要以“灌輸式”方法為主，整體教學(xué)效果并不理想。針對(duì)目前大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀，如何在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、提高教師工程素質(zhì)等方面進(jìn)行全方位改革，真正發(fā)揮大學(xué)物理課程在培養(yǎng)和提高學(xué)生創(chuàng)新能力與科學(xué)素質(zhì)方面的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)大學(xué)物理在跨界復(fù)合人才培養(yǎng)上的支撐指導(dǎo)作用，是目前我國高等學(xué)校新工科建設(shè)面臨的緊迫任務(wù)。因此，本文從大學(xué)物理“教什么”“怎么教”兩個(gè)核心層面，探討新工科背景下跨界創(chuàng)新人才培養(yǎng)及各個(gè)專業(yè)工程教育認(rèn)證對(duì)大學(xué)物理教學(xué)提出的要求，以及與之相適應(yīng)的改革，以便促進(jìn)大學(xué)物理整體教學(xué)水平的不斷提高。

一、教與學(xué)模式的改革——研究性教學(xué)模式

（一）問題導(dǎo)入式教學(xué)模式

學(xué)習(xí)始于學(xué)習(xí)者的注意，而影響注意的一個(gè)重要因素就是興趣，興趣是學(xué)生積極探究某些事物產(chǎn)生與發(fā)展的動(dòng)力。一個(gè)實(shí)際生活中的問題可以很好地激發(fā)學(xué)生的興趣與好奇心。我們改變了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，采用以問題研究為導(dǎo)向，圍繞系列綜合物理現(xiàn)象展開物理教學(xué)和實(shí)踐的教學(xué)模式。例如：圍繞“望遠(yuǎn)鏡”相關(guān)現(xiàn)象，將單透鏡望遠(yuǎn)鏡、伽利略望遠(yuǎn)鏡、開普勒望遠(yuǎn)鏡的制作和幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)中光學(xué)成像的放大率、清晰度、分辨率等相關(guān)知識(shí)相結(jié)合展開學(xué)習(xí)；圍繞“氣球降溫——冷氣球”和“熱表面水珠的萊氏星星”現(xiàn)象和形成機(jī)理，將熱學(xué)中體積功、熱傳遞、熱力學(xué)第一定律、熱力學(xué)第二定律和流體相關(guān)的基礎(chǔ)知識(shí)和實(shí)踐相結(jié)合……近5年來，我們總結(jié)了80多個(gè)這樣具有代表性的趣味現(xiàn)象及其相關(guān)的理論和實(shí)踐教學(xué)方案，在教學(xué)中鼓勵(lì)引導(dǎo)學(xué)生去思考實(shí)際問題的物理本質(zhì)，把所學(xué)物理學(xué)原理與實(shí)際生活相結(jié)合，即從如何分析問題到對(duì)實(shí)際問題進(jìn)行簡化近似、建立數(shù)學(xué)模型和概念模型，再到運(yùn)用相應(yīng)物理學(xué)原理來解決問題等一系列分析處理方法。學(xué)生反映這樣的教學(xué)模式使自己很容易理解所學(xué)物理學(xué)的各項(xiàng)原理，再也不需要生硬地記憶各種定律的公式了。

[摘要]課程思政在實(shí)現(xiàn)價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體的高等學(xué)校人才培養(yǎng)目標(biāo)中發(fā)揮著重要的作用。在工科物理化學(xué)教學(xué)中，以蘊(yùn)含豐富思政元素的案例系統(tǒng)地進(jìn)行了課程思政教學(xué)。內(nèi)容包括個(gè)人成長篇、科學(xué)思維篇和工程應(yīng)用篇三個(gè)部分。培養(yǎng)了學(xué)生的個(gè)人成長基本素養(yǎng)，創(chuàng)新性探索未知世界的科學(xué)思維方法，理論聯(lián)系實(shí)際的工程思維能力。

[關(guān)鍵詞]工科物理化學(xué)；課程思政；個(gè)人成長素養(yǎng)；科學(xué)思維方法；工程應(yīng)用能力

高等學(xué)校人才培養(yǎng)必須將價(jià)值塑造、知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)三者融為一體，要在知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之中融入價(jià)值觀引導(dǎo)，幫助學(xué)生建立正確的世界觀、人生觀、價(jià)值觀[1]，為民族復(fù)興和國家崛起培養(yǎng)德才兼?zhèn)涞暮髠淙瞬拧?020年5月28日，教育部印發(fā)《高等學(xué)校課程思政建設(shè)指導(dǎo)綱要》，進(jìn)一步細(xì)化了理工類專業(yè)課程思政的要求。理學(xué)類專業(yè)的課程，要訓(xùn)練科學(xué)思維方法、加強(qiáng)科學(xué)倫理教育，培養(yǎng)學(xué)生探索未知、追求真理、勇攀科學(xué)高峰的責(zé)任感和使命感。工學(xué)類專業(yè)的課程，要強(qiáng)化工程倫理教育，培養(yǎng)精益求精的大國工匠精神，激發(fā)學(xué)生科技報(bào)國的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)[2]。四川大學(xué)面向工科學(xué)生開設(shè)的《物理化學(xué)》課程，在大學(xué)二年級(jí)執(zhí)行。經(jīng)過一年的大學(xué)學(xué)習(xí)，有同學(xué)仍然沒有明確大學(xué)的學(xué)習(xí)目標(biāo)，出現(xiàn)了學(xué)習(xí)熱情喪失、疲于應(yīng)付學(xué)業(yè)的現(xiàn)象；有同學(xué)仍然沿用中學(xué)時(shí)期的題海戰(zhàn)術(shù)，沒有適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)方法。《物理化學(xué)》是化工類各專業(yè)本科生一門重要的主干基礎(chǔ)課程，具有較強(qiáng)的理論性、系統(tǒng)性和邏輯性。由于學(xué)科公式繁多、概念嚴(yán)格及推導(dǎo)復(fù)雜，容易導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)困難、理論與實(shí)際脫節(jié)等問題，不利于大化工類相關(guān)專業(yè)后續(xù)課程的學(xué)習(xí)。為了解決學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)力與學(xué)習(xí)方法問題，長期以來，在教學(xué)過程中，經(jīng)過反復(fù)錘煉，形成了一套較為完整的融合思政元素的教學(xué)內(nèi)容。課程思政內(nèi)容包括個(gè)人成長篇、科學(xué)思維篇和工程應(yīng)用篇三個(gè)部分。目的是提升大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和能力、工程應(yīng)用能力及科學(xué)探索精神；在潛移默化中堅(jiān)定學(xué)生實(shí)業(yè)興邦的理想信念、厚植愛國主義情懷、加強(qiáng)品德修養(yǎng)，提升學(xué)生的綜合素質(zhì)；在教學(xué)中陶冶情操、溫潤心靈、激發(fā)創(chuàng)造創(chuàng)新活力。

1課程思政的主要內(nèi)容

1.1個(gè)人成長篇

通過介紹杰出校友的成功案例及科學(xué)家的生平事跡，培養(yǎng)學(xué)生在個(gè)人成長中需要具備的基本素養(yǎng)，提升學(xué)生綜合素質(zhì)和能力，陶冶情操、溫潤心靈。1.1.1案例一：實(shí)業(yè)興邦、規(guī)劃和積累、技能和方法物理化學(xué)是所有其他化學(xué)課程共同的基礎(chǔ)，需要學(xué)生一方面學(xué)會(huì)從理論的高度來認(rèn)識(shí)精彩紛呈的化學(xué)現(xiàn)象的本質(zhì)，另一方面又學(xué)會(huì)如何通過物理量的測量，來了解某些物理化學(xué)過程，從而能夠有效地調(diào)控其中的關(guān)鍵步驟或整個(gè)過程。它對(duì)于學(xué)生科學(xué)思維、工程應(yīng)用能力、綜合素質(zhì)的培養(yǎng)和提高起著至關(guān)重要的作用[3]。因此，要求學(xué)生在開始接觸物理化學(xué)時(shí)，就要重視本課程的知識(shí)框架和學(xué)科的思想方法。在緒論中，以2011年四川大學(xué)的杰出校友海普瑞公司董事長李鋰致我校校友會(huì)的書信開篇；從書信中的“一九八四年的春天，開始了對(duì)糖化學(xué)和肝素的興趣和研究。”及李鋰的簡歷推斷，一九八四年的春天正值李鋰大學(xué)一年級(jí)下期學(xué)習(xí)階段，引出“規(guī)劃與積累”思政元素；從書信中“系統(tǒng)地受學(xué)術(shù)思想的影響并且受到適當(dāng)?shù)募寄艿呐嘤?xùn)。”導(dǎo)出“技能與方法”思政元素；結(jié)合李鋰個(gè)人的成長歷程，引導(dǎo)學(xué)生重視個(gè)人能力的成長，并將自身的成長規(guī)劃與國家的長遠(yuǎn)目標(biāo)結(jié)合起來，融入自身的思想和行動(dòng)中，激發(fā)科技報(bào)國、實(shí)業(yè)興邦的家國情懷和使命擔(dān)當(dāng)。1.1.2案例二：如何讓生命充滿生機(jī)與活力？在學(xué)習(xí)吉布斯函數(shù)時(shí)，介紹對(duì)物理化學(xué)作出杰出貢獻(xiàn)的物理學(xué)家吉布斯(GibbsWG)的生平故事。1836年他因?yàn)椤稁缀螌W(xué)研究設(shè)計(jì)火車齒輪》的研究獲得美國歷史上第一個(gè)博士學(xué)位，同時(shí)也給他帶來了巨大的名氣和財(cái)富之后，不計(jì)名利地投身于基礎(chǔ)科學(xué)問題“如何描述功與熱量的關(guān)系？”的研究[4]。吉布斯研究的動(dòng)力是什么？同時(shí)也給學(xué)生提出思考問題：如何讓你的生命充滿生機(jī)與活力？在課程結(jié)束時(shí)，分享本人的觀點(diǎn)和方法。引導(dǎo)學(xué)生在困境中堅(jiān)強(qiáng)努力、積極向上，陶冶情操、溫潤心靈、激發(fā)創(chuàng)造創(chuàng)新活力。本人觀點(diǎn)如下：首先要發(fā)現(xiàn)美，介紹中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)先進(jìn)技術(shù)研究院和清華大學(xué)出版社聯(lián)合出版的《美麗化學(xué)》視頻[5]，發(fā)現(xiàn)化學(xué)中的美；進(jìn)而發(fā)現(xiàn)物理化學(xué)的美，如邏輯之美、簡約之美等。例如：統(tǒng)計(jì)熱力學(xué)處理紛繁復(fù)雜的微觀粒子組成的系統(tǒng)，用概率最大的玻爾茲曼分布代替平衡分布，進(jìn)而根據(jù)粒子的能量得到系統(tǒng)的能量，方法之精妙而簡潔。其次需要?jiǎng)?chuàng)造成就感，以肺炎爆發(fā)時(shí)鐘南山院士被急招赴武漢動(dòng)車餐車上的照片和總書記為鐘南山院士頒發(fā)“共和國勛章”的照片為思政元素，體驗(yàn)成就感有助于享受學(xué)習(xí)的過程，激發(fā)生命的激情與活力。最后需要好的方法，大量時(shí)間精力的投入收獲不到良好的效果會(huì)挫傷學(xué)生的積極性，產(chǎn)生學(xué)習(xí)懈怠與疲憊感。學(xué)生的學(xué)習(xí)需要有以下幾個(gè)層次，首先向有經(jīng)驗(yàn)的人學(xué)習(xí)，然后向書本系統(tǒng)地學(xué)習(xí)，最后在實(shí)踐中學(xué)習(xí)，要向小馬過河一樣摸索著前進(jìn)，并不斷地自我總結(jié)與反思。此外，在講解可逆過程的概念時(shí)，引申出秦始皇派徐福去尋找長生不老的仙藥的歷史故事，結(jié)合李白“君不見高堂明鏡悲白發(fā)，朝如青絲暮成雪”的詩句，給出“人生就是一個(gè)不可逆過程”，規(guī)勸年輕的同學(xué)們，珍惜生命中的每一天。

摘要：傳統(tǒng)的《大學(xué)物理》課程教學(xué)缺乏專業(yè)針對(duì)性、教學(xué)內(nèi)容陳舊、課程體系單一，已不能適應(yīng)應(yīng)用技術(shù)型人才培養(yǎng)的要求。針對(duì)《大學(xué)物理》課程教學(xué)中遇到的這些問題，本文從教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方式和考核評(píng)價(jià)體系幾個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行教學(xué)改革研究，以期促進(jìn)新形勢下《大學(xué)物理》課程的教學(xué)。

關(guān)鍵詞：應(yīng)用技術(shù)型人才；轉(zhuǎn)型發(fā)展；大學(xué)物理課程；教學(xué)改革

國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式的轉(zhuǎn)變、產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)型升級(jí)需要大量高素質(zhì)、多樣化的應(yīng)用型人才，向應(yīng)用技術(shù)型高校轉(zhuǎn)型是新建地方本科院校走向內(nèi)涵式發(fā)展的必然選擇和重大機(jī)遇。在向應(yīng)用技術(shù)型大學(xué)轉(zhuǎn)型的背景下，各新建地方本科院校突出了“應(yīng)用型”辦學(xué)定位[1]。然而，目前多數(shù)新建地方本科院校仍然沿用傳統(tǒng)的大學(xué)物理教學(xué)模式，側(cè)重理論知識(shí)的教學(xué)，對(duì)不同專業(yè)未加以區(qū)分，在教材選用、教學(xué)內(nèi)容、授課方式和考核評(píng)價(jià)等方面仍采用同一標(biāo)準(zhǔn)。不同專業(yè)有不同的特點(diǎn)和人才培養(yǎng)目標(biāo)，對(duì)大學(xué)物理課的教學(xué)的需求也不盡相同，缺乏專業(yè)針對(duì)性的大學(xué)物理教學(xué)模式顯然已不適合新形勢下應(yīng)用型人才綜合素質(zhì)培養(yǎng)的要求。因此，如何將大學(xué)物理與各理工科專業(yè)有機(jī)結(jié)合，進(jìn)行具有專業(yè)針對(duì)性的大學(xué)物理課程教學(xué)模式改革的探索與實(shí)踐具有重要的意義。

1．目前大學(xué)物理課程設(shè)置中存在的問題

1.1大學(xué)物理課程與理工科各專業(yè)其它課程結(jié)合度差

目前，多數(shù)新建地方本科院校各理工科專業(yè)使用統(tǒng)一的大學(xué)物理教材,與各個(gè)具體的專業(yè)結(jié)合不夠緊密,專業(yè)針對(duì)性差。雖然大學(xué)物理是理工科各專業(yè)的公共基礎(chǔ)課，但各專業(yè)有各自的專業(yè)特色和要求，因此對(duì)大學(xué)物理課的要求也不盡相同[2]。大學(xué)物理課程缺乏專業(yè)針對(duì)性容易使學(xué)生產(chǎn)生物理無用論的錯(cuò)覺，認(rèn)為學(xué)習(xí)物理對(duì)專業(yè)知識(shí)、課程的學(xué)習(xí)沒有幫助，學(xué)習(xí)積極性不高，學(xué)習(xí)效果差。

一、全面認(rèn)識(shí)物理基礎(chǔ)課程的功能，充分重視物理基礎(chǔ)課程，保證教學(xué)時(shí)數(shù)。

物理學(xué)是一門研究自然的科學(xué)，主要研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運(yùn)動(dòng)形式和相互作用、轉(zhuǎn)化的規(guī)律。物理學(xué)的基本理論幾乎遍及自然科學(xué)的所有領(lǐng)域，廣泛應(yīng)用于各種生產(chǎn)活動(dòng)中，對(duì)于推動(dòng)當(dāng)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展具有不可取代的作用。陳佳洱院士曾指出:沒有較為深厚的物理基礎(chǔ)，卻侈談什么培養(yǎng)跨世紀(jì)的技術(shù)人才，多半只能是空話。②不僅如此，物理學(xué)發(fā)展中蘊(yùn)含的物理思想、物理方法、物理學(xué)家的人文情懷和科學(xué)精神具有重大的教育價(jià)值。因此，大學(xué)物理還有幫助學(xué)生樹立科學(xué)世界觀，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，增強(qiáng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力等功能。物理學(xué)不僅僅包含了豐富的科學(xué)知識(shí)，還含有具有重要教育意義的研究方法和哲理，不僅能訓(xùn)練學(xué)生的計(jì)算能力、抽象思維，更能培養(yǎng)學(xué)生分析問題、解決問題的能力。③根據(jù)相關(guān)要求，非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)的學(xué)時(shí)數(shù)不得少于126學(xué)時(shí)，有條件的還應(yīng)擴(kuò)展大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容，增加課時(shí)。④事實(shí)上，隨著高校畢業(yè)生就業(yè)市場競爭的日趨白熱化，高校面臨著巨大的就業(yè)率壓力，紛紛加強(qiáng)了專業(yè)課程的課時(shí)，大大壓縮了作為“通識(shí)性必修基礎(chǔ)課”大學(xué)物理課程的課時(shí)數(shù)。一些地方本科院校的大學(xué)物理課程課時(shí)數(shù)不足100學(xué)時(shí)(含實(shí)驗(yàn))，甚至一些高校一壓再壓，壓縮到了40－70學(xué)時(shí)。⑤“我國40余年來的現(xiàn)實(shí)狀態(tài)是，每當(dāng)教學(xué)改革的呼聲高漲時(shí)，非物理專業(yè)就要求砍殺物理課程的學(xué)時(shí)。”⑥顯然，教育管理者需要充分重視物理基礎(chǔ)課程，在人才培養(yǎng)方案中給予充足的學(xué)時(shí)計(jì)劃。任課教師應(yīng)全面認(rèn)識(shí)物理基礎(chǔ)課程的教育價(jià)值，大力挖掘、實(shí)現(xiàn)該課程應(yīng)有的教育功能，以更好地服務(wù)于現(xiàn)代人才的培養(yǎng)。

二、根據(jù)學(xué)生物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及專業(yè)差異，分類分層設(shè)置物理基礎(chǔ)系列課程，合理設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。

長期以來，高校針對(duì)非物理類理工科不同專業(yè)，在物理基礎(chǔ)教育方面統(tǒng)一開設(shè)了《大學(xué)物理》必修課，這種不分專業(yè)、不管學(xué)生物理和數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)興趣等差異，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一要求、同班授課的課程設(shè)置，導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣不高，主動(dòng)性不強(qiáng)和學(xué)習(xí)困難。很多學(xué)生主觀上認(rèn)為大學(xué)物理與自己所學(xué)專業(yè)聯(lián)系不大，學(xué)不學(xué)無所謂。由于理論性強(qiáng)，對(duì)物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)、抽象思維能力要求高，學(xué)生普遍存在畏難情緒和抵觸心理。又由于就業(yè)形勢日趨嚴(yán)峻，學(xué)生在學(xué)習(xí)上更加關(guān)注專業(yè)技能、專業(yè)知識(shí)，對(duì)與其專業(yè)聯(lián)系不密切的課程往往不重視。傳統(tǒng)的大學(xué)物理課程在內(nèi)容設(shè)計(jì)上，分為力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)和近代物理幾個(gè)部分，經(jīng)典物理占整個(gè)課程內(nèi)容的80%。其強(qiáng)調(diào)學(xué)科知識(shí)的系統(tǒng)性、完整性，強(qiáng)調(diào)概念、原理、定律推導(dǎo)和數(shù)學(xué)表達(dá)，課程內(nèi)容學(xué)科化、理論化，與當(dāng)代高新技術(shù)發(fā)展前沿脫節(jié)，與實(shí)踐應(yīng)用距離遙遠(yuǎn)，與學(xué)生生活感性經(jīng)驗(yàn)脫離。隨著我國高等教育的不斷擴(kuò)招和高考制度的改革，高校本科生源質(zhì)量出現(xiàn)整體下降，學(xué)生物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)參差不齊。地方院校本科招生雖是屬于第二批次本科招生，但由于本科招生規(guī)模的急劇擴(kuò)大，對(duì)考生的整體要求不得不降低，尤其是部分地方院校的部分本科專業(yè)因?yàn)樯床缓茫暇€人數(shù)不足以滿足招生需求，不得不采取降分的招生政策。部分省、直轄市對(duì)高考制度進(jìn)行了改革，某些省份的理科高考生高考時(shí)并不要求考物理，結(jié)果導(dǎo)致招考的一些非物理類理工科專業(yè)學(xué)生在高中時(shí)沒有重點(diǎn)學(xué)習(xí)物理，這部分學(xué)生的物理基礎(chǔ)特別薄弱。現(xiàn)行的大學(xué)物理課程內(nèi)容過于學(xué)科化、理論化，課時(shí)緊張，教學(xué)進(jìn)度快，學(xué)習(xí)難度大。非物理類理工科學(xué)生對(duì)大學(xué)物理的認(rèn)同度低，學(xué)習(xí)興趣不高。一項(xiàng)關(guān)于地方工科院校學(xué)生大學(xué)物理學(xué)習(xí)情況的調(diào)查顯示:有21.3%的學(xué)生認(rèn)為大學(xué)物理與自己所學(xué)專業(yè)聯(lián)系不多，開不開課無所謂。學(xué)生普遍認(rèn)為把數(shù)學(xué)知識(shí)運(yùn)用到物理上很困難，教學(xué)內(nèi)容太多，跟不上教師講課進(jìn)度，雖然課勉強(qiáng)聽得懂，但作業(yè)難做。32%的學(xué)生希望取消考試，建議根據(jù)作業(yè)完成質(zhì)量及平時(shí)表現(xiàn)決定課程成績。8.5%的學(xué)生希望寫一篇課程論文了事，哪怕不能學(xué)到什么東西。⑦隨著教育理論的發(fā)展和教育改革的深入，學(xué)生是教學(xué)的中心，是學(xué)習(xí)的主體，能否做到因材施教決定了能否取得教育實(shí)效等教育理念已廣為人知。令人遺憾的是，大學(xué)物理教學(xué)困境的根源恰恰在于未能以學(xué)生為中心，未能做到因材施教。因此，必須尊重學(xué)生的物理、數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及學(xué)習(xí)興趣差異，分類、分層設(shè)置不同的課程，合理設(shè)計(jì)課程內(nèi)容。物理基礎(chǔ)課程設(shè)置和內(nèi)容設(shè)計(jì)應(yīng)從兩個(gè)維度入手。第一個(gè)維度，根據(jù)物理摸底考試成績、高等數(shù)學(xué)成績，把學(xué)生分為三個(gè)層次，在理工科專業(yè)中不分專業(yè)設(shè)置三個(gè)層次的必修公共基礎(chǔ)物理課程。基礎(chǔ)較好的學(xué)生要求可以高一些，內(nèi)容可以更深一些，可以要求能運(yùn)用高等數(shù)學(xué)表達(dá)物理規(guī)律，要求系統(tǒng)掌握基本知識(shí)、基本概念和基本規(guī)律，適當(dāng)增加物理理論教學(xué)。通過開設(shè)選修課的方式，開設(shè)一系列的相對(duì)更專業(yè)、更深入的物理類課程，為有興趣進(jìn)一步學(xué)習(xí)物理知識(shí)的學(xué)生提供平臺(tái)。基礎(chǔ)一般的學(xué)生要求可以低一些，內(nèi)容難度可適當(dāng)降低，以能基本達(dá)到相應(yīng)的要求為準(zhǔn)，以夠用和能滿足后續(xù)課程學(xué)習(xí)需要為原則，強(qiáng)化實(shí)際應(yīng)用，適當(dāng)增加趣味性的物理知識(shí)。對(duì)于基礎(chǔ)較差的學(xué)生，或是部分高考未選考高中物理的學(xué)生，可以增開補(bǔ)充高中物理知識(shí)的先修課程。在開設(shè)的大學(xué)物理課程中只要求能基本理解一般的物理概念、基本原理、基本規(guī)律，具有一定解決實(shí)際問題的能力，對(duì)難度較大的公式推導(dǎo)、習(xí)題不做要求，教學(xué)重心放在定理、定律的應(yīng)用上，增加趣味性、通俗性、應(yīng)用性強(qiáng)的內(nèi)容。同時(shí)，增加課時(shí)，加強(qiáng)習(xí)題訓(xùn)練和課后輔導(dǎo)。第二個(gè)維度，就是根據(jù)不同專業(yè)對(duì)物理基礎(chǔ)知識(shí)的需求，以專業(yè)基礎(chǔ)課的形式開設(shè)相應(yīng)的物理類課程，設(shè)計(jì)與學(xué)生專業(yè)聯(lián)系緊密的物理學(xué)內(nèi)容，為學(xué)生后續(xù)專業(yè)課程學(xué)習(xí)奠定堅(jiān)實(shí)的物理基礎(chǔ)。由于不同的理工科專業(yè)對(duì)物理基礎(chǔ)理論、基礎(chǔ)知識(shí)的要求有很大差異，如化學(xué)、生物專業(yè)對(duì)熱力學(xué)等理論要求較高，數(shù)學(xué)、統(tǒng)計(jì)學(xué)、計(jì)算機(jī)、機(jī)械制造專業(yè)對(duì)電磁學(xué)、力學(xué)要求較高。完全依靠統(tǒng)一的一門公共基礎(chǔ)課，既難以滿足不同專業(yè)的需求，也無法使學(xué)生感受到所學(xué)的大學(xué)物理內(nèi)容與自身專業(yè)的緊密聯(lián)系。只有針對(duì)不同專業(yè)設(shè)計(jì)相應(yīng)的物理類專業(yè)基礎(chǔ)課，才能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，也才能從根本上保證教學(xué)效果。

三、倡導(dǎo)啟發(fā)式、探究式教學(xué)，充分利用現(xiàn)代教學(xué)手段，增強(qiáng)教學(xué)藝術(shù)性，提高大學(xué)物理類課程的教學(xué)效能。

從大學(xué)物理教學(xué)實(shí)踐來看，占主導(dǎo)地位的教學(xué)模式仍是教師“滿堂灌”地講解物理概念、基本理論、公式推導(dǎo)和數(shù)學(xué)演算。很多教師認(rèn)為，衡量高校教師水平的根本因素是科學(xué)研究能力，現(xiàn)行的職稱評(píng)審制度更看重科學(xué)研究，很多從事大學(xué)物理教學(xué)的教師把更多的精力投入到研究科研課題和論文撰寫，對(duì)教學(xué)改革的研究、教學(xué)理論的學(xué)習(xí)、教學(xué)藝術(shù)性的追求則比較少。大學(xué)物理教學(xué)往往是教師讀課件、學(xué)生看課件，師生互動(dòng)少，看不到啟發(fā)式教學(xué)、探究式教學(xué)的蹤影，教學(xué)幾乎沒有什么藝術(shù)性。相關(guān)研究也指出，一些教師在教學(xué)中雖然制作了多媒體課件，但制作的課件缺少動(dòng)畫演示，僅僅是一些文字和靜態(tài)圖像。⑧現(xiàn)代教學(xué)論認(rèn)為，只有從問題出發(fā)、情境出發(fā)、感性經(jīng)驗(yàn)出發(fā)，才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。只有充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，引導(dǎo)動(dòng)手動(dòng)腦、積極體驗(yàn)，才能真正幫助學(xué)生掌握和運(yùn)用知識(shí)，才能切實(shí)培養(yǎng)分析問題和解決問題的能力，才能有效促進(jìn)學(xué)生積極情感和價(jià)值觀的形成。由于與現(xiàn)代科技、現(xiàn)代生活、自然現(xiàn)象具有緊密的聯(lián)系，這為大學(xué)物理類課程教學(xué)的趣味性、直觀性、生動(dòng)性創(chuàng)造了條件。因此，通過演示實(shí)驗(yàn)、多媒體動(dòng)畫課件、實(shí)驗(yàn)觀察等方式，是能夠使大學(xué)物理類課程的教學(xué)做到趣味、生動(dòng)、通俗易懂，富有啟發(fā)性、具有感染力、充滿藝術(shù)性的大學(xué)物理教學(xué)效果是可以達(dá)到的。例如，在講電磁場理論時(shí)可結(jié)合當(dāng)代磁懸浮列車、靜電除塵等原理，在講解動(dòng)力學(xué)時(shí)可結(jié)合汽車氣囊、拳擊手套、運(yùn)動(dòng)護(hù)墊、跳水運(yùn)動(dòng)等原理，在講解經(jīng)典物理理論、定律時(shí)可介紹物理學(xué)家的探索研究歷程。這樣，不僅能使抽象的物理知識(shí)變成生動(dòng)有趣、通俗易懂的直觀認(rèn)識(shí)，還能增強(qiáng)課堂教學(xué)的感染力。總之，只有樹立啟發(fā)式、探究式教學(xué)理念，摒棄生硬的知識(shí)灌輸，不斷改革教學(xué)方式方法，積極追求教學(xué)藝術(shù)，學(xué)生才能學(xué)得輕松、學(xué)得愉快，大學(xué)物理課堂才能充滿生機(jī)和活力，也才能取得良好的教學(xué)效果。當(dāng)前，大學(xué)物理教學(xué)仍存在課程設(shè)置不合理，課程內(nèi)容過于學(xué)科化、理論化，教學(xué)理念落后，教學(xué)藝術(shù)性不強(qiáng)等問題，教學(xué)效果也不能令人滿意。但是，只要不斷改革、不斷探索、不斷實(shí)踐，相信大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量會(huì)得到提高，人才培養(yǎng)質(zhì)量能不斷得到提升。

高等教育國際化是全球經(jīng)濟(jì)一體化、全球社會(huì)信息化發(fā)展的必然趨勢。留學(xué)生教育作為高等院校國際化程度的一個(gè)重要尺度，已經(jīng)成為高等教育的重要任務(wù)之一。中國綜合實(shí)力的不斷增長，吸引了全世界的學(xué)生來華留學(xué)，中國高等教育國際化的問題、學(xué)校留學(xué)生問題已經(jīng)逐步引起各高校的高度重視，中國高校發(fā)展留學(xué)生規(guī)模已成為高水平學(xué)校的共識(shí)，留學(xué)生的規(guī)模在不斷擴(kuò)大，專業(yè)也從經(jīng)管、人文、外語擴(kuò)展到計(jì)算機(jī)等工科領(lǐng)域，但是，我校近兩年來招收的一些工科專業(yè)的本科生大部分來自印度、巴基斯坦等國家，因招生時(shí)問短，生源參差不齊，相應(yīng)的制度還不太健全，管理模式和教學(xué)方式上也沒什么經(jīng)驗(yàn)，在教學(xué)過程中要求全英語授課，給廣大教師提出了新的挑戰(zhàn)，在基礎(chǔ)課教學(xué)上存在一些有待研究的問題。結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐，擬對(duì)本科工科留學(xué)生的大學(xué)物理基礎(chǔ)課教學(xué)中存在的問題以及如何針對(duì)實(shí)際情況提高教學(xué)質(zhì)量做一探討。

1目前工科留學(xué)生的大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀

1.1教材教材是教學(xué)的依據(jù)，教學(xué)效果的好壞與合適的教材的選取以及合理的使用緊密相關(guān)，沒有一本合適的教材，就如同無水之源和無本之木。目前英文教材雖然很多，但選擇一本對(duì)留學(xué)生在內(nèi)容上、難度上、形式上以及習(xí)題的配套上都適宜的教材并不容易。我校的大學(xué)物理課是在大一的下學(xué)期開設(shè)的，是因?yàn)檫@時(shí)候?qū)W生已經(jīng)有了一定的高等數(shù)學(xué)的基礎(chǔ)，對(duì)于微積分已經(jīng)有了一定的認(rèn)識(shí)。大學(xué)物理中所涉及到的很多計(jì)算都是對(duì)變量的計(jì)算，這就需要利用微積分的原理來解決變量的運(yùn)算。而大一上學(xué)期所開設(shè)的微積分課程對(duì)于剛上大學(xué)的中國學(xué)生都覺得很難，剛何況對(duì)于身處異國的外國留學(xué)生。因此他們的數(shù)學(xué)功底都不是很扎實(shí)，因此在選擇教材上，必須要選擇數(shù)學(xué)難度不是很大的物理教材。

1.2學(xué)生基礎(chǔ)比較薄弱。一般這些留學(xué)生是高中畢業(yè)后來中國留學(xué)，具有高中學(xué)歷，但與國內(nèi)高中生相比，在數(shù)學(xué)、物理等方面基礎(chǔ)知識(shí)水平上還是相對(duì)較低，在理論推導(dǎo)、公式計(jì)算等方面的能力明顯較弱。這就造成了，教師在授課時(shí)需要銜接高中物理知識(shí)時(shí)遇到很大的障礙，這也直接造成了教學(xué)的難度。

1.3國內(nèi)外教師教學(xué)方法上的差異也給他們的學(xué)習(xí)帶來了不小的難度。在國外，課堂上學(xué)生的參與度很高，教師也廣泛采用聲像資料、討論、肢體語言等方式和手段，課后作業(yè)也多是小論文等形式。而在國內(nèi)，課堂上多仍以教師為主，學(xué)生的參與度相對(duì)較低，課后作業(yè)的形式基本上都是計(jì)算解題。這些不同也導(dǎo)致了從小接受國外教育的留學(xué)生在聽課以及學(xué)習(xí)上的困難和不適應(yīng)。從留學(xué)生自身來說，他們的學(xué)習(xí)習(xí)慣不好、學(xué)習(xí)能力較差。經(jīng)常有學(xué)生上課遲到、課堂上睡覺現(xiàn)象的發(fā)生；對(duì)物理學(xué)習(xí)不重視，認(rèn)為物理和他們所學(xué)的專業(yè)的關(guān)聯(lián)性弱，只要學(xué)好專業(yè)課就行。一些學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理知識(shí)的理解只停留在表面上，缺乏舉一反三、觸類旁通的學(xué)習(xí)能力，往往教師講解的題目會(huì)做、聽懂了，稍作改動(dòng)后就茫然不知所措。

1.4語言交流的障礙。我校留學(xué)生大部分來自印度、巴基斯坦等國家，他們流利的英語帶有濃重的地方口音，同時(shí)教師的英語口語也有待提高。因此在授課教師和學(xué)生之間存在較大的語言交流障礙，影響教學(xué)效果。

摘要:本文從培養(yǎng)“新工科”人才的教育目標(biāo)出發(fā)，提出了新工科背景下多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)改革方案，從擬解決的問題及目的、國內(nèi)外各個(gè)高校關(guān)于此問題的改革措施、多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)課程的改革方案的具體思路和舉措等方面做了詳細(xì)闡述．該改革方案將傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)與多學(xué)科科學(xué)前沿相結(jié)合，推動(dòng)教師將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)開發(fā)各學(xué)科交叉融合的新型物理實(shí)驗(yàn)，將為“本研貫通人才培養(yǎng)”奠定基礎(chǔ)．

關(guān)鍵詞:新工科;多學(xué)科交叉;創(chuàng)新性

1多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)課程改革方案擬解決的問題及目的

在新工科背景下，目前我國物理實(shí)驗(yàn)課程所面臨的問題主要有以下幾個(gè)方面:1)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容陳舊過時(shí)，知識(shí)點(diǎn)單一，往往只是教科書上已有基本物理知識(shí)的簡單重復(fù)，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不交叉、不綜合，當(dāng)前的物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容很難體現(xiàn)最新的科學(xué)研究成果［3］．導(dǎo)致物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容跟不上時(shí)代的發(fā)展，在當(dāng)前高速發(fā)展的科學(xué)前沿新知識(shí)和新技術(shù)面前顯得格格不入;2)在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系中，物理實(shí)驗(yàn)往往被簡單分割為普通物理實(shí)驗(yàn)與近代物理實(shí)驗(yàn)兩門相互獨(dú)立的課程．而其中普通物理實(shí)驗(yàn)又被分為力、熱、光、電、磁等相互獨(dú)立的內(nèi)容，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容在物理學(xué)科內(nèi)部都很少實(shí)現(xiàn)交叉融合．學(xué)生更難將物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容與本專業(yè)科研應(yīng)用交叉聯(lián)系，這與當(dāng)前發(fā)展多學(xué)科交叉新工科的目標(biāo)相違背;3)傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)模式一般都是教師講授實(shí)驗(yàn)原理和演示實(shí)驗(yàn)操作，學(xué)生按照老師的操作步驟要求按部就班的按照一樣的實(shí)驗(yàn)方法重復(fù)同樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容．過程中學(xué)生各自利用實(shí)驗(yàn)室配備的相同的實(shí)驗(yàn)儀器完成同樣的數(shù)據(jù)測量．這樣的教學(xué)模式枯燥無味且毫無創(chuàng)新性和趣味性，學(xué)生不感興趣，只是機(jī)械的完成課堂任務(wù)，過程中很少有機(jī)會(huì)激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新和創(chuàng)造意識(shí)，很難培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力．正因?yàn)檫@樣，多年來我國培養(yǎng)的學(xué)生與西方先進(jìn)國家學(xué)生相比，雖然考試中可以發(fā)揮的很出色，但是一到解決具體問題時(shí)，就顯得很不自信，面對(duì)問題不知所措，相比之下，動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力就顯得尤其匱乏;4)按照傳統(tǒng)教學(xué)模式授課，教師方面也大多只是每節(jié)課機(jī)械的完成相同的教學(xué)內(nèi)容，就教師教學(xué)而言，也很難激發(fā)教師的教學(xué)主動(dòng)性和開發(fā)新實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的興趣．針對(duì)以上問題，本文提出多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)課程建設(shè)，從面向新工科發(fā)展和培養(yǎng)多樣化、創(chuàng)新型人才的角度來考慮，期望通過改革實(shí)現(xiàn)以下目標(biāo):1)將傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)結(jié)合多學(xué)科科學(xué)前沿，推動(dòng)教師將科研成果及時(shí)轉(zhuǎn)化為教學(xué)內(nèi)容，設(shè)計(jì)開發(fā)各學(xué)科交叉融合的新型物理實(shí)驗(yàn)，將本專業(yè)科學(xué)前沿與物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容相結(jié)合．使學(xué)生不僅僅能熟練掌握自己專業(yè)領(lǐng)域的知識(shí)技能，還能夠?qū)W會(huì)融會(huì)貫通，理解各個(gè)學(xué)科之間的交叉融合．達(dá)到“舉一反三”的教學(xué)效果，為“本研貫通人才培養(yǎng)”奠定基礎(chǔ)．2)培養(yǎng)學(xué)生具有工程設(shè)計(jì)思維，學(xué)會(huì)用批判性的思維角度看待科學(xué)問題，進(jìn)一步提高學(xué)生的創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)能力，具有獨(dú)立自主學(xué)習(xí)的能力，具有跨學(xué)科交叉融合的新工科人才特征，具有利用所學(xué)知識(shí)解決現(xiàn)有實(shí)際問題的能力，并且有能力通過學(xué)習(xí)新知識(shí)和新技術(shù)去預(yù)測和解決未來科學(xué)發(fā)展過程中可能會(huì)遇到的問題．3)將現(xiàn)代信息技術(shù)帶入教學(xué)，比如“雨課堂”等．結(jié)合翻轉(zhuǎn)課堂的教學(xué)方法，改變目前傳統(tǒng)單一的“教師講、學(xué)生聽”的授課模式．通過信息化的教學(xué)手段，使學(xué)生真正融入課堂教學(xué)，調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，也充分調(diào)動(dòng)教師教學(xué)熱情和激情．

2國內(nèi)外各個(gè)高校關(guān)于物理實(shí)驗(yàn)課程的改革措施

由于國外先進(jìn)的教學(xué)理念，它們更加突出物理實(shí)驗(yàn)“設(shè)計(jì)性、研究性、探索性”的教育功能，國外著名大學(xué)各自形成了各具特色、比較完善和先進(jìn)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式．德國大學(xué)所開設(shè)的物理實(shí)驗(yàn)課偏重于設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)．著名的德累斯頓大學(xué)(DresdenUniversity)和凱澤斯勞騰大學(xué)(KaiserslauternUniversity)對(duì)物理實(shí)驗(yàn)相當(dāng)重視，他們開設(shè)的“物理實(shí)驗(yàn)”課程中包含很多研究性物理實(shí)驗(yàn)，教材中不給出實(shí)驗(yàn)步驟和過程，只提問題和要求，要求學(xué)生自行設(shè)計(jì)并完成實(shí)驗(yàn)方案，過程中不僅要求學(xué)生設(shè)計(jì)具體實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)驗(yàn)方案，實(shí)驗(yàn)所需的儀器也需要學(xué)生開動(dòng)腦筋去構(gòu)思設(shè)計(jì)，實(shí)驗(yàn)室不給學(xué)生提供現(xiàn)成的實(shí)驗(yàn)儀器，需要學(xué)生自己根據(jù)設(shè)計(jì)思路，采購所需配件進(jìn)行組裝，最后利用組裝好的儀器再進(jìn)行測量［4-6］．這個(gè)過程雖然耗時(shí)，但是真正鍛煉了學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力，通過該課程，使學(xué)生不僅學(xué)習(xí)了某個(gè)實(shí)驗(yàn)的原理和現(xiàn)象，還掌握了儀器測量原理．例如，幾何光學(xué)關(guān)于薄透鏡的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，我們現(xiàn)在的傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)是要求學(xué)生根據(jù)提供的光學(xué)元件，利用光學(xué)原理測量透鏡的焦距等，實(shí)驗(yàn)枯燥又缺少實(shí)際意義，學(xué)生雖然學(xué)習(xí)了透鏡原理，但是連日常生活中的透鏡應(yīng)用原理也說不清楚;德國大學(xué)將薄透鏡實(shí)驗(yàn)按設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)教學(xué)，實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生利用提供的若干塊薄透鏡先自己組裝透鏡組裝置，比如望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡等，然后再利用所組裝儀器進(jìn)行觀察并測量分辨本領(lǐng)和放大倍率等，雖然實(shí)驗(yàn)難度上比較大，但事實(shí)上這種設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)對(duì)培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力等方面卻有很好的效果．英國的曼徹斯特理工大學(xué)對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)也非常重視，與我國高校要求大二開始做實(shí)驗(yàn)不同，曼徹斯特大學(xué)要求物理專業(yè)學(xué)生從大學(xué)入學(xué)開始就著手設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的練習(xí)，學(xué)生以小組形式完成實(shí)驗(yàn)，各成員之間分工合作，過程中首先需要搜集資料，然后根據(jù)整理的資料進(jìn)行組內(nèi)團(tuán)討，整理出實(shí)驗(yàn)方案，就實(shí)驗(yàn)方案開展實(shí)驗(yàn)，遇到問題大家一起討論尋找解決辦法，也可以根據(jù)討論結(jié)果征求教師的指導(dǎo)意見，取得一致意見后繼續(xù)開展實(shí)驗(yàn)．在整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中，小組內(nèi)各個(gè)同學(xué)分別發(fā)揮出了各自特長，在搜集資料、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、實(shí)驗(yàn)操作和論文書寫等方面分工協(xié)作完成．另外，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容上，基本各個(gè)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都與教師的科研工作相結(jié)合，使學(xué)生逐步了解和適應(yīng)科研工作，鍛煉了學(xué)生的科學(xué)研究能力［7］．而我國大部分高校仍采取傳統(tǒng)驗(yàn)證性物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，學(xué)生在規(guī)定的時(shí)間統(tǒng)一完成規(guī)定的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不利于學(xué)生創(chuàng)新思維的形成，嚴(yán)重制約了創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)，與我們現(xiàn)在“本研貫通”的人才培養(yǎng)目標(biāo)嚴(yán)重脫節(jié)，另外，繼續(xù)按照這種驗(yàn)證性教學(xué)模式教學(xué)也不利于我國高新科學(xué)技術(shù)的發(fā)展．近年來，國內(nèi)一些高校逐漸意識(shí)到該局面的嚴(yán)重性，逐步開始采取一些措施改變當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教育現(xiàn)狀，相繼開設(shè)了一定量的研究性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為一部分能力較強(qiáng)的學(xué)生提供了進(jìn)一步發(fā)展和提高的機(jī)會(huì)［8］．其中，復(fù)旦大學(xué)走在國內(nèi)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的前列．他們所開設(shè)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，教材中沒有實(shí)驗(yàn)步驟，只有實(shí)驗(yàn)研究課題沒有實(shí)驗(yàn)原理，只有一系列的問題．他們將設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)以選修課的形式開設(shè)，但是授課模式近似于課題研究形式，要求學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)要求，最少一個(gè)學(xué)期完成一個(gè)研究性課題．過程中學(xué)生自己先根據(jù)課題名稱和教師列出的一系列問題查閱資料，以自學(xué)為主，自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，組裝和調(diào)試實(shí)驗(yàn)裝置，測量數(shù)據(jù)，完善測量裝置和方法，最后完成課題［9］．浙江大學(xué)也開設(shè)有“小課題物理實(shí)驗(yàn)”，主要是設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)．首先由學(xué)生根據(jù)各自興趣愛好特長等選擇所研究的課題，實(shí)驗(yàn)室配備基本實(shí)驗(yàn)儀器和所需基本資料等，學(xué)生按照課題要求在規(guī)定時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，但是由于課題的設(shè)計(jì)性和開放研究性，完成時(shí)間會(huì)較長，一般為一學(xué)期內(nèi)完成，實(shí)驗(yàn)授課模式不局限于課堂教學(xué)，學(xué)生隨時(shí)可與教師取得聯(lián)系，針對(duì)遇到的問題進(jìn)行討論，最終完成實(shí)驗(yàn)內(nèi)容［10］．北京交通大學(xué)全面改革了物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，核心就是變?cè)瓉淼慕忉屝詫?shí)驗(yàn)為設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生在親自參與和動(dòng)手設(shè)計(jì)中訓(xùn)練實(shí)際動(dòng)手能力和數(shù)據(jù)分析能力［11］．綜上所述，國內(nèi)部分高校已經(jīng)開始著手創(chuàng)新型實(shí)驗(yàn)的改革，但是就改革內(nèi)容來說大多只是針對(duì)教學(xué)方法和手段進(jìn)行改革，將傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)原有內(nèi)容改為設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)，而并沒有針對(duì)適應(yīng)新工科要求的多學(xué)科交叉特點(diǎn)對(duì)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容做顛覆性改革．本論文提出的多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)課程改革，以開發(fā)適應(yīng)新工科人才培養(yǎng)要求的多學(xué)科交叉創(chuàng)新性物理實(shí)驗(yàn)為目標(biāo)，結(jié)合相應(yīng)教學(xué)方式的改革，期望為培養(yǎng)多元化、創(chuàng)新型人才提供支撐．