工科大学物理教学实践研探

摘要：工科大学物理课是一门实践性很强的基础课，它的作用不仅仅是为学生系统地夯实物理应用基础，更重要的是使学生逐渐掌握科学的思维方法，培养把物理知识转化为生产力的研究探讨能力，激发探索热情和创新精神，强化校园高素质人才的科技创新理念。工科大学物理课教学在加强应用物理学基础的同时，应主要关注现代物理学与工程技术新知识的结合，激发大学生研究探讨的兴趣，提高解决问题的实践应用能力。

关键词：工科大学；物理应用；教学实践；研究探讨

一、客观认识工科大学物理课程的存在价值

大学物理课教学要使学生尽可能掌握科学的思维方法和研究方法，激发探索和创新精神，提高物理实用人才的综合素质。我国工科大学物理的学时一直少于理科。目前实施的教学内容，主要是传统物理课内容在给定学时范围内一再精选后形成的。在物理教学过程中，强化现代物理和现代工程技术有关知识的渗透，工科物理教学改革必须面向科技服务生产力的永恒主题。科学发展的另一个重要特征是学科间相互渗透和交叉综合，物理学和其他学科相互渗透，产生了一系列交叉学科和边缘学科，如化学物理、生物物理、大气物理、海洋物理、地球物理等等.物理学的新概念、新理论和新的实验方法向其他学科转移，促成各学科的发展并成为其组成部分。新世纪以来，新技术特别是高新技术发展的速度是比较惊人的，高技术包含的科学知识高度密集，综合性极高，如红外和红外成像技术、激光技术、计算技术、信息技术、航天技术、生物技术等等，都无一例外地与物理学等学科的基本概念、基本理论和基本实验方法密切相关，其发展在很大程度上依赖包括物理学在内的各学科的发展。现代军事科学技术离不开物理学和物理学的新成就，如红外夜视、激光制导、激光雷达、三相弹等都与物理学原理和物理学实验技术密切相关。这一切都表明，在科学技术发展的进程中，工科物理学应该处于主导地位，它的作用将会在众多领域的科技创新中实现。

二、对工科大学物理课教学实践的反思

工科大学物理课程的教学改革应该坚持以下原则：不应改变物理课作为基础课的地位和作用，应着力研究现代高级工程技术人才应具备什么样的物理基础;要重点研究如何处理好经典物理和近代物理及有关近代内容的关系;应在培养学生科学思维方法和分析问题、解决问题能力上加大力度，与研究教学内容改革的同时，还必须系统地研究教学方法、考试方法等教学环节的改革。工科大学物理课内容改革的重点在于加强物理学基础（包括经典物理基础和近代物理基础），同时适当地介绍反映现代物理和现代工程技术的新知识，扩大学生的知识面，在整个教学过程中提高学生分析及解决问题的能力和独立获取知识的能力。由于工科物理课程教学时数少，只靠课程内容和体系本身改革回旋余地小，改革要将课内课外、理论教学与实验教学、课与课间关系诸方面综合考虑。课程教学内容改革，应以物理课程教学基本要求为依据。在保证经典的前提下，进一步精选经典物理内容，突出教学内容及能力培养，避免过分强调系统性和严密性等，在整个经典物理教学过程中应贯彻加强近代思想;在近代物理基础的基本要求部分，加强量子力学和统计物理基础知识，以利于学生在校和离校后进一步学习新理论、新知识和新技术;加强现代工程技术物理基础专题，这部分内容应侧重物理原理，而不要停留在科普水平上。选修课应着重物理概念、物理思想和方法，不追求数学严密性，不过分强调系统性和完整性。

三、在教学实践中要突出科技是生产力的要素

具有科技价值的工具就是先进的生产力。我们在工科物理实验中需要增加近代物理测量分析方法的内容。目前，已经开出有激光测距仪（+电子经纬仪）、扫描隧道显微镜、红外测温仪、紫外-可见分光光谱仪、傅里叶红外吸收光谱仪等实验。通过这些实验不仅让学生学习了解了这些仪器的基本原理、基本结构、基本使用，感受了当代仪器的操作使用，而且让工科学生了解到近代物理知识与当代工程技术之间的紧密关系，同时让工科学生从这些仪器的原理结构设计中学习、领会丰富的物理思想和灵活多变的物理方法，使学生逐步认识到："高、精、尖"技术多是源于物理学，物理学是工程创新的核心。为了提高物理教学质量，体现物理在现代科学技术中的地位和作用，本着压缩经典内容，拓展现代内容的思路，在把基础理论中的精华和长期在新领域中起支柱作用的内容以及物理学前沿介绍给学生的同时，增加物理原理在高新技术中应用的信息量。热学部分突出统计和熵，熵--不仅限于热力学范畴，将源于热学的熵变为广义熵，介绍生命科学、环境科学、社会科学、信息科学中的熵。振动部分增加了振动的分解--傅里叶变换、频谱分析和混沌等内容。波动部分增加了声、光多普勒和孤波及孤波在通信上的应用。光学部分增加了光计算机，光纤通信，掺铒光纤光放大，光纤光栅及光的吸收、散射、色散，光谱分析，非线性光学等。量子物理部分增加了基本粒子简介和核物理部分，从核的结合能说明强相互作用是短程作用等。这样做，提高了学生对物理课的兴趣，开阔了他们的视野，激发了学生的学习积极性。使学生逐步认识到：物理学是自然科学的核心，是新技术的源泉。

四、工科物理实验要体现现代科学技术的实用价值

工科物理实验多年来处于封闭状态，其教学思想、教学内容、教学方法、实验设备，多数还停留在几十年前的水平，与当代工程科学技术严重脱离。物理实验中所涉及的物理定理、定律早已确认，不需验证，学生毕业后也不会再去重复这些实验。因此，应该视每一具体的实验仅仅是一个载体。通过这一载体不仅要使学生熟悉基本实验仪器、基本实验方法，熟悉数据采集、处理、分析和表达的方法，同时要培养学生的观察能力、思维能力、分析能力和综合能力。从这个层次来看，我们才有可能较好地处理与实验相关的问题。力、热、声、光、电和近代物理实验的比率并不重要，考虑一个实验取舍的依据应是通过这个实验学生可以受到哪些方面的训练，学习到多少种方法，这才是重要的。工科物理实验要突出物理思想、物理方法在工程技术中的应用。工科物理实验内容必须与现代科学技术相结合，只有这样才能激发学生的学习积极性和热情。工科物理实验在实验内容选择上应该在兼顾基础的同时注意时代性和先进性。只有这样才能缩小学校与企业、教学与科研的距离，使学生独立科研的能力得到锻炼和提高。

五、结束语

物理学强调把概括性、逻辑性、实践性和操作性融为一体，是自然科学的核心和基础组成部分，是科技创新与（下转第１８６页）（上接第1８５页）发展的理论指导和实践后盾。学好工科物理学不仅对学生在校的学习十分重要，而且对学生毕业后的工作和进一步学习、更新知识，都将产生深远的影响。一所大学物理课开出的学时数，反映了一所大学对其人才培养层次的期望值。工科物理教学实践内容必须与现代科学技术相结合，只有这样才能激发学生的学习积极性和创造潜能，充分利用物理知识服务于经济社会和科学技术的发展。

推荐访问： 工科 教学实践 大学物理

---