文/潘躍武

摘 要：大學(xué)物理教育對工科學(xué)生的科技素養(yǎng)和綜合能力的提升有著重要作用。分析當前工科院校大學(xué)物理教學(xué)的現(xiàn)狀和面臨的問題，結(jié)合教學(xué)實踐指出相應(yīng)的改革對策，對大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量的提升具有借鑒意義。

關(guān)鍵詞：工科院校；大學(xué)物理教學(xué)；現(xiàn)狀與問題；改革對策

高等工程教育對一個國家的工業(yè)發(fā)展水平、科學(xué)技術(shù)、經(jīng)濟、軍事等方面的發(fā)展和綜合國力的提高都有至關(guān)重要的作用。經(jīng)過系統(tǒng)訓(xùn)練的工程技術(shù)人員，是國家工業(yè)發(fā)展的人力資源財富。當前，我國是制造業(yè)大國、工業(yè)大國，隨著經(jīng)濟的快速發(fā)展，每年都需要大量的工科人才。為了滿足經(jīng)濟社會發(fā)展的需要，我國也開設(shè)了數(shù)量較多的工科院校，綜合院校也開設(shè)了許多工科專業(yè)，這些都為我國工業(yè)化和現(xiàn)代化建設(shè)進程做出了重大貢獻。

物理學(xué)是研究物質(zhì)結(jié)構(gòu)和運動規(guī)律的一門基礎(chǔ)學(xué)科，其研究對象具有很大的普遍性，和眾多工科專業(yè)的研究對象都有交集。它的基本理論也滲透到自然科學(xué)的各個領(lǐng)域，是各門工程技術(shù)的理論基礎(chǔ)，并對現(xiàn)代工程技術(shù)的發(fā)展起著重要的作用。因此，根據(jù)高等工程教育培養(yǎng)目標和大學(xué)物理學(xué)自身的特點，大學(xué)物理在工科教育中屬于必修基礎(chǔ)課。然而，隨著高校的擴招和開設(shè)專業(yè)的增多，工科院系大學(xué)物理教學(xué)面臨著一系列的問題，影響了學(xué)生綜合素質(zhì)的提升。因此，研究工科院校物理教學(xué)的現(xiàn)狀和存在的問題，并對教學(xué)內(nèi)容作出相應(yīng)的改革，尋找出適合當前形勢的大學(xué)物理教學(xué)方法，對工科教學(xué)起著重要作用。

一、工科院校物理教學(xué)面臨的問題

1.高校擴招和高考改革導(dǎo)致學(xué)生物理基礎(chǔ)差別很大

近些年我國高等教育事業(yè)快速發(fā)展，在校生的數(shù)量也迅猛增加，工科生的數(shù)量基數(shù)龐大并且增長很快。以徐州工程學(xué)院為例，2013年在校學(xué)生數(shù)量比2007年增長了近一倍。學(xué)生數(shù)量激增，而物理教師數(shù)量的增速遠遠跟不上學(xué)生數(shù)量的增速。同時，高考的改革也對物理教學(xué)有一定的影響。理工科高考不再是傳統(tǒng)的3+物理、化學(xué)的考試模式，而是新的3+X模式，高考中物理課占分比重有不同程度的削弱，這給大學(xué)階段物理的教學(xué)帶來一定的困難。甚至在擴招大背景下，一些高考未選考物理的學(xué)生也招進了工科專業(yè)，這些學(xué)生物理基礎(chǔ)知識薄弱，給大學(xué)物理教學(xué)帶來巨大的挑戰(zhàn)。

2.高校專業(yè)設(shè)置日益增多，整齊劃一的物理教學(xué)很難滿足不同專業(yè)的需要

為了適應(yīng)經(jīng)濟社會發(fā)展的新需要，各個學(xué)校都新增了很多工科專業(yè)，盡管物理學(xué)是各個工科專業(yè)的基礎(chǔ)課程，但是不同專業(yè)對知識點的側(cè)重是不同的。比如，徐州工程學(xué)院是培養(yǎng)以工為主的應(yīng)用型人才的院校，有化學(xué)化工學(xué)院、信電工程學(xué)院、土木工程學(xué)院等多個院系的非物理工科專業(yè)需要開設(shè)大學(xué)物理課程?；ゎ悓I(yè)需要熱學(xué)知識，電子信息類專業(yè)則對電磁學(xué)部分的要求較高，土木工程類專業(yè)對力學(xué)的要求更多些。如果對不同專業(yè)學(xué)生，進行完全一樣的物理教學(xué)，肯定不能滿足學(xué)科和學(xué)生的差異化需求。

3.一些專業(yè)對物理教學(xué)不夠重視

物理學(xué)是一門經(jīng)典的科學(xué)，工科類學(xué)生通過大學(xué)物理的學(xué)習，不僅能掌握物理知識，更重要的是能培養(yǎng)學(xué)生獨立獲取知識的能力、科學(xué)觀察和思維的能力、分析問題和解決問題的能力，這些能力的培養(yǎng)對任何工科專業(yè)都是需要的。然而，有一些專業(yè)因為專業(yè)課程與大學(xué)物理沒有直接的交叉內(nèi)容，就壓縮物理課的學(xué)

時，部分專業(yè)將48學(xué)時的授課內(nèi)容壓縮到32學(xué)時，這對教學(xué)效果、知識體系的完整性、學(xué)生科學(xué)技術(shù)素養(yǎng)的提升都是極為不利的。此外，對于剛開始學(xué)習大學(xué)課程的非物理專業(yè)的工科學(xué)生，還不了解大學(xué)階段本專業(yè)的整體知識結(jié)構(gòu)，更不清楚物理學(xué)這樣的基礎(chǔ)課程在整個知識體系起到的重要作用，因此存在對物理學(xué)不夠重視的情況。

二、大學(xué)物理教學(xué)改革對策

1.摸清學(xué)生物理水平，做好大學(xué)物理和高中物理的銜接

在第一次上課時，可以做個調(diào)查，諸如：有多少人高考時考物理了，考試分數(shù)如何？有多少人高考是“3+大綜合”甚至“3+文綜”的等。通過調(diào)查掌握班里學(xué)生的整體物理水平，然后有針對性地調(diào)整教學(xué)計劃和教學(xué)內(nèi)容。大學(xué)物理中的力學(xué)、電磁學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、近代物理部分等在中學(xué)階段都有過不同程度的學(xué)習，但大學(xué)階段的學(xué)習并不是簡單的重復(fù)，而是通過微積分、考慮矢量性來分析一般情形的模式，相比中學(xué)物理只研究特殊情形的模式有了進一步的深化。例如，在中學(xué)物理中，根據(jù)質(zhì)點運動方程求質(zhì)點速度或加速度時，學(xué)生首先需要判斷這運動是什么運動，是勻速直線還是加速直線運動等，然后再通過這種運動的速度和加速度的公式來計算。而在大學(xué)物理中，并不需要判斷運動類型，而是通過質(zhì)點的運動學(xué)方程，利用微積分知識，對方程進行依次求導(dǎo)數(shù)，便可得出速度和加速度。因此，應(yīng)做好大學(xué)物理和高中物理的有效銜接，培養(yǎng)學(xué)生用新的思維方式來解決物理一般性問題。

2.根據(jù)不同專業(yè)調(diào)整物理授課內(nèi)容，做好對工科專業(yè)的服務(wù)

非物理學(xué)工科專業(yè)開設(shè)物理課的目的是為工科專業(yè)服務(wù)，大學(xué)物理在內(nèi)容上跟工科專業(yè)知識都有交集，并且物理知識具有基礎(chǔ)性。因此在授課內(nèi)容安排上，要將物理課程與各專業(yè)的需要有機地結(jié)合起來。在講課時應(yīng)注意根據(jù)具體專業(yè)情況將物理內(nèi)容進行引申，與其他專業(yè)內(nèi)容進行聯(lián)系和融合，充分發(fā)揮基礎(chǔ)物理學(xué)對于其他工科專業(yè)的“接口功能”。這不是將物理內(nèi)容簡單地聯(lián)系一下各專業(yè)知識，而是將物理學(xué)中一些重要的思想、原理和專業(yè)內(nèi)容結(jié)合起來，通過這些思想和原理能夠解決一些專業(yè)實際問題。這樣可以激發(fā)學(xué)生對物理的學(xué)習興趣，同時也為專業(yè)課程的學(xué)習打下良好的理論基礎(chǔ)。例如，信電類專業(yè)一般都需要開設(shè)《電路與電工技術(shù)》一類的專業(yè)課，這個課程與《半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)》有很多相同或相近的知識點，所以針對信電類專業(yè)講授物理課時，就可以把半導(dǎo)體物理基礎(chǔ)部分作為大學(xué)物理的一個重要篇章，將半導(dǎo)體中的電子狀態(tài)、載流子的輸運、半導(dǎo)體的光電性質(zhì)和主要器件的應(yīng)用等幾部分詳細講述一下，為學(xué)生專業(yè)課程的學(xué)習打下基礎(chǔ)。

3.傳授知識的同時，注重培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習能力和科學(xué)思維能力

知識積累對于工科學(xué)生專業(yè)素質(zhì)提升的重要性不言而喻，但是學(xué)校學(xué)習只是學(xué)一些最基本的知識，如何通過基礎(chǔ)知識的學(xué)習，鍛煉學(xué)生養(yǎng)成勤于思考的習慣是至關(guān)重要的。例如，在講解大學(xué)物理的某些定義和定理時，可以采用先給出實驗現(xiàn)象，引導(dǎo)學(xué)生將具體的實驗現(xiàn)象歸納、總結(jié)，進而抽象出相應(yīng)的物理模型和物理解釋。這不僅可以使學(xué)生更深入理解其中的物理內(nèi)涵，還可以鍛煉學(xué)生的分析、思考和學(xué)習能力。在知識大爆炸的今天，僅靠學(xué)校學(xué)習的知識難以滿足工作中的需要，那么學(xué)習教學(xué)的更重要職能是培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習能力和科學(xué)思維能力。在美國工程院（NAE）發(fā)布的《2020工程師培養(yǎng)報告》一文中，研究者就提出“除了培養(yǎng)工程師所需的核心知識、在約束條件下界定問題與解決問題的能力外，必須將其塑造成為終身學(xué)習者”。因此，在大學(xué)物理教學(xué)中，更要注重對學(xué)生學(xué)習能力和科學(xué)思維能力的培養(yǎng)。物理學(xué)中很多經(jīng)典的研究過程無不閃爍著科學(xué)智慧的光芒，在授課時不僅要講授知識點，還要將這些知識點的發(fā)現(xiàn)、總結(jié)、歸納、演繹等過程講述一下，這不但能夠加深學(xué)生對知識點的印象，還可以讓學(xué)生通過了解物理學(xué)家的研究過程來培養(yǎng)自身的學(xué)習和思維能力，提高自身分析問題和解決問題的綜合能力，為未來的工作奠定良好的基礎(chǔ)。

工科學(xué)生的培養(yǎng)為國家的工業(yè)化和現(xiàn)代化不斷注入人才資源，大學(xué)物理是各工科專業(yè)的基礎(chǔ)，做好大學(xué)物理教學(xué)對工科學(xué)生整體素質(zhì)的培養(yǎng)有重要意義。在教學(xué)過程中，應(yīng)該注意根據(jù)學(xué)生的實際情況和專業(yè)的實際需求，調(diào)整授課內(nèi)容和講課方式，做好高中物理與大學(xué)物理的有效銜接，做好大學(xué)物理與各專業(yè)知識的有機結(jié)合。在傳授物理知識的同時，注重培養(yǎng)工科學(xué)生的學(xué)習能力和科學(xué)思維能力，真正為工科教育質(zhì)量的提高做出貢獻。

參考文獻：

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［2］鄭春紅，王菲菲，蔣秀蘭，等.強化科學(xué)思維方法的培養(yǎng)，提高大學(xué)物理教學(xué)水平［J］.物理與工程，2012，22（03）:52-53.

編輯 馬燕萍

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