物理学专业论文范文

2022-05-14

近日小编精心整理了《物理学专业论文范文(精选3篇)》,供大家参考借鉴,希望可以帮助到有需要的朋友。摘要:师范专业认证是现代教育发展的必然要求,师范类物理学专业卓越教师培养计划是建设一流专业的核心要求,能够为中学高素质教师队伍建设提供制度性保障;能够为建设社会主义现代化强国奠定坚实的基础;能够为国家绿色可持续发展提供人才保障。

第一篇:物理学专业论文范文

应用物理学专业人才培养模式改革探索

摘 要:文章简单分析了应用物理学专业的开设、招生、培养和就业状况,并结合一些普通本科院校应用物理学专业在人才培养方面存在的问题,提出应加强培养学生的实践能力、创新能力以及就业能力,改革现有的人才培养模式,以期培养合格的复合型应用物理学人才。

关键词:应用物理学专业;人才培养模式;改革探索

一、应用物理学专业现存的主要问题

应用物理学专业是一门培养兼备扎实的物理基础知识和熟练的实验操作技能的学科。它以物理学理论及工程方法为基础,在信息技术、电子技术、生物医药、核科学与技术等领域应用广泛,具有极强的综合性及系统性。改革开放以来,随着国民经济的快速发展,国内许多高校纷纷恢复或者新开设应用物理学专业,但在该专业人才培养过程中出现一些问题,导致专业建设脱离“应用”轨道,毕业生不能适应社会需求,造成人才培养模式达不到专业培养方案的要求。具体情况如下:

1.招生

目前,许多高等院校都设有应用物理学专业,如笔者所在的河南省就有近二十所高校开设有该专业。应用物理专业方向广泛,当前其主要研究方向有力学、热学、声学、光学、电磁学、核物理、材料物理、原子核物理、生物物理学、航空航天、物理化学等。但是,各高校应用物理专业的招生状况一直不容乐观,一些院校生源不足且招生人数呈逐年萎缩状态。

2.培养

大多数高校的应用物理学专业培养模式雷同,将课程设置分为三部分:公共基础课(英语、计算机基础等)、物理基础课(力学、光学、电磁学、热学、量子力学、固体物理等)和应用拓展课(大部分院校依托本校特色专业进行设置)。这样的课程设置重理论轻实践,培养出来的毕业生其科研能力、创新意识、就业能力等都比较差。

3.就业

据统计,应用物理专业就业率常年维持在较低水平。由于该专业大多数学生由调剂而来,对专业不感兴趣,学习积极性不高,很多学生读完以后对物理知识的掌握程度很差。毕业生中有一些选择与物理相关的微电子、自动化等行业就业;有一些硬着头皮考研,而考取物理专业的研究生不多,通常会跨专业;还有一些直到毕业都没有找到工作。

二、应用物理学专业人才培养模式改革探索

1.合理设置理论教学课程体系

只有合理的理论教学体系才能保证日常教学工作顺利进行。应用物理学专业的理论教学内容应该随着时代发展不断进步。开设该专业的高校应该根据专业需要适当删减陈旧或重复内容,增加与现代社会密切相关的内容,同时应改进传统授课方式,积极引进国内外先进的物理课程教学模式。

此外,应当针对大一到大四学生每个年级不同的特点,有针对性地在课程中提高物理学综合知识所占的比例,形成完整的物理理论知识教学体系。

2.注重培养学生的动手和实践能力

物理学发展历史悠久,除了具有丰富的理论知识,其内容还与实验高度结合。应用物理学专业以培养复合型人才为主要目标,这要求该专业的学生必须具备较强的动手和实践能力。在实践环节必须做到课内和课外相结合,我们认为应该从以下几个方面注重培养加强:

(1)加强对实验室的投入和建设。学校应当注重学生的实验课学习情况。一些普通高等院校由于近年来扩招、新校区建设等原因导致办学经费紧张,进而直接影响学校一些专业实验室的建设进展工作,有些高校的实验设备陈旧落后,这对学生动手能力的培养很不利。高校应该做到以学生为本,积极做好理工科专业实验室的建设工作。

(2)调整实验课授课方式。一些有条件的高校可以把实验室随时对学生开放,一些演示实验、设计性实验等可在教师的辅助下完全由学生自主完成,让学生真正成为大学物理实验的主角。实验课程的考核方式也可以进行改进,激发学生的学习兴趣,培养其动手能力。

(3)积极开拓校外实践教学基地。除了物理学实验课程之外,培养单位应该积极与有关单位建立稳定的实践教学基地,培养学生的实践动手能力。同时在毕业实习、毕业设计等方面也必须注重加强学生对基本技术的学习,提高实践能力,达到学以致用。通过上述这些实践活动,确保应用物理学专业学生有机会接受最新的工程技术训练,了解相关应用技术的研发。

(4)合理规划实践进度。让应用物理学专业学生参加实践活动还必须有整体思路和规划。比如,可以按照学生入学年份的不同,从大一到大四,按照认知—验证—设计—研究的递进层次来安排实践教学内容。

3.注重培养学生的创新能力

创新是一个社会进步的源泉,大学生作为国家的高素质人才,必须具备较强的创新能力。在鼓励创新方面,培养单位一方面要大力鼓励教师搞科学研究,申请各类科研项目;另一方面要通过教师带动学生参与科研活动,培养学生的创新意识。比如,在学完专业课的大三学生中,可鼓励一部分对科研有兴趣的学生积极参加教师的科研项目;在大四毕业实习阶段,学校应尽可能与校外实训基地协作,让学生能接触到相对前沿的实践操作。

4.注重培养学生的就业能力

从笔者统计的河南省一些普通高等学校应用物理学专业近几年的考研和就业情况看,在考研方面,应用物理学专业学生跨专业考研现象突出,很多学生会选择电气自动化、光学工程、电子信息技术等相关专业攻读硕士研究生;在就业方面,能在物理学专业领域内就业的本科生寥寥无几,大部分学生都流向了与物理学相关的其他领域。这一方面体现出应用物理学专业重理论轻实践带来的就业劣势;另一方面也反映出该专业重视基础。因此,培养单位可以通过与社会上各类企业的积极接触和调研,不断调整应用物理学专业实验和课程设计,适时为应用物理学专业学生开设一些跨专业而且应用性强的选修课,加强学生的就业能力。

三、结语

未来的社会需要将理论知识快速转化为生产实际应用的专业人才。应用物理学专业必须与时俱进,其人才培养模式应该在实践中不断得到完善,最终走向成熟,培养更多符合社会需要的复合型应用物理学人才。

参考文献:

[1]方莉俐.改革应用物理专业培养模式,培养卓越工程创新人才[J].河南教育学院学报(社会科学版),2013,22(1):62-64.

[2]富笑男,刘琨.应用物理学专业人才培养模式的探索与实践[J].郑州航空工业管理学院学报(社会科学版),2009,28(4):134-137.

作者:刘方方

第二篇:物理学师范专业卓越认证的研究

摘 要:师范专业认证是现代教育发展的必然要求,师范类物理学专业卓越教师培养计划是建设一流专业的核心要求,能够为中学高素质教师队伍建设提供制度性保障;能够为建设社会主义现代化强国奠定坚实的基础;能够为国家绿色可持续发展提供人才保障。本文根据教育部有关文件要求,提出了以“一践行三学会”为核心,通过“毕业目标、毕业要求、课堂教学、合作实践、师资队伍、支持条件、质量保障、学生发展”八位一体总体布局,立足学校和教育实践基地联动双管、多点监测、动态调控的设计方案。该方案符合师范类物理学专业卓越师资认证要求,是实现一流师范类物理学专业建设的有效方案。

关键词:师范专业;认证;物理学;卓越;一流

世界各国在教育、经济、军事、科技、资源、社会发展等方面的竞争日益激烈,1949年以来,我国的综合国力逐渐增强,这与我国提出的发展战略要求有关,我国强调建设社会主义强国,大力发展创新能力,增强核心技术开发能力[1]。《国家教育事业发展“十三五”规划》纲要指出,综合国力提升的关键是抓好人才的培养和争夺,提出优先发展教育,构建现代化教育体系的教育战略格局。为了优化人才培养结构,培养各类优质合格人才,促使我国教育实力显著增强,保障我國成为人才强国,教育部制定“关于实施一流本科专业建设‘双万计划’”[2]和“六卓越一拔尖计划2.0”等文件,为各高校发展指明了道路,提出了建设要求。

一、我国师范教育发展过程和现状

我国中小学师范人才培养任务一直由师范院校承担。1995年12月,教育部颁布了《教师资格条例》,这一条例明确了入职教师的基本条件和标准以及资格考试等各项目的规定,但是这一条件在2000年以前主要针对已有的少量教师,2000年9月,教育部制定《〈教师资格条例〉实施办法》,按照这一实施办法,即使是非师范专业毕业生,只要参加教育行政部门组织的教师资格考试并通过,就有了入职教师职业的先决条件。2011年以前,师范生相比非师范生享有特定权利,即师范专业毕业生可持毕业证书,直接向任教学校户籍所在地的教育行政部门教师资格认定机构申请,直接按所从事教学的层次认定,无须参加教师资格证考试。目前,师范类专业学生也须参加教育行政部门组织的教师资格证考试,考试通过后才有入职教师的必备条件。

教育部实施教师资格制度是积极的,为的是进一步促进师范教育提升办学水平,切实提高教学素养,但如果把合格教师入职门槛通过有限的几门课程考核来决定,未免显得太过片面,师范专业中的教师素养、教学技能以及很多相关专业知识并不能通过有限的几门课程考试表现出来,而是在长期的教学实践中一点一滴积累并形成的。如何正确理解师范?师范是师和范的统称,学高则为师,身正则为范。教师一是要带领学生学习知识、技能;二是要树立榜样,起到规范作用。

二、师范专业认证是新时代教育发展的要求

师范院校应在习近平新时代中国特色社会主义思想的指引下,根据《国家教育事业发展“十三五”规划》(国发(2017)4号),《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》(教师(2017)13号)和《教师教育振兴行动计划(2018—2022年)》(教师(2018)2号)的文件要求和决策部署,全面贯彻执行党的教育方针政策,把立德树人作为教育的首要任务,通过教育改革措施,将教师教育做强做优,完善教师教育保障体系,构建世界水平的教师教育监测评价体系,全面提高符合新时代要求的教师教育素质,提升师范类专业人才培养品质,培养出社会认可的高品质专业化教师队伍。

教师教育是世界各国共同关注的主题之一,教育学专家Linda Darling-Hammond和Ann Lieberman两位教授在2012年发表的著作Teacher Education around the World:Changing Policies and Practices中指出,培养高素质教师队伍是教育工程的核心要素[3]。为适应新时代教育发展要求,我国教育部相继出台了各项教育改革文件,对师范教育而言,执行师范专业认证为健全师范教育质量提供了制度性保障[4],为高素质教师队伍的建设提供了动力。

三、师范类物理学专业卓越教师培养方案的设计

大学物理课是高等院校理工科专业必修课程,物理学对理工科专业的学习有着重要的基础性作用,理工科各专业都与物理有着密切的联系。这就意味着,中学生要想进入大学学习理工类专业,必须掌握足够物理知识。浙江、上海等省新高考改革方案的实施表明:学生考质量较好的大学理工类专业,大都要求选考物理[5]。因此,物理学专业教师队伍的建设尤为重要,师范类物理学专业认证的实施为中学提供高素质物理教师队伍提供了制度性保障。新时代社会发展集中体现在人工智能、大数据、云计算、新能源、新材料等科学技术的发展,这些科学技术的发展都与物理学有着密切的联系。因而,新时代的中学教育需要更优秀的物理学卓越教师队伍来夯实学生物理学基础,以培养出更多新时代科学技术专业人才。

教育部关于《普通高等学校师范类专业认证实施办法(暂行)》的通知指明了卓越教师培养方案应具有的基本办学要求,在此基础上,根据师范类物理学专业特点,本文提出以“一践行三学会”为核心,通过“毕业目标、毕业要求、课堂教学、合作实践、师资队伍、支持条件、质量保障、学生发展”八位一体总体布局,立足学校和教育实践基地联动双管、多点监测、动态调控的设计方案。

(一)师范专业的核心要求

新时代教师教育的目标是培养高素质的教师队伍,高素质的教师必须能够践行良好的师德师风,会教学,会育人,会发展,即“一践行三学会”,这也是办好师范类专业的核心要求。教师教育必须围绕这个核心,提升核心指标,师德师风就是要具备深厚的师德。

(二)师范专业培养方案八位一体总体布局

实践“培养目的、毕业要求、课程与教学、合作与实践、师资队伍、支持条件、质量保障、学业发展”八位一体总体布局。这八个方面涉及教师和学生两个主体。师范类专业的教师本身也是教书育人的一个群体,应具有高尚的师德修养、崇高的教育理念、丰富的知识素养、深厚的文化涵养、娴熟的教育教学实践能力和较高的科学研究水平。卓越教师方案要求教师以学生为中心,产出为导向的教育模式。

1. 培养目标

师范类专业培养目标应与基础教育发展要求相适应,基础教育需要教师具有什么素质、业务能力,师范类专业培养方案就应向这方面的素质、业务能力做出调整。制订目标前先对基础教育做充分的调研,充分了解中小学校领导和教师的意见,针对当前中学物理学培养方案,要体现高考改革方案对物理学的要求,体现义务教育阶段对物理的要求。物理学是一门理论与实验实践相结合的课程,强调能力应用,高效应据此制订适应中学物理教育特点的培养方案。

2. 毕业要求

毕业要求方面,要求师范类专业围绕培养目标,按照人才培养方案实施。完成以后,通过评价机制证明学生是否达到培养目标规定的条件,主要包括基本理论知识的掌握,师德践行、教学能力、育人能力和发展能力的形成以及具备的教师素质。

3. 课程与教学

课程与教学方面,设置的每一门课程和开设的教学活动都要对师范类物理学专业起到一定的支撑作用,专业课程的设置应围绕培养目标,体现专业知识、技能、应用发展前景等相关性。师范类专业人才培养方案的制订实则就是有序、科学、合理地设置课程及相关的教学活动,课程设置是人才培养方案的核心要素,是进行正常教学活动的依据,是保障教师教育培养质量的关键,是实现培养目标的途径,也是达到毕业要求的有力保障。课程设置要体现系统逻辑性,展现课程与课程之间的衔接关系。

4. 合作与实践

合作与实践方面,大学可与地方教育行政部门和基础教育学校合作建立相对稳定协调的“三位一体”协同培养机制,协同制订实践教学方案协议,包括基地建设、实践教学(包括专业实践和教育实践两部分要有机结合)。实践教学是养成教育的重要体现,能够将理论教学和实践教学完整地展现出来,是课堂教学的翻转,有益于师德的培养和教育教育教学能力的提升。

5. 师资队伍

师资队伍方面,师范类专业教师本身也是从事教书育人的一个教师群体,可以形象地比喻成培养师范生的母机,应具备高尚的师德修养、崇高的教育理念、丰富的知识素养、深厚的文化涵养、娴熟的教育教学实践能力和较高的科学研究水平,对中学教育有深入的了解。故此,师范类专业要建立与基础教育相衔接的教师队伍规划,开展教师培训和基础教育实践教学工作。

6. 支持条件

支持条件方面主要包括经费保障、设施保障和资源保障。这三个条件只要教育主管部门和学校领导重视并愿意投入资金,相对容易满足。届时,在师范类专业认证制度的政策背景下,将会倒逼教育主管部门和学校主动对师范类专业建设提供支持。

7. 质量保证

质量保障方面,高校应优化人才培养方案,同时要求每一门课程任课教师对教学目标、教学内容、教学方法和考核办法进行设计,以保障培养目标。为了保障教师教育质量还要建立内部监控、外部评价反馈并持续改进机制,对正常教学活动不到位、不完善的地方做出相应的调整,提高卓越教师教育培养水平。

8. 学生发展

学生发展方面,实行以“学生为中心,产出为导向”的育人机制。这就要求教师改变教学方式,引导学生理解或掌握所学知识,熟练掌握教学技能,能够胜任教学相关工作,通过长期实践锻炼以及积极参与教学技能竞赛塑造教育教学能力,按照培养目标培养学生成为用人单位满意的优秀教师。

(三)实施联动双管、多点检测、动态调控策略

师范类人才培养方案要立足学校和教育实践基地,实施联动双管,多点监测、动态调控策略。根据教师教育的特点,培养高质量的卓越教师队伍,教学技能实践环节至关重要,而养成教育是行之有效的教育方式,学校单方面不能完成,要与教育实践基地联合培养。教育实践基地承担的任务相比传统教育模式更为重要,师范生教育技能的培养和提高,很大程度上要通过教育实践基地落实。教育实践基地是师范类专业的第二课堂,也是教师教育的实践演练战场。故此,教育实践基地的建设非常重要,师范院校可选择几所办学质量好、历史悠久、特色鲜明的中学建设教育合作关系。双方都要投入人力、财力,按照人才培养方案履行教学管理职责,建立责权分明的教学管理体制,实施联动双管机制。

物理学课程只在中学开设,高校应按照《中学教育专业认证标准(第三级)》要求,学校教学主管部门或专业负责人通过八个方面、42个监测点对教学过程形成材料进行分析审核评价;对标中学教育专业认证标准,要从42个监测点周期性的监测教育教学状态进行自评,对不合格、不完善的方面进行整改调控,再次测评,以达到专业教学质量卓越的认证标准。

四、结论

师范类物理学专业卓越师资培养计划适应时代发展的要求,能够为建设教育强国、人才强国、政治强国、经济强国、制造强国、军事强国奠定坚实的基础。“一践行三学会”为师范教育的核心,也是办好师范教育的必须达到的基本要求,其他方面都必须围绕这个核心服务,满足卓越教育的要求。“毕业目标、毕业要求、课堂教学、合作实践、师资队伍、支持条件、质量保障、学生发展”八位一体总体布局是实现卓越教师计划的八个方面,这八个方面相辅相成、互相促进、互相依赖且相互制约,通过八方总体发力,直击师范教育核心,为卓越教师计划建设夯实基础。学校和教育实践基地实施联动双管,多点监测、动态调控是师范教育持续改进的必备要求,可以改掉不符合卓越师范要求的教育现状,起到扬长避短的制度约束作用,为卓越师资队伍建设提供制度保障。本方案符合教育要求,是实施师范类物理学专业卓越师资认证的可选方案,能够为高校建设师范类物理学一流专业提供支持。

参考文献:

[1] 谌燕. 胡锦涛建设创新型国家思想研究[D]. 南京:南京师范大学,2015:1-78.

[2] 贺芬. 地方高校“雙一流”建设:机遇、困境和出路[J]. 国家教育行政学院学报,2019(07):36-42.

[3] Darling-Hammond,L.,Lieberman,A. Teacher Education around the World:Changing Policies and Practices[M]. London:Routledge,2012:1-172.

[4] 刘河燕. 基于师范类专业认证的教师教育课程内容改革研究[J]. 现代大学教育,2019(04):24-29.

[5] 胡志鹏,张伟芬,李兴达. 浙江新高考背景下物理选学现状及分析[J]. 物理通报,2018(01):96-99.

(责任编辑:淳洁)

作者:孙建新

第三篇:中日大学物理学专业教材的差异和启示

摘 要 中日高校物理学专业教材各具特色,本文研究和分析了日本大学物理学专业典型教材的特点,包括编写了物理专业用的数学教材、通过人们的认知历程引入知识点、例题和习题的设置贴近生活实际等等。同时将其与当前国内大学常用的教材进行了分析比较,凸显了两国大学物理教材的不同的侧重点和明显区别,并基于这种分析,指出了我国现行大学物理学专业教材的不足,并给出对教材改革的启示,为新教材的编写和修改提出了思路。

关键词 中日 物理学教材 教材改革

物理學是一门传统和现代知识相结合的学科,承载着人类对自然规律的探索和发现,见证着人类走向文明和进步的历史。加之与多个领域的高新科技内容交叉融合,内容丰富而繁多。而物理学专业的学生只有在理解和掌握绝大部分基础内容之后,才能更好的接受科技前沿知识。教材作为教师和学生之间联系的桥梁,既是教学工作开展的主要工具,也是课程目标和内容的具体体现。所以,教材的编写也成为了教学改革的一项重要内容。

我们的邻国日本能够在短短的几十年中迅速取得了举世瞩目的经济发展,其教育发展是不可忽视的重要原因之一。我国和日本目前的学制基本相同,因此研究日本的现行物理学教材的特点,对比分析两国的现行物理学教材的区别可以发现我国教材存在的不足,而且日本教材的优秀之处,对我国物理学专业教材的编写和修改有着重要的参考作用。本文选作比较的日本教材为日本岩波书店出版的物理学入门系列教程(2017年新装版),包括《物理用数学》、《力学》、《解析力学》、《电磁学I、II》、《量子力学I、II》、《热统计力学》、《弹形体和流体》、《相对论理论》等共十卷。[1-8]该教程目前被东京大学等近70所名校作为教科书使用。而作为对比的国内教材也选用使用率最高的高等教育出版社出版的“十一五”、“十二五”国家级规划教材。

1 中日物理学专业教材的对比分析

1.1 物理学专业教材的整体特点

日本的物理学入门系列教程各册篇幅不大,约250页,自成体系。该系列教程起点低,深度和国内教材相当,但内容更广,含有较多的新鲜知识点。内容简练,组织周密,重点突出,深入浅出,尤其在引导学生逐步掌握正确概念方面独具一格,论述精辟,推导证明精彩简洁,能够引导学生不知不觉中达到较深的知识层次。但各册教材的难易程度不一,之间的联系也有疏有密,整体性不足。

国内的物理学专业教材的突出特点是知识点细致全面,而且随着教育事业的发展,不断推陈出新,涌现了很多特色版本的教材。整体而言,大多按照《力学》、《热学》、《电磁学》、《光学》、《原子物理学》、《电动力学》和《量子力学》等几个方面来划分。不过随着物理学的发展,知识在不断积累,教材也是越来越厚,对于学生来不容易把握重点。而受到课时量的限制,有些学校也不得不舍去教材中的部分章节,不利于学生对物理学的整体理解和把控。

1.2 物理用数学教材的不同

数学是理解和掌握物理知识的工具,所有的物理学教材均要求在具备高等数学的基础上开展。国内的本科生的高等数学知识主要是通过数学类教材获得,目前还没有专门为物理学专业编写的数学教材,而且绝大部分高校的物理专业的高等数学课程是由数学专业的教师讲授的。这样的结果就是物理学专业的低年级本科生学习高等数学知识,内容繁杂,学习效率较低。然而数学知识的匮乏是同学们在学习物理时所面对的主要困难,因此在整个物理专业课的学习过程中,老师在讲解物理知识的同时也需要对数学知识进行复习和练习。这样不仅浪费时间,而且分散了同学们对物理知识本身的注意力,造成了一种物理枯燥乏味的错觉,进而失去对物理学习的兴趣。

与国内教材不同的是,日本教材中的《物理用数学》是一本专门为物理学专业编写的数学教材,它包含了学习物理所需要用得到矢量与矩阵、微积分、常微分方程、偏微分方程、傅立叶级数等数学知识。内容精练易懂,直接指向物理学专业的必需数学知识点,避免了因为学习大量用不到的数学知识,而导致学生分不清轻重主次,并因此陷入在以后反复学习数学的困境。同时,这也是以后整个大学阶段的主要数学工具书,方便及时查阅遗忘的数学知识。

1.3 物理知识点引入的不同

国内的主流物理学专业教材中通常采用演绎的方式来引入新的知识点,包括物理概念、定理和定律。即是首先对新的物理概念进行描述或者列举出定理、定律,接着对它们进行证明,最后通过例题给出应用范围。通过这种方式来引入知识点的结果是学生容易将学习重点放在知识的应用上,即怎么运用所学的物理定理定律去解决问题,而忽略了人类是如何认识自然现象、怎么总结出自然规律的。这一系列探索的过程恰恰是物理的趣味所在,同时也是科学研究方法的最原始的应用。日本的教材中则多是以归纳的方式引入物理概念和定律。即是通过描述对定律定理的认知历程,让学生能够在掌握知识的同时了解人类是怎么探索未知的现象、发现存在的规律、总结为定律定理这一系列的思路和过程。引导和教育学生学会用科学的方法去认识世界,去探索未知领域,同时也充分展示出物理的魅力和趣味。

1.4 例题、习题设置的不同

国内的物理学专业教材中的例题和习题设置的主要特点是在题设中直接给出特定的理想化物理模型(如质点、刚体、无摩擦、点电荷等),然后列出一些已知条件(通常是一些测量结果)和需要求解的物理量。解题过程也是结合小节内容直接展示出怎样套用所学的物理公式列方程,代入已知数据以及求出结果。这应用题设置方法直接把实际问题理想化为物理模型,当然可以让学生最快的熟悉并掌握解题方法和步骤,却大大减弱知识和实际生活的联系。如何把实际问题转化为教材中的题设情形也将是学生今后所面临的一个重要问题。作为对比,日本教材中例题和习题的设置一般是描述一个物理事件或者给出一种物理情景,在这个过程中表达出如何得到一些物理量作为已知条件,进而提出问题,通常是让求解无法直接测量的物理量。通过对这种例题的讲解和习题的练习,不仅可以使学生掌握并运用所学的物理规律,而且有助于学生理解现实生活和科学理论的关系,增强对现实世界物理规律的感性认识,体会物理学中的近似、抽象等基本思想。

国内的教材一般是每一章后设置习题,这样的设置使习题和内容的关联性减弱,不利于及时巩固所学知识。日本的教材则是在每一小节后设置习题,而且题目较为简单灵活。不仅及时有针对性的巩固知识,而且增强了学习的自信心。但值得注意的是,无论是日本还是国内的物理专业教材中的课后习题通常都是以思考题和计算题为主要题设形式,它们的答案都是唯一的。学生解题的时候也是计算出结果后和参考答案进行比较,正确就继续下一题,不正确的话再重新计算。不难看出,这样情况下学生注重的是结果而不是解题过程,这样就会失去很多思考的机会。我们需要更加丰富开放的习题形式让学生能充分利用思考的机会,去自己判断结论的正误。比如给出原本让求解的结论,让学生思考添加哪些条件可以成立等等。通过这种开放式的习题设置可以大大提高学生的思考研究能力和自主学习能力。

2 中日教材对比对教材改革的启示

通过从以上几点对中日物理学专业教材的对比分析,我们作出以下几点总结,以期对我国的高校物理学专业教材改革提供借鉴参考作用。

2.1 內容突出基本理论,删繁就简

随着科学技术发展,不断涌现出大量新知识,不应该简单叠加在原有教材上。物理学专业教材应该在突出基本理论知识的前提下,尽量删繁就简。一些与中学课程重复的部分,或者相关课程教材重复的部分,都应当舍弃。同时,对于新增加的内容,也要把握好内容更新的标准,既要把握好与已有知识有联系,又要注意难度深度。内容的取舍,应该遵循一些标准:属于物理学的基本理论,能够反映学科的特点,揭示学科的内部联系,和发展学科紧密相关等。对于新增部分,也要从新的理论成果中精选出比较成熟的,对学科发展有重要影响的基本理论,以便于学生的学习和掌握。

2.2 物理专业用数学教材的必要性

在编写教材时,要充分考虑到我国不同水平高校的物理学专业本科生的数学能力,根据培养目的,有针对性的编写一本物理专业用数学教材。一方面可以避免在本科低年级时学习大量的数学知识,难以抓住重点,逐渐失去对物理学的兴趣;另一方面可以作为物理专业本科生的数学工具书来使用,目前国内还没有此类简便易懂的工具书出现。

2.3 恰当的知识点引入方式

根据教材的不同章节的具体内容,结合演绎和归纳逻辑法,选择合适恰当的知识点引入方式。让学生在学习新知识的同时,对不同的逻辑思维方法进行比较和学习,提高其综合能力。在阐述概念、定律、定理时尽量通过有关物理现象的观察和实验得到信息,对其进行概括、分析得出结论,并且将之与现实相联系。强调人类探索未知的现象、发现存在的规律的思路和过程,提高物理的魅力和趣味性。

2.4 改进例题、习题的设置

在设置教材中的例题和习题的时候,一方面尽量从现实出发,贴近实际生活,让学生掌握从现实抽象出模型的思维方法;另一方面,尽量设计多样化的题型,让学生的多种能力都能在解题的过程中得到训练,而不再只是为了解题而解题。

课后习题应该紧跟在每一小节之后,即使巩固新知识。形式也可以多种多样,比如思考题可以有一些常规题目,从该节内容就可以找到答案。还可以有一些灵活性的,可以用作课堂讨论。这些可以充分调动学生思维,加深对概念、模型、定理及其使用条件的理解。综合性题目应该远少于简单练习题,这样可以建立学生学习物理的信心。当然,也应该有一部分难题来满足不同水平学生的需求。

2.5 激发学生求知欲

激发学生的求知欲才是人才培养的源动力,好奇心和兴趣是学好一门课的基本条件之一。教学实践表明,循序渐进、刻板的教材很容易使学生感到枯燥、疲乏,并且会限制学生的物理视野。引入新颖的前沿知识点可以很容易激发学生的兴趣和求知欲,但是要注重和基础知识的联系和结合方法,比如作为导读材料放在章节前面或者作为阅读材料放在章节后面等。物理学专业教材的编写应该以提高学生对物理学的兴趣和学习热情作为宗旨,可以结合有趣的现象、实验,配以精美的插图等。

3 结束语

总之,物理学专业教材不是仅是用来传授知识,还要在此过程中培养学生的科学思维方法分析问题、解决问题的能力,应该加强基础知识、理论联系实际、图文并茂、生动有趣,言简意赅,易学易读。大学物理学专业教材的改革是一项长期复杂的工作,对于培养新时代创新型人才具有重要的战略意义,应当吸取国际流行教材优点,不断进步。以上的中日教材的对比和给我们的启示可以为国内物理专业教材改革提供必要的参考作用。

参考文献

[1] 户田盛和.力学[M].岩波书店,2017.

[2] 小出昭一郎.解析力学[M].岩波书店,2017.

[3] 长冈洋介.电磁学I, II[M].岩波书店,2017.

[4] 中嶋贞雄.量子力学I, II[M].岩波书店,2017.

[5] 户田盛和.热统计力学[M].岩波书店,2017.

[6] 恒藤敏彦.弹形体和流体[M].岩波书店,2017.

[7] 中野董夫.相对论理论[M].岩波书店,2017.

[8] 和达三树.物理用数学[M].岩波书店,2017.

作者:胡光辉

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