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工科大學物理教學展望

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一、工科大學物理課程的地位和作用
  20世紀後半葉,物理學在此前建立起來的狹義相對論、量子力學、量子電動力學、統計物理和許多重要物理實驗基礎上,以前所未有的速度發展著.許多物理學的分支學科,如原子、分子物理、原子核物理、固體物理、電漿體物理以及粒子物理等,都得到極大發展.與此同時,科學發展的另一個重要特徵是學科間相互滲透和交叉綜合.物理學和其他學科相互滲透,產生了一系列交叉學科和邊緣學科,如化學物理、生物物理、大氣物理、海洋物理、地球物理等等.物理學的新概念、新理論和新的實驗方法向其他學科轉移,促成各學科的發展併成為其組成部分.
  20世紀後半葉,新技術特別是高新技術發展之快也是前所未有的.高技術包含的科學知識高度密集,綜合性極高,如紅外和紅外成像技術、鐳射技術、計算技術、資訊科技、航天技術、生物技術等等,都無一例外地與物理學等學科的基本概念、基本理論和基本實驗方法密切相關,其發展在很大程度上依賴包括物理學在內的各學科的發展.
  現代軍事科學技術的知識密集性、綜合性極高,處於科學技術的前沿,近幾年來的區域性戰爭向人們展示,現代戰爭在相當大程度上是高新技術的較量.現代軍事科學技術離不開物理學和物理學的新成就,如紅外夜視、鐳射制導、鐳射雷達、三相彈等都與物理學原理和物理學實驗技術密切相關.
  這一切都表明,在科學技術發展的程序中,物理學不但在歷史上曾經是處於主導地位的,在20世紀是處於主導地位的,而且毫無疑問,21世紀物理學在科學技術發展中也必將處於主導地位,它的作用將會更加突出.
  大學物理課是一門重要基礎課,它的作用一方面是為學生較系統地打好必要的.物理基礎,另一方面是使學生初步學習科學的思維方法和研究方法,這些都起著增強適應能力、開闊劉義洪盈贅大爭物雙教爭敬沮思路、激發探索和創新精神、提高人才素質的重要作用.學好大學物理,不僅對學生在校學習十分重要,而且對學生畢業後的工作和在工作中進一步學習新理論、新知識、新技術、不斷更新知識,都將發生深遠的影響.物理課的這一作用,特別為許多專家、教授、高階工程技術專家所強調.
  我國工科大學物理的學時一直少於理科.因此,目前實施的教學內容,主要是傳統物理課內容在給定學時範圍內一再精選後形成的.總的來講,工科大學生的物理基礎較薄弱,物理知識面也較窄,特別是近代物理和現代工程技術有關的物理基礎和現代工程技術方面的新知識更顯薄弱.如我們的課程基本要求中沒有物性學、分子、原子核、粒子等內容;沒有偏振光干涉、核磁共振、穆斯堡爾效應等內容;量子物理、統計物理等近代物理基礎的基本概念、基本理論和知識甚為薄弱.這些內容,工科一般專業在後續課中多不再涉及,而它們恰恰是當今學習新理論、新知識和新技術所要涉及的,有些甚至已成為當今高新技術的組成部分.在這個意義上講,大學物理課內容“老的多、新的少”.因此,更新內容,加強現代物理和現代工程技術有關知識,特別是有關基礎知識,是工科物理教學改革必須面向的首要問題.
  二、工科物理課教學改革
  工科大學物理課程的教學改革是很複雜的,也是很困難的,不可能一嗽而就.應該堅持以下原則:不應改變物理課作為基礎課的地位和作用,應著力研究現代高階工程技術人才應具備什麼樣的物理基礎;要重點研究如何處理好經典物理和近代物理及有關近代內容的關係;應在培養學生科學思維方法和分析問題、解決問題能力上加大力度,與研究教學內容改革的同時,還必須系統地研究教學方法、考試方法等教學環節的改革.
  工科大學物理課內容改革的重點在於加強物理學基礎(包括經典物理基礎和近代物理基礎),同時適當地介紹反映現代物理和現代工程技術的新知識,擴大學生的知識面,在整個教學過程中提高學生分析及解決問題的能力和獨立獲取知識的能力.由於工科物理課程教學時數少,只靠課程內容和體系本身改革迴旋餘地小,改革要將課內課外、理論教學與實驗教學、課與課間關係諸方面綜合考慮.

工科大學物理教學展望

(一)課程教學內容改革,應以物理課程教學基本要求為依據.在保證經典的前提下,進一步精選經典物理內容,突出教學內容及能力培養,避免過分強調系統性和嚴密性等,在整個經典物理教學過程中應貫徹加強近代思想;在近代物理基礎的基本要求部分,加強量子力學和統計物理基礎知識,以利於學生在校和離校後進一步學習新理論、新知識和新技術;加強現代工程技術物理基礎專題,這部分內容應側重物理原理,