物理课是否为高职课程菜单中可保留的“一道菜”

2022-03-31 08:24:37 | 浏览次数:

摘摘要:本文结合本院所开专业的实际与特点,详细讨论了物理课在高职教育中的地位与作用。文章还就当前高职物理教学的改革文献作了初步探讨。

关键词:物理课 高等职业教育 教学改革

当前,高等职业教育在我国正处于蓬勃的大发展阶段,与之相关的教学计划、课程体系等的改革还处在不断的探索与完善之中,有些问题还存在相当大的争议。比如物理课还应否为高职教育课程体系中可保留的“一道菜”,还有不小的争论。尽管相对职业教育改革这个庞大工程而言,这只是个小问题,但在文明社会与学术民主前提下,争论总是有好处的,它能让真理越辩越明。下面我们先分析高职物理教育的现状与存在的问题,然后依据高职教育的培养目标,结合本院所开设的专业实际,具体讨论物理课的功能与培养目标之间的联系,最后提出高职物理教育改革的方向。最后,对“这道菜”到底是否适合高职学生的营养与味口,该不该在高职课程菜单中保留作出了合适的结论。

一、高职物理教学的现状及存在的问题

物理课在高职院校专业教学计划中存在着被“砍杀”的偏向,主要表现在学时数的减少,或者是完全“退出”高职专业的教学计划。造成这种局面的原因是多方面的,比如高职学制较少(三年或两年),高职学生认为物理难学等。另外,高职院校的物理教学资源不足,师资不够、教材缺乏、实验设备陈旧等。在教学内容与教学方法上没有紧紧围绕高职教育的培养目标与高职学生的特点,也在一定程度上造成物理课在高职教学中不受重视,甚至被“请出”专业教学计划。那么,高职教育是不是真的不需要物理课了呢?下面我们先来分析和讨论高职物理课的独特功能,再来看它与高职教育的培养目标是否一致,最后决定物理课在高职教育中的“生死”问题。

二、高职物理课的功能

高职教育以培养高等技术应用人才为根本任务,毕业生应具有适度的理论知识、很强的技术应用能力、较宽的知识面与较高的职业能力与素质。根据高职教育的这些特点,物理课在实现高职培养任务与目标中有其它课程无法替代的优势,担当重要角色。它在高职教育中的主要功能可归纳为以下几方面。

1.物理课建立基本概念,为专业课服务

物理学是研究物质运动规律的一门科学,它包括力、热、电、光、原子物理等分支学科,研究领域十分广泛。高职开设的许多专业,尤其是工科类专业的专业课程与物理课有十分紧密的联系。许多专业课程学习,如果没有物理学为之建立基本的概念,学生学习也会十分的费解与吃力,专业课必须花费大量时间进行补充,这也必然冲淡了专业课的教学重点。例如,在模具与数据专业的《机械设计基础》专业课教学中,用到了描述圆周运动的物理量:角位移、角速度、角加速度、转动惯量、角动量定理等概念,这些都是物理学中“圆周运动”的内容,在专业课中才讲解,费时费力,学生难以接受。在机电一体化专业的《电力拖动》专业课中,关于异步电动机的起动、反转、调速与制动的教学中,如果没有交流电的基本概念、电磁感应的基本知识,理解教学内容也将非常困难。在珠宝鉴定专业的《宝石鉴定》专业课教学中,若没有对光的折射规律、光学成像与宝石各向异性晶体结构等知识有基本的了解,学生在宝石鉴定技能训练中难有大的创新与提高。本院是全国首批28所示范性高职立项建设院校之一,在本院的四个工科系部的专业中,专业课与物理课有紧密联系的就有12个,它们涉及到物理学的各个分支学科与知识点,我们在表一中进行了分析。特别是机械与电子系的五个专业,全部与物理学有十分紧密的关系。清楚地了解各专业的课程特点,这为我们依据各专业的专业课程,制定合适的物理教学大纲,整合与改革物理教学内容,紧紧为专业教学服务提供了十分重要指导与帮助。

事实上,物理课是高职专业课的十分密切的前导伙伴,实际也是专业课教学的有力助手。许多国家示范性高职高专建设院校也正基于物理课为专业课服务的思想,对高职物理课进行大力改革,提高为专业课服务的针对性,取得了很好的效果。比如国家示范性高等职业院校建设计划首批28所立项建设院校中的芜湖职业技术学院、无锡职业技术学院、天津职业大学等都开设了物理课,这些院校都对物理课教学进行了大的改革,如无锡职业技术学院提出了构建开放物理实验教学体系,天津职业大学针对各专业修改物理教学大纲,以掌握概念与强化应用为教学重点,在全校五个系的20多个专业中的15个专业开设了物理课[1]。这些作法与改革正成为全国一千多所高职高专院校物理教学改革的示范。

2.物理课锻炼思维动手能力,为素质提高提供条件

物理学是一门以观察与实验为基础的科学,同时也是通过猜想、假设、推理、归纳、逆向、验证等科学思维方法指引下逐步发展与完善起来的学科,因此,它在培养与锻炼学生的实践动手能力与科学思维能力方面有其它课程无法比拟的优势。比如力学起始于伽利略等的长期观察与实验,电磁学源于库仑、安培、法拉弟等人的实验研究。学生在学习物理的过程中,要安排一系列开放性与探索性实验,培养学生的动手能力,分析与解决问题的能力。同时,物理课还助于锻炼学生科学的创新思维能力。如通过德布罗意推广了电磁波理论到电子等微观粒子的物质波、卢瑟夫否定原子的西瓜子模型提出核式结构等来教育学生猜想与假设的重要性;通过麦克斯维统一电磁理论为一套完美的方程组来说明归纳与推理思维的独特性与创新性;通过奥斯特发现了电流的磁效应,反过来法拉弟实现了由磁产生电的思想与实验来理解逆向思维等。著名的诺贝尔奖得主李政道先生曾指出,动手能力是创造发明者所必备的基本素质。同样科学的思维能力也是高职教育不能忽视的能力培养范畴之一。因此物理课不仅提供了培养动手能力的丰富实验课题,而且具备训练学生科学思维的好素材,是素质教育难得的课程资源。

3.物理课培养科学态度,为科学世界观形成提供帮助

物理学有助于培养学生敢于怀疑、坚持真理与实事求是的科学态度,这些都为辩证唯物主义科学世界观的形成提供重要帮助。先不说古代伽利略怀疑和否定了亚里士多德的“力是物理运动的原理”的思想、布鲁诺否定“地心说”而遭到迫害,单是近现代就有许多坚持科学态度,敢于大胆否定前人甚至老师的实例。前面介绍了的卢瑟夫就是汤姆逊(大物理学家,电子的最早发现者)的学生,但卢瑟夫用电子散射实验否定汤姆逊的西瓜子模型,提出了正确的原子核式结构模型;美籍华人杨振宁与李政道就因为在理论上否定了“宇称守恒定理”,并为后续的实验所证实,从而获得了诺贝尔奖,为全世界华人争得了荣誉。物理课与知识还为科学世界观形成提供大的帮助。比如前几年比较猖獗的“法轮功”邪教组织声称的某些“理论”,什么“太阳是宇宙的中心”等,就明显与现代的物理与天文观察相违背,所以有较好物理素养与背景的人士在这些歪理邪说面前肯定是对其嗤之以鼻,很少上当受骗。

当然,物理课的功能未必只限于以上三点,实际上它对高等职业教育的功能是多方面的。正如北京大学原校长、中科院院士陈佳洱等几位教授在一篇署名文章中指出:大学里的物理课绝不仅仅是物理知识的教育,更不仅仅是为专业课服务。它是整个自然科学的基础,对于任何专业,大学基础物理课的目的,都是使学生对物理学的内容和方法,工作语言、概念和物理图像,其历史和前沿等方面,从整体上有个全面的了解。这是一门培养和提高学生科学素质、科学思维方法和科学研究能力的重要基础课[2]。2004年教育部高等学校非物理专业物理教学指导委员会制订的《大学物理教学基本要求》中也明确指出:大学物理课是高等工业学校各专业学生的一门重要必修基础课[3]。

三、高职物理课改革的方向

对高职物理课的重要功能了清楚的认识之后,是否可以说当前高职物理课的教学已达到了较为理想的水平了呢?答案是否定的。尽管物理在高职教育中逐渐受到了应有的重视,但对比高职的培养目标与高职学生的特点等诸多方面来看,当前高职物理教学还有待于不断改革与完善的方面。下面我们就当前高职物理教学的现状与问题,从四个方面简单分析物理课改革的方向。

一是提高为专业课服务的针对性。根据高职教育的“实用”、“适用”与“够用”的原则,结合各专业的特点,来构筑课程教学体系,制定合适的教学大纲与教学基本要求。比如对模具机械专业,重点介绍力学内容,特别是静力学;对于电子通讯和网络专业,着重介绍电磁学知识;对于珠宝专业,几何光学与晶体光学知识是重点。在教学上不追求知识体系的完整性,要以概念与能力培养为课程的重点,弱化数学上的推导,强调应用。

二是重视实验教学。开设基础实验,使学生学会基本的测量仪器与设备的使用与操作。减少验证性实验,增加设计性与综合性实验,培养提高创新能力。如用实验法测电阻,给出两个表头,电阻箱两个,电源等硬件,要求用多种方法测电阻。方法有很多,包括伏安法、电桥法、电流表内接法等,测量电路也很多。要求学生进行综合分析,从而得到综合锻炼。

三是将物理学史与物理学新进展纳入教学。物理学史是一部培养学生不怕吃苦、敢于创新、坚持实事求是等科学精神很好的教材。将物理学中的典故融入到教学中,不仅丰富了教学内容,更重要是对学生的洞察力、科学方法甚至科学世界观的培养与形成起到重要作用。另一方面,作为老师,还要不断学习物理学的前沿与进展,将最新的科学发现与成果引入物理学课堂,开阔学生视野。比如近代物理中的激光原理与技术、超导材料、纳米磁性材料等,根据不同专业可以贯穿到物理教学中。

四是必选修结合、评价机制多元化。对物理学课程开设可以实行必选修结合的方式进行,不搞“一刀切”。开设时间宜在第二学期之后,让学生具备一定高等数学基础后开设,学时在40至60学时之间,设置1到2个学分。在评价方式上,应以平时成绩为主,学期综合考察,特别是实践动手考察。教师评价可用A、B、C三等,逐步模糊和淡化及格概念。

四、结语

总之,物理课教学目标与高职教育的培养目标是一致的,它在培养在高技能应用型人才方面具有其它课程无法替代的特殊的地位和作用,因而它也一门高职院校不可或缺的“营养菜”。

注:本课题受广州市教育局科研项目资金资助(批准号:2060)

参考文献:

[1] 杨砚儒,陈秀岐,佟卫东. 高职物理教学改革的研究与实践[J]. 高等职业教育-天津职业大学学报, 2004, 13(1): 25-27.

[2] 陈佳洱,赵凯华,王殖东. 面向21世纪急待重建我国的工科物理教育[J],工科物理,1999,9(5): 1-3.

[3] 姚小菊. 关于高职院校工科物理课程重要性的思考[J].芜湖职业技术学院学报,2006,8(3): 77-78. □

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