交叉学科背景下的“大学物理”教学改革初探

摘要：科学技术的不断深入，促使各个学科之间的交叉越来越紧密，同时也促进高校的教育改革。在物理学的交叉学科背景下，针对大众教育普通工科院校学生的实际学习情况和特点，以学生自身能力和素质教育为根本，讨论“大学物理”教学改革中如何渗透和推动人文教育，培养适应社会发展的合格人才。

关键词：交叉学科；人文教育；大学物理

作者简介：庞绍芳（1978-），女，山东菏泽人，西安科技大学理学院，讲师；张永元（1980-），女，宁夏固原人，西安科技大学理学院，讲师。（陕西西安710054）

中图分类号：G642.0     文献标识码：A     文章编号：1007-0079（2012）14-0085-02

信息技术突飞猛进，“大学物理”与不同学科之间是交叉渗透和融合且紧密联系的，而且成为当前极富有活力的发展领域。特别是在近几十年来，许多理工类学科都与物理学科融合而产生新的交叉学科，物理学作为整个自然学科的基础，在交叉学科的发展过程中起了至关重要的作用。[1]

从1998年高校扩招以来，人才培养模式也发生了巨大的变化，学生的兴趣和志向更加多元化。但是我国大多数理工科院校还是传统的教学模式。受“职业至上”的思想和“功利主义”倾向及“读数无用”等思潮的影响，2012年高考学生报名时有近百万名学生放弃了高考，选择了职业技术教育。人文教育显得更重要，其主张教育要重视人性，注重人的全面发展，在向学生传授文化知识的同时，培养完整和谐的、有人文素养的人。只有把人文教育融入到各科的教学当中，才是解决问题的根本途径。[2]

“大学物理”作为理工类专业的一门必修基础课，在为学生系统地打好必要的物理基础知识的同时，培养了学生的思维能力和研究方法。在学科间交叉与融合越来越强的教育背景下，把人文教育融入大学物理教学中，是推动大学物理教学改革的有效途径。

一、交叉学科背景下人文教育在“大学物理”教学中的渗透

关注人文教育就是要关注学生自身的能力和素质的教育。知识是没有边境的，在大学阶段必须培养学生的自学能力和一些基本的素质。受经济危机、就业压力等因素的影响，考研成为很多学生的就业“避风港”。2012年全国有165.6人参加全国硕士研究生考试，其所学的专业经常是一些交叉性的学科。“大学物理”学习方法及学习能力和坚实基础为学生以后的科研道路做好铺垫，同时人文教育的培养会对学生在以后的科研方面的素质培养有更大的帮助。

1.交叉学科的融合性与大学物理的实践性相结合[3]

交叉学科背景下，大学物理知识以及学习方法与其他学科的知识和方法进行融合和转移。利用大学物理的一些演示实验和计算机模拟实验对实验现象和基本理论进行很好的诠释，在整个教学活动中培养学生的观察能力、求实创新能力和学科之间融合渗透知识转移的能力。实践性和融合性结合的过程即为人文教育中培养学生克服苦难方面的教育。[4，5]

2.交叉学科的团队性与大学物理知识的交流性相结合

交叉学科研究往往是由不同学科人组成的群体，每一个人都是主角，为一个共同的目标团结协作，互相交流，每个人都可以自由地表达自己的思想，师生在互相探讨交流的过程中，锻炼了人与人之间的交际能力，且为以后的生活和工作打好坚实基础，团队合作和交流培养学生人文教育的基本交际能力。

3.交叉学科知识的灵活性与大学物理知识的持久性相结合

交叉学科内容，经常由一个领域转向另一个领域，特别是在信息更新很快的科技时代，导致物理教师的教学方法、理论和思维等重新组合和转移。而“大学物理”是一门发展很漫长古老的公共基础课，但是其学习和研究方法在以后学习中都有渗透。这门课程的持久性与交叉性和融合性相结合使物理学科方面的交叉学科朝着更加广阔的方向发展，培养学生知识的转移性和学生思维的灵活性。

二、交叉学科背景下“大学物理”教学改革推动人文教育

大学物理教学存在着内容更新缓慢、教学课时减少、物理实验内容不够新颖、教师能力亟待提高等教学上的问题，同时学生对大学物理不予重视和理睬。针对存在问题在教学内容、教学方法及大学物理实验和调动学生积极性等几个方面提出教学改革方法，推动人文教育。

1.树立以学生为根本，培养学生的学习兴趣和自学能力[2]

当今大学生普遍主体意识增强，学生分化和差异性增大，传统教学模式已经不再合适。高校确定了“以学生为本”的教学理念，根据学生自身的情况给学生提供一定的学习条件，重在培养学生的生存能力、基本的社交能力、动手能力和创新能力。这是人文教育中很重要的一个环节。自从2009年高校教学改革以来，课时都普遍减少，特别是大学物理减少近30课时，但相应授课内容并没有什么变化，且所讲内容紧跟时代发展。教师需相应加入一些与物理紧密相关或者交叉的前沿的、新兴的内容，这时培养学生的自学能力就尤为重要。自学能力为学生以后继续深造或就业提供很好的桥梁，且自学能力的培养使得人文教育更加有意义，学生在以后学习和生活中不再有恐惧心理。

2.通过物理实验引导学生的心灵感悟，培养学生的审美情趣[3]

物理学包括理论之美和现象之美，如对称和谐的麦克斯韦方程组、绚丽多姿的牛顿环等等，都给人以美的享受，面对一套套设计绝妙的物理实验装置，动手操作实验，会对很多相关方面理论有更深一步理解和感悟，同时对学生在物理方面学习兴趣的培养也有很大帮助，审美情趣的培养推动了人文教育。

3.教学手段和教学方法的改革[2]

从教学改革以来，就教学手段来说，多媒体被广泛应用，学生不用到实验室就可以看到振动或者衍射这样的图像，同时信息量很大。在交叉学科背景下，课堂上老师把与本章相关的、交叉的、前沿的课题展示给学生。实验室仪器的更新，随着交叉学科的不断深入，加入一些与物理交叉的一些前沿的实验，培养学生的动手操作能力。

针对普通工科院校的学生的专业特点，结合“大学物理”课程的规律，提出下面的教学方法改革。

（1）大学物理的内容是分块的，如力学、电磁学、热学、波动光学、量子理论和相对论。这些内容不是孤立的，研究方法是紧密相关的，力学与电磁学、振动和波动同波动光学的研究方法，可以用类比法进行讲解。这样可以培养学生的迁移思想以及自学的能力。

（2）在教学过程中，教学课时减少，教学内容不变的前提下，如果课堂上一直就教材内容来讲述，只会让学生对大学物理失去兴趣，使大学物理这门课程变得很枯燥，所以在教学中笔者经常给学生讲一些物理学家传记，特别是在量子物理这部分，像普朗克、玻尔、德布罗意、薛定谔、海森堡等这些为量子物理发展有卓越贡献的科学家，抓住某一件事，以情感人。重点突出物理学家的高尚品质，如坚忍不拔、珍惜时间、勤于思考、善于质疑、团结协作、求实、谦虚爱国等，[6]同时对学生也会有很积极的正面暗示。在物理课上引入物理学家传记对学生的素质教育以及教学效果都会达到事半功倍的效果，同时为学生在人文教育方面也会有积极的作用。

（3）课后如何安排学生的答疑和具体的考核方式。课堂上教师讲解的形式在目前的形式下不会有太大的改善，这样学生在课下还是需要很多的时间去理解和领悟。期间学生肯定会碰到问题，教师给学生留下电子信箱或者其他的联系方式能随时答疑。在学生提出问题的同时不仅锻炼了学生表达自己存在的问题和想法，同时锻炼了学生组织语言的能力。通过学生与教师的交流、讨论甚至争论培养学生的素质和推动人文教育。

在学分制下，每门课程都有一定的学分，在我国的应试教育制度下，都要求一个比较好的分值。从2003年来，大学物理采用了平时成绩、期中成绩、期末成绩相结合的模式，自从考试改革以来，调动了学生们的主动学习的积极性，扭转了很多学生平时不学习、期末突击的现象，明显改善了学生的学风。

（4）教育资源的有效利用。[2]在充分研究所选教材的前提下，可以选择一些相应的教辅材料做参考，笔者学校现在有《大学物理导学与导考》和《大学物理仿真实验》等资料，同时学生可以充分利用图书馆资源和网络，提高自己的学习效率，也可以利用计算机一些软件包像Matlab，Orgin等。

三、结论

在新形势以物理学交叉学科背景下，针对当代大学生现状和现在普通院校的教育改革，以学生利益为本，在大学物理教学改革中渗透和推动人文教育，培养适应社会发展的合格大学生。教师在教学中要把人文教育与物理学知识的教育并重，仅一门大学物理课程的渗透还是不够的。希望大学期间的其他课程中都能融入人文教育，使学生的人格完善。只有学生成为一个合格的人，才会为社会发展增砖添瓦。

参考文献：

[1]运高谦,薛人中,张晓冬.交叉学科背景下的大学物理教学[J].科技信息,2009,(28).

[2]袁泉,李久会.以培养素质为根本推进大学物理教学改革[J].辽宁工业大学学报(社会科学版),2011,(1):137-139.

[3]石少波,郭力.大学物理教学渗透人文教育的实践与思考[J].长春师范学院学报(自然科学版),2010,(3):120-122.

[4]林凡.在物理交叉学科教学实践中开展创新教育[J].吉林教育,2009,

(13).

[5]高堃.谈谈物理学领域的新兴与交叉学科[J].现代物理知识,2005,

(4):15-16.

[6]谷运红,王海科.物理学家传记对促进大学物理素质教育及教学效果的研究[J].吉林师范大学学报(自然科学版),2010,(3):74-76.

（责任编辑：宋秀丽）

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