大學物理選修課程探討論文

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【論文關鍵詞】大學物理；選修課；素質教育

【論文摘要】大學物理課是高校實施素質教育的一門重要課程。傳統的理工科物理必修課過于強調“理論性”、“系統性”、“邏輯性”、“應用性”，使物理學教育的育人功能不能充分發揮。因此有必要針對非理工科學生開設大學物理選修課來彌補普通物理教育的不足。本文對開設大學物理選修課的教學目標、教學內容、課程體系、教學方式和考核方式進行了分析和探索，有利于高等院校非理工科專業大學物理教學的實施。

在科學技術突飛猛進，人類已步入知識爆炸、高科技和信息時代的今天，隨著我國經濟的發展、市場的繁榮，高等教育面臨著如何適應社會主義經濟建設和社會發展的人才需求這一問題，首先是一個轉變觀念的問題。過去在教育教學過程中長期形成的一種潛意識的觀念，現在已經基本得到澄清，越來越多的人們認識到：大學本科要立足于培養復合型人才，而不是培養專家，本科教育主要是打好科學文化素質基礎，尤其是培養學生自主獲取知識和自我發展的能力。[1]

物理學是各門自然科學的基礎，其研究問題、解決問題的思想方法適用于一切科學研究。正如偉大的物理學家費曼所言：學習物理學，就是要學習怎樣由未知進到已知的科學求知方法，就是要學習如何嘗試和糾錯，就是要學習一種普遍的自由探索的創造精神。大學物理課是高校實施素質教育的一門重要課程。傳統的理工科物理必修課為了培養研究和應用型人才，是為理工科學生后續課程學習打基礎，所以很強調“理論性”、“系統性”、“邏輯性”、“應用性”，并且有統一的教學大綱和采用統一閉卷考試。受此制約，物理學教育的育人功能不能充分發揮。因此有必要針對非理工科學生開設大學物理選修課來彌補普通物理教育的不足。大學物理選修課對體現科學教育與人文教育的融合，特別對提高非理工學生的科學文化素質起著重要作用。

一、大學物理選修課教學目標

大學物理選修課程教學內容并不是理工科物理教學內容的縮減，不能把大學物理選修課程體系當作理工科物理體系的縮影。大學物理選修課的教學目標主要是力圖使學生在有限的時間內了解物理學的基本內容，即物理學研究的是什么；培養學生獨立探求知識的探索精神；提供當代大學生必不可少的現代觀念和思維方式；開拓視野，讓學生了解物理學前沿；了解現代科學技術的物理基礎；了解物理學與社會、環境、能源等方面的關系，物理對人類社會文明的進步有什么貢獻與影響；了解科學家創造性的工作特點和研究方法，獲得科學方法論的教益與啟迪。

二、教學內容和課程體系

針對這一目標，大學物理選修課的教學內容和課程體系應通過身邊的物理、生活中的物理以及工程技術中的物理直到最新科學動向(如高溫超導、納米材料、反物質世界等)導入物理基礎知識，應強調：

1、定性與半定量，對計算能力要求不高[2]

由于非理工科學生的數學基礎普遍不高，因此為了讓此類學生對表現物質世界的運動規律有明確直認識，應采取定性、半定量及適度的定量方法來闡述物理學的概念、理論和規律。注重教學內容中的語言描述，降低物理學科中的定量要求，給出清晰的和較寬闊的物理圖像、科學觀點和思維方法，并注意將研究方法、思維方法滲透其中，以使學生既學到知識又領會了方法。[1]

2、增加物理學史的講授，幫助學生正確理解物理原理和物理概念

每一個物理概念、每一條物理定律的形成都離不開當時的歷史條件，都少不了物理學家的科學思想的邏輯發展和歷史行程。回顧這些物理概念、物理定律的逐漸建立的歷史過程，可幫助學生正確理解概念的內涵，正確運用物理定律來解決實際問題。

3、從哲學角度考察物理學的思想根基

古代物理學的理論形態實質上是自然哲學，它是未分化的包羅萬象的知識體系，把自然界當做一個整體而從總的方面來認識它。從16世紀起，自然科學開始從哲學中分化出來，物理學開始了它的近展時期。作為科學的世界觀和方法論，辯證唯物主義哲學在物理學研究過程中發揮著重要的作用。辨證唯物論認為，世界上一切客觀的東西都是永恒的運動和變化的，它從不把自身的理論當做一部不變結論的匯集，而看做是同樣必然地要不斷發展變化的斗爭。這樣的思想貫穿在物理學里，如：物理規律是普適的、場是運動變化著的、物質具有波粒二象性、能流是有方向的等等。

4、物理學方法論

在物理學的發展過程中，無數物理學家對物質世界的物理現象和事實進行科學實驗和科學思維，在建立物理概念、揭示物理規律的同時，逐漸形成了一整套研究物理學的科學思想和科學方法，從而產生了物理學方法論的科學。物理學的方法論是介于哲學原理和物理學理論之間，對物理學探索和物理學理論的建立和發展起指導作用的普適原理。課程中應向學生介紹研究物理學的行之有效的科學方法，如觀察和實驗、科學的抽象、理想實驗的方法、類比的方法、假說和模型的方法、歸納和演繹相結合的方法、數學公理化的方法等等，培養學生多維化、系統化和信息化的科學思維方式。

5、內容廣而新

覆蓋面要廣，除了介紹物理現象、物理規律的產生、發展、應用，更要闡明物理規律之間的相互聯系、物理學與其它學科的交叉發展和物理規律在生產實踐、生活實際和科技革命中所起的重要作用。當今世界科學技術迅猛發展，信息量擴大，知識更新速度快。物理學在近生了重大革命，出現了許多新的技術科學，并在實踐中獲得了重要應用。因此課程要充分體現近代物理學的內容以及當今某些物理前沿內容及其重大應用，以便學生對最新的物理學理論、應用及科技發展動態有一個全面的了解，這對學生的知識、能力、素質的培養來說，是十分必要的。三、教學方式與考核方式

1、教學方式

大學物理選修課不是進行系統的物理學理論知識學習與研究，而是從欣賞的角度，以科普的形式，力求輕松、有趣，側重身邊物理、生活中的物理及趣味物理，以消除學生的恐懼心理，這樣學生漸入狀態，學習的興趣和主動性會被激發和調動起來。在教學安排上，可以不強求系統性，不嚴格遵循物理學發展的順序，而是根據一些起源于物理學、現在已滲透到各學科甚至人文學科的概念、方法和技術開設若干專題講座，如航天技術、能源技術、信息技術、材料科學、物理學在醫學中的應用、地球系統、環境科學等。[3]

大學物理選修課的主要對象是非理工科學生，不需要講授繁瑣的理論推導過程，故傳統的“邊板書、邊講授”的方法不適用，而應盡量多地采用多媒體教學手段[4]。教師要花費大量時間學習和閱讀文獻，收集和制作課件、圖片、flash動畫、音像影視資料，做到音像圖文并茂、生動直觀、引人入勝地傳遞教學信息，以便取得較好的教學效果。

2、考核方式

與強調“理論性”、“系統性”、“邏輯性”的理工科物理不同，大學物理選修課可以不采用解題、統一閉卷考試的方式來考核學生的學習情況，而可以采取多元化的考核方式：讓學生查找文獻撰寫專題論文；撰寫讀書報告、課程心得體會；由學生獨立完成演示實驗或自我設計探索性實驗；甚至分組研討某些物理問題或口試答辯等等[5]。

物理學是研究自然界最普遍規律的科學和最成熟的自然科學。當今世界科學技術以前所未有的速度發展，不同學科、不同專業領域相互交叉、相互滲透和相互融合的趨勢更加明顯。這要求課程結構要趨向綜合化，文理要相互滲透。開設大學物理選修課可以彌補普通理工科物理教育的不足，對非理工科學生融合自然科學與人文科學的知識結構具有啟迪思維、萌生感悟、提供思想方法、樹立創新精神和提高科學文化素質的促進作用。

【參考文獻】

[1]徐婕，詹士昌，楊建宋.加強文科專業學生的科學素質教育[J].浙江工業大學學報(社會科學版)，2005，4(2):180-184.

[2]周雨青.東南大學文科物理教學改革的反思[J].高等工程教育研究，2000(2):89-92.

[3]何曉燕，陳小鳳，李俠.大學文科學生物理通識教育問題探析[J].成都理工大學學報(社會科學版)，2006，14(4):95-97.

[4]薛建國，黃黎紅，鄭志霞.物理通選課教學改革的探索與實踐[J].新鄉師范高等專科學校學報，2005，19(5):70-71.

[5]高志華，盧常芳.開設大學物理選修課程的探索與實踐[J].高師理科學刊，2007，27(3):101.