時(shí)間:2022-08-10 07:48:03
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創(chuàng)造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇物理學(xué)專業(yè)論文,希望這些內(nèi)容能成為您創(chuàng)作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進(jìn)步。
一、基于畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育目標(biāo)——以物理學(xué)專業(yè)為例
作為物理學(xué)專業(yè)學(xué)生重要學(xué)習(xí)環(huán)節(jié)的畢業(yè)論文寫作,是一種重要的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)形式,是全面發(fā)展學(xué)生信息素養(yǎng)的一個(gè)有效途徑。教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì)制訂的《高等學(xué)校物理學(xué)本科指導(dǎo)性專業(yè)規(guī)范》指出:“論文內(nèi)容可以是理論研究、實(shí)驗(yàn)研究、文獻(xiàn)綜述、調(diào)研報(bào)告或應(yīng)用開發(fā)。論文應(yīng)具有完整性和一定的系統(tǒng)性,對(duì)所研究的問題應(yīng)有比較充分的調(diào)研,分析具體,結(jié)論可靠。提交的論文應(yīng)符合通常科技論文的規(guī)范和要求,內(nèi)容基本正確。對(duì)論文的評(píng)價(jià)重點(diǎn)是學(xué)生的學(xué)風(fēng)、對(duì)知識(shí)的綜合掌握、應(yīng)用能力、分析能力和解決問題的能力”。[6]因此,結(jié)合物理學(xué)專業(yè)特點(diǎn)制訂畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育目標(biāo)就顯得非常重要。因?yàn)榭茖W(xué)合理的信息素養(yǎng)教育目標(biāo),能夠促使學(xué)生主動(dòng)將信息素養(yǎng)能力納入自身能力建設(shè)中,使學(xué)生的信息素養(yǎng)能力隨著專業(yè)知識(shí)的增長(zhǎng)而得到不斷的強(qiáng)化,并最終成為保障其終身學(xué)習(xí)的一種能力。[7]對(duì)于物理學(xué)專業(yè)學(xué)生而言,基于畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育的總目標(biāo)是在發(fā)展學(xué)生物理學(xué)專業(yè)素養(yǎng)的同時(shí),促進(jìn)信息素養(yǎng)的發(fā)展,使學(xué)生成為終身學(xué)習(xí)者。具體的信息素養(yǎng)教育目標(biāo):一是使學(xué)生掌握信息檢索策略,學(xué)會(huì)運(yùn)用專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù),具備檢索物理學(xué)專業(yè)信息的良好能力;二是使學(xué)生學(xué)會(huì)批判性的運(yùn)用所獲得的信息,并選擇有益信息融入自己的知識(shí)結(jié)構(gòu)和價(jià)值體系,會(huì)在所獲取信息的基礎(chǔ)上進(jìn)行初步的學(xué)術(shù)創(chuàng)新;三是在論文寫作過程中遵循學(xué)術(shù)規(guī)范、學(xué)術(shù)道德和信息道德;四是在答辯過程中能夠有效的傳遞、交流信息。
二、基于畢業(yè)論文寫作的信息素養(yǎng)教育策略
畢業(yè)論文寫作中的信息素養(yǎng)教育是基于物理學(xué)專業(yè)情境的學(xué)習(xí)過程。這種滲透式的專業(yè)信息素養(yǎng)教育可以使學(xué)生鞏固所學(xué)物理學(xué)專業(yè)知識(shí),擴(kuò)大知識(shí)面,發(fā)展學(xué)術(shù)素養(yǎng),全面提升信息素養(yǎng)。
1.通過論文選題培養(yǎng)學(xué)生的信息檢索能力物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文選題可以是教師科研項(xiàng)目的組成部分,也可以在教師指導(dǎo)下自由選題。例如,與教師科研項(xiàng)目相關(guān)的畢業(yè)論文題目:一維三原子鏈的晶格振動(dòng)分析,一維線性諧振子薛定諤方程的數(shù)值計(jì)算,相互作用帶電粒子運(yùn)動(dòng)軌跡的數(shù)值模擬與分析,航天器變軌過程分析,光學(xué)渦旋的產(chǎn)生及衍射特性,數(shù)字全息顯微技術(shù)研究,光學(xué)實(shí)驗(yàn)中的圖像處理與應(yīng)用,等等。學(xué)生參與教師的科研項(xiàng)目,可以增加科研實(shí)踐機(jī)會(huì),拓展物理學(xué)專業(yè)知識(shí)視野。學(xué)生在導(dǎo)師的指導(dǎo)下自主選題時(shí),要綜合考慮自己的知識(shí)掌握情況和專業(yè)能力,并根據(jù)自己的專業(yè)興趣選定論文題目。學(xué)生可以從科學(xué)研究中尚未解決的難點(diǎn)問題,以及公眾關(guān)心的熱點(diǎn)問題中自主選題,也可以在他人研究成果的基礎(chǔ)上進(jìn)行選題。無論如何選題,都是以大量信息為基礎(chǔ)的,充分利用信息,善于捕捉為己所用的信息,了解課題的學(xué)術(shù)意義、學(xué)術(shù)創(chuàng)新和國(guó)內(nèi)外最新進(jìn)展,就會(huì)大大拓寬研究思路。[8]在論文選題過程中,課題檢索是一個(gè)必不可少的環(huán)節(jié)。通過課題檢索,有助于學(xué)生掌握各種物理學(xué)專業(yè)數(shù)據(jù)庫(kù)的檢索途徑、方法和技巧,如學(xué)會(huì)熟練運(yùn)用中國(guó)知網(wǎng)、超星數(shù)字圖書館、萬(wàn)方數(shù)據(jù)庫(kù)、維普等中文數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法,了解SCI、EI、ISTP、EBSCO、IOPP、ScienceDirect、SpringerLink、IEEEXplore等外文數(shù)據(jù)庫(kù)的使用方法。這樣可以督促學(xué)生自覺主動(dòng)地利用圖書館的各類館藏文獻(xiàn)資源進(jìn)行自主探究學(xué)習(xí),使學(xué)生學(xué)會(huì)課題檢索,掌握文獻(xiàn)檢索知識(shí),豐富信息知識(shí),鞏固所學(xué)物理學(xué)專業(yè)知識(shí),使學(xué)生的專業(yè)信息能力得到發(fā)展。
2.通過文獻(xiàn)綜述培養(yǎng)學(xué)生的信息能力在確定好論文題目之后,學(xué)生需要進(jìn)一步進(jìn)行文獻(xiàn)的檢索和整理,并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行文獻(xiàn)綜述。文獻(xiàn)綜述是指在全面掌握、分析與課題相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)該課題在一定時(shí)期內(nèi)的已有研究成果進(jìn)行分析、歸納、整理和評(píng)述而形成的論文。文獻(xiàn)綜述一般要對(duì)研究現(xiàn)狀進(jìn)行客觀的敘述和評(píng)論,以便預(yù)測(cè)發(fā)展、研究的趨勢(shì)或?qū)で笮碌难芯客黄泣c(diǎn)。[9]在文獻(xiàn)檢索過程中,教師要指點(diǎn)學(xué)生注意文獻(xiàn)資料的新穎性、價(jià)值性和真實(shí)性,引導(dǎo)學(xué)生科學(xué)合理的篩選、評(píng)價(jià)所獲取的信息資源,提取有價(jià)值的信息內(nèi)容,并將收集到的文獻(xiàn)資源進(jìn)行分類,將其融入到自己的知識(shí)體系中。在此基礎(chǔ)上,應(yīng)充分利用所獲取的信息,完成文獻(xiàn)綜述。當(dāng)然,本科生的文獻(xiàn)綜述只要能夠?qū)σ延醒芯砍晒M(jìn)行較為全面的分析和述評(píng)即可。文獻(xiàn)綜述的作用體現(xiàn)在多個(gè)方面:第一,充分了解課題的全面情況,把握課題的發(fā)展規(guī)律,熟悉已取得的成果和存在的問題,以及從事該課題工作的主要學(xué)者的成就和水平;[10]第二,可以培養(yǎng)學(xué)生熟練運(yùn)用信息檢索工具的能力以及根據(jù)主題收集信息、整理信息的能力;第三,文獻(xiàn)綜述對(duì)參考文獻(xiàn)的要求可以幫助學(xué)生掌握學(xué)士學(xué)位論文的規(guī)范要求;第四,文獻(xiàn)綜述可以有效減少學(xué)生的抄襲現(xiàn)象,便于對(duì)學(xué)生進(jìn)行信息倫理道德教育。
3.通過畢業(yè)論文寫作全面提升學(xué)生的信息素養(yǎng)畢業(yè)論文的寫作不僅需要學(xué)生掌握系統(tǒng)的物理學(xué)專業(yè)知識(shí),還需要學(xué)生具備復(fù)合型的知識(shí)結(jié)構(gòu)、良好的邏輯思維能力和扎實(shí)的文字功底。在論文寫作過程中,學(xué)生要充分利用所占有的各類信息資源,運(yùn)用各種創(chuàng)造性思維,在綜合歸納材料、分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上形成自己的見解。教師要指導(dǎo)學(xué)生掌握論文寫作的各個(gè)細(xì)節(jié),如要讓學(xué)生掌握科技論文的結(jié)構(gòu):一是論文前置部分,包括封面、題名、中英文摘要、目錄;二是主體部分,包括引言、材料和方法、結(jié)果與分析、討論、結(jié)論、致謝、參考文獻(xiàn);三是附錄;四是致謝。在開始論文寫作前,要列出論文的寫作提綱。寫作提綱要提綱挈領(lǐng)、主次分明、組織合理。在寫論文的主體部分時(shí),要注意結(jié)構(gòu)嚴(yán)謹(jǐn)、層次清楚、文字通順、銜接自然、用語(yǔ)符合技術(shù)規(guī)范,圖表清楚,格式規(guī)范。論文中的論據(jù)應(yīng)該真實(shí)可靠;論證要合情合理;論述要具有科學(xué)性、專業(yè)性、創(chuàng)新性;結(jié)論與全文觀點(diǎn)要保持高度的一致性。
4.通過論文答辯評(píng)價(jià)學(xué)生的物理學(xué)專業(yè)信息素養(yǎng)能力論文答辯是畢業(yè)生在規(guī)定時(shí)間內(nèi)展示自己畢業(yè)論文的研究?jī)?nèi)容、研究方法和主要結(jié)論,由答辯委員會(huì)就論文進(jìn)行點(diǎn)評(píng),指出優(yōu)缺點(diǎn)及修改意見的過程。論文答辯是學(xué)生展示、交流畢業(yè)論文成果及學(xué)業(yè)成就,檢驗(yàn)學(xué)生信息能力的重要環(huán)節(jié)。通過論文答辯可以全方位檢驗(yàn)學(xué)生對(duì)所寫論文的認(rèn)知程度,對(duì)物理學(xué)專業(yè)知識(shí)的掌握程度及運(yùn)用能力,運(yùn)用論文觀點(diǎn)回答問題的應(yīng)變能力,以及對(duì)文中創(chuàng)新點(diǎn)的解釋能力。
三、結(jié)論
信息素養(yǎng)教育與專業(yè)課程學(xué)習(xí)的有機(jī)整合是發(fā)展大學(xué)生信息素養(yǎng)的最佳途徑。物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的畢業(yè)論文寫作,是基于物理學(xué)專業(yè)情境的學(xué)習(xí)過程,是專業(yè)素養(yǎng)教育與信息素養(yǎng)教育的有機(jī)整合。通過畢業(yè)論文寫作,可以豐富大學(xué)生的信息知識(shí),拓展信息視野,鍛煉信息能力,培養(yǎng)信息道德。因此,畢業(yè)論文寫作既是一種重要的專業(yè)實(shí)踐教學(xué)形式,也是全面發(fā)展學(xué)生物理學(xué)專業(yè)素養(yǎng)和信息素養(yǎng)的一個(gè)有效途徑。在畢業(yè)論文寫作過程中,教師可以把信息檢索、信息獲取、信息評(píng)價(jià)、信息創(chuàng)新、信息交流、信息倫理等內(nèi)容滲透到論文寫作的各個(gè)環(huán)節(jié),如文獻(xiàn)查閱、開題報(bào)告、中期檢查、文獻(xiàn)綜述、論文提綱與結(jié)構(gòu)、論證方法、實(shí)驗(yàn)研究、數(shù)據(jù)處理、圖表處理、論文撰寫與排版、文獻(xiàn)引用等。與此同時(shí),指導(dǎo)教師自己也應(yīng)在教學(xué)過程中不斷學(xué)習(xí),更新自身的知識(shí)結(jié)構(gòu)和思維方法,不斷優(yōu)化教學(xué),探索出適合信息素養(yǎng)教育的教學(xué)方法;教師自身也要采取有效措施提升信息能力,發(fā)展信息素養(yǎng),在教學(xué)過程中與學(xué)生共享各類信息,充分實(shí)現(xiàn)師生的有效互動(dòng)。[11]
作者:劉婷婷孫海濱李峰單位:泰山學(xué)院物理與電子工程學(xué)院泰山學(xué)院物理與電子工程學(xué)院
數(shù)學(xué)文化是人類文化中最深刻的部分,它是源于實(shí)際、指導(dǎo)實(shí)際的一種思維創(chuàng)造。近年來,出現(xiàn)了在經(jīng)濟(jì)與產(chǎn)業(yè)中大顯身手的所謂“現(xiàn)代數(shù)學(xué)技術(shù)”,如天文數(shù)學(xué),就是將數(shù)學(xué)計(jì)算應(yīng)用于航空航天的。在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)眾多的學(xué)科前沿領(lǐng)域,要達(dá)到較高的境界就必須有扎實(shí)的數(shù)理基礎(chǔ)。因此,對(duì)于那些在數(shù)學(xué)、物理學(xué)科有一定的興趣和專長(zhǎng),希望成為基礎(chǔ)學(xué)科領(lǐng)域或者應(yīng)用學(xué)科從事科學(xué)研究工作的同學(xué)來說,數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專業(yè)是一個(gè)不錯(cuò)的選擇。
專業(yè)選擇前提:好數(shù)理≠數(shù)理好
數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專業(yè)強(qiáng)調(diào)打好數(shù)學(xué)和物理學(xué)的基礎(chǔ)的同時(shí),培養(yǎng)學(xué)生對(duì)數(shù)學(xué)的高度抽象思維能力,同時(shí)具有現(xiàn)代物理學(xué)的形象思維和實(shí)驗(yàn)技能,要求學(xué)生具備較扎實(shí)的數(shù)學(xué)和物理學(xué)的專業(yè)知識(shí)。數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)班的學(xué)習(xí),是具有一定的挑戰(zhàn)性的,如果對(duì)數(shù)學(xué)物理沒有特別的興趣,要堅(jiān)持下來可能會(huì)有困難。好數(shù)理和數(shù)理好不是一回事,不能畫等號(hào)。數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專業(yè)不是一個(gè)中小學(xué)意義上的快班、尖子班。經(jīng)常有一些家長(zhǎng)覺得自己的孩子分?jǐn)?shù)不錯(cuò),如果這個(gè)分?jǐn)?shù)能上數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)班,最后卻不上的話,會(huì)覺得有點(diǎn)虧。其實(shí),應(yīng)該首先問孩子喜不喜歡數(shù)學(xué)、物理,如果不喜歡,你讓他走了這條路,結(jié)果痛苦的是他,會(huì)影響他的發(fā)展,所以喜歡還是很重要的。
課程安排:金字塔式教學(xué)體系
俗話說,要成為一個(gè)物理學(xué)家必先是一名數(shù)學(xué)家。現(xiàn)在的高新技術(shù),無論是激光還是計(jì)算機(jī),實(shí)際上都是從物理一些基本的原理出發(fā)引申出來的。又比如在網(wǎng)上用Google很方便,什么都可以查到,這方面的基礎(chǔ)就是數(shù)學(xué)。所以,很多高新技術(shù)都源自于基礎(chǔ)科學(xué)(包括數(shù)學(xué)、物理學(xué)、化學(xué)、天文學(xué)、地理學(xué)、生物學(xué)6門基礎(chǔ)學(xué)科及其分支學(xué)科、邊緣學(xué)科)。數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專業(yè)的特點(diǎn)是基礎(chǔ),沒有基礎(chǔ)的實(shí)踐是空談,但如何把基礎(chǔ)運(yùn)用于實(shí)踐是最大的考驗(yàn) 。
那么,數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)的課程是怎樣安排的呢?該專業(yè)的學(xué)生前兩年有共同的課程要求,不管你將來做數(shù)學(xué)、做物理還是做應(yīng)用都有一些共同要求。
但是從大二下學(xué)期開始進(jìn)行專業(yè)分流,學(xué)生可根據(jù)自己的志趣與能力,選定自己的發(fā)展方向。以我所就讀的云南大學(xué)為例,數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)專業(yè)原是在物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院學(xué)習(xí)。如果專業(yè)分流時(shí)出現(xiàn)人數(shù)不均等的情況,就由學(xué)院按成績(jī)決定,成績(jī)高者優(yōu)先進(jìn)入數(shù)學(xué)與統(tǒng)計(jì)學(xué)院的數(shù)學(xué)與應(yīng)用數(shù)學(xué)專業(yè);留在物理科學(xué)技術(shù)學(xué)院的,則進(jìn)入物理學(xué)專業(yè)。
如果說在大二下學(xué)期專業(yè)分流時(shí)選擇物理系,在接下來的兩年中還要繼續(xù)修讀數(shù)學(xué)課,如數(shù)理方程、微積分。在專業(yè)分流中選擇數(shù)學(xué)系的學(xué)生,也要學(xué)習(xí)物理課。所以,前面的基礎(chǔ)是一個(gè)小平臺(tái),后面互相之間還在修對(duì)方的課。從大三開始逐步向物理學(xué)、數(shù)學(xué)及校內(nèi)其他對(duì)數(shù)理基礎(chǔ)要求較高的學(xué)科分流發(fā)展,安排基礎(chǔ)課及部分按不同主修方向有所區(qū)別的課程,學(xué)生根據(jù)自己的志趣與能力,選定自己的發(fā)展方向。第四年安排主修方向的基礎(chǔ)課并繼續(xù)安排科研訓(xùn)練和畢業(yè)綜合論文訓(xùn)練,通過畢業(yè)論文設(shè)計(jì),強(qiáng)化其理論知識(shí)的運(yùn)用和科研創(chuàng)新的能力。
數(shù)理人樂在其中
作為數(shù)理基礎(chǔ)科學(xué)的學(xué)生,在學(xué)習(xí)中,我覺得這個(gè)專業(yè)是應(yīng)用傳統(tǒng)方式驗(yàn)算、推理,感受偉人們推導(dǎo)定理、定律時(shí)的“內(nèi)在美”,與使用現(xiàn)代儀器設(shè)備、方式方法驗(yàn)證公式、結(jié)論的正確性相結(jié)合。同時(shí)還有值得一提的是,在通過幾何圖形構(gòu)圖的理論知識(shí)學(xué)習(xí)過程中,領(lǐng)會(huì)美學(xué)的一種邏輯化表現(xiàn)形式。無論能力還是學(xué)習(xí)方面,給予我精神上的收獲都是很豐富的。
以前學(xué)數(shù)學(xué),都是老師怎么說,我們就怎么做,比較深度的問題都沒有仔仔細(xì)細(xì)地思考過。而現(xiàn)在,就拿學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)分析來說吧,我會(huì)對(duì)我感興趣的問題進(jìn)行思考。比如在學(xué)習(xí)泰勒展示時(shí),我會(huì)去思考為什么它可以高度代替,思考到底為什么高階倒數(shù)和相對(duì)應(yīng)的相乘法就可以相等。不知不覺中,我對(duì)問題的探索精神就被培養(yǎng)起來了。再說說物理。過去我覺得物理只要有公式,就能解決所有問題。其實(shí)這是對(duì)物理一個(gè)很片面的理解,物理的魅力,不是一個(gè)公式,幾個(gè)字母就能詮釋的。只有當(dāng)你從最簡(jiǎn)單的公式、最基本的物理量推出一個(gè)全新的公式,得到一個(gè)素未謀面的物理量時(shí),你才能真正領(lǐng)會(huì)物理學(xué)真正的魅力所在。
愛因斯坦年薪3500瑞士法郎
1915年11月,愛因斯坦提出廣義相對(duì)論引力方程的完整形式。1916年,他與格羅斯曼合作的論文《廣義相對(duì)論綱要和引力理論》正式發(fā)表,舉世皆驚。可是,在這之前呢?愛因斯坦和你并無兩樣!
1900年大學(xué)畢業(yè)之后,愛因斯坦面臨著一個(gè)大學(xué)畢業(yè)生的典型生活狀態(tài):求職、租房、上班、交友、兼職。
畢業(yè)成績(jī)一般,留校當(dāng)助教是不可能了,寄到德國(guó)和意大利的求職信也無佳音。申請(qǐng)博士學(xué)位也沒成,因?yàn)樗f交的論文質(zhì)量平平。國(guó)家檔案館還留存了愛因斯坦1901年寫給伯爾尼州工程學(xué)院的回函,自薦為該校物理講師,未遂。運(yùn)氣不好的愛因斯坦靠在蘇黎世附近的溫特圖爾和沙夫豪森做學(xué)校臨時(shí)工和家教賺錢,與女朋友一起捱窮。
給朋友Besso寄出明信片4個(gè)月后,愛因斯坦通過對(duì)哈勒的私訪和附加的面試,終于在1902年6月16日被瑞士聯(lián)邦專利局聘用為試用工(1904年9月才轉(zhuǎn)為正式三級(jí)技術(shù)員)。他贏得了年薪3500瑞士法郎(現(xiàn)約合人民幣24364.9元)的工作,雖然學(xué)院職位之夢(mèng)未圓,但養(yǎng)家糊口總算不成問題了。
此時(shí)愛因斯坦搬到伯爾尼Postfach大街Kramgasse 49號(hào)三樓,40平方米的1室1廳,在這租住了兩年半。當(dāng)時(shí),整棟樓四層共用一個(gè)廁所和廚房。
從住處步行1分鐘即到伯爾尼鐘樓,步行10分鐘即到專利局辦公室。愛因斯坦每天8點(diǎn)上班,每周工作48小時(shí)。累嗎?愛因斯坦跟朋友說:“很好啊,還有每天自由支配的8小時(shí)和周日呢。”他業(yè)余時(shí)間研究物理,沒有專業(yè)壓力,盡情表達(dá)自己的想法。他與同學(xué)Maurice Solovine、家教對(duì)象Conrad Habicht共同組成一個(gè)物理學(xué)愛好者圈子,起名“Olympia Academy”。下班后他先跟朋友去附近喝點(diǎn)東西,聊研究,然后再回家,有時(shí)也聊天到深夜。此外,他還會(huì)與朋友排練室內(nèi)音樂放松心情。
1905年,26歲的愛因斯坦迎來奇跡年:3月,完成《關(guān)于光的產(chǎn)生和轉(zhuǎn)化的一個(gè)推測(cè)性觀點(diǎn)》;4月,完成《分子大小的新測(cè)定法》;5月,完成《熱的分子運(yùn)動(dòng)論所要求的靜液體中懸浮粒子的運(yùn)動(dòng)》;6月,完成《論運(yùn)動(dòng)物體的電動(dòng)力學(xué)》,提出狹義相對(duì)論和著名方程式E=mc2;9月,完成《物體的慣性同它所含的能量有關(guān)嗎?》。他寫出了光、熱、電3個(gè)不同領(lǐng)域的5篇論文,在德國(guó)《物理學(xué)年鑒》上發(fā)表。
一次,愛因斯坦得意地對(duì)密友揚(yáng)言:“我是伯爾尼專利局的小公仆,卻給物理界帶來了革命。”
論文沒有幫助愛因斯坦迅速跳槽成功。德國(guó)物理學(xué)權(quán)威普朗克認(rèn)為愛因斯坦的工作可與哥白尼相媲美,但愛因斯坦申請(qǐng)大學(xué)講師和中學(xué)教師職位的嘗試相繼失敗,他只得繼續(xù)當(dāng)小公仆,并構(gòu)思廣義相對(duì)論。1906年4月,他晉升為二級(jí)鑒定技術(shù)員。1908年,他總算申請(qǐng)到了伯爾尼大學(xué)的兼職教員,但是――1908年,他上熱量理論課,只有3個(gè)聽眾(其中兩個(gè)還是他朋友);上光學(xué)課,只有4個(gè)聽眾。1909年夏天,校方取消了他的課程,因?yàn)闆]有學(xué)生來聽了。
有時(shí)候,命運(yùn)轉(zhuǎn)機(jī)就在你天亮后睜開眼睛的時(shí)候,這一年,ETH的論文導(dǎo)師請(qǐng)他去蘇黎世當(dāng)老師。9月他被請(qǐng)去薩爾茨堡演講,第一次在國(guó)際學(xué)術(shù)界亮相。10月,他任蘇黎世大學(xué)理論物理學(xué)副教授,再也沒回到伯爾尼――他寫出了32篇論文、自稱“一生中最幸福和多產(chǎn)”的地方。
【論文摘要】大學(xué)物理課是高校實(shí)施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課過于強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”,使物理學(xué)教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對(duì)非理工科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理選修課來彌補(bǔ)普通物理教育的不足。本文對(duì)開設(shè)大學(xué)物理選修課的教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方式和考核方式進(jìn)行了分析和探索,有利于高等院校非理工科專業(yè)大學(xué)物理教學(xué)的實(shí)施。
在科學(xué)技術(shù)突飛猛進(jìn),人類已步入知識(shí)爆炸、高科技和信息時(shí)代的今天,隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展、市場(chǎng)的繁榮,高等教育面臨著如何適應(yīng)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的人才需求這一問題,首先是一個(gè)轉(zhuǎn)變觀念的問題。過去在教育教學(xué)過程中長(zhǎng)期形成的一種潛意識(shí)的觀念,現(xiàn)在已經(jīng)基本得到澄清,越來越多的人們認(rèn)識(shí)到:大學(xué)本科要立足于培養(yǎng)復(fù)合型人才,而不是培養(yǎng)專家,本科教育主要是打好科學(xué)文化素質(zhì)基礎(chǔ),尤其是培養(yǎng)學(xué)生自主獲取知識(shí)和自我發(fā)展的能力。[1]
物理學(xué)是各門自然科學(xué)的基礎(chǔ),其研究問題、解決問題的思想方法適用于一切科學(xué)研究。正如偉大的物理學(xué)家費(fèi)曼所言:學(xué)習(xí)物理學(xué),就是要學(xué)習(xí)怎樣由未知進(jìn)到已知的科學(xué)求知方法,就是要學(xué)習(xí)如何嘗試和糾錯(cuò),就是要學(xué)習(xí)一種普遍的自由探索的創(chuàng)造精神。大學(xué)物理課是高校實(shí)施素質(zhì)教育的一門重要課程。傳統(tǒng)的理工科物理必修課為了培養(yǎng)研究和應(yīng)用型人才,是為理工科學(xué)生后續(xù)課程學(xué)習(xí)打基礎(chǔ),所以很強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”、“應(yīng)用性”,并且有統(tǒng)一的教學(xué)大綱和采用統(tǒng)一閉卷考試。受此制約,物理學(xué)教育的育人功能不能充分發(fā)揮。因此有必要針對(duì)非理工科學(xué)生開設(shè)大學(xué)物理選修課來彌補(bǔ)普通物理教育的不足。大學(xué)物理選修課對(duì)體現(xiàn)科學(xué)教育與人文教育的融合,特別對(duì)提高非理工學(xué)生的科學(xué)文化素質(zhì)起著重要作用。
一、大學(xué)物理選修課教學(xué)目標(biāo)
大學(xué)物理選修課程教學(xué)內(nèi)容并不是理工科物理教學(xué)內(nèi)容的縮減,不能把大學(xué)物理選修課程體系當(dāng)作理工科物理體系的縮影。大學(xué)物理選修課的教學(xué)目標(biāo)主要是力圖使學(xué)生在有限的時(shí)間內(nèi)了解物理學(xué)的基本內(nèi)容,即物理學(xué)研究的是什么;培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立探求知識(shí)的探索精神;提供當(dāng)代大學(xué)生必不可少的現(xiàn)代觀念和思維方式;開拓視野,讓學(xué)生了解物理學(xué)前沿;了解現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的物理基礎(chǔ);了解物理學(xué)與社會(huì)、環(huán)境、能源等方面的關(guān)系,物理對(duì)人類社會(huì)文明的進(jìn)步有什么貢獻(xiàn)與影響;了解科學(xué)家創(chuàng)造性的工作特點(diǎn)和研究方法,獲得科學(xué)方法論的教益與啟迪。
二、教學(xué)內(nèi)容和課程體系
針對(duì)這一目標(biāo),大學(xué)物理選修課的教學(xué)內(nèi)容和課程體系應(yīng)通過身邊的物理、生活中的物理以及工程技術(shù)中的物理直到最新科學(xué)動(dòng)向(如高溫超導(dǎo)、納米材料、反物質(zhì)世界等)導(dǎo)入物理基礎(chǔ)知識(shí),應(yīng)強(qiáng)調(diào):
1、定性與半定量,對(duì)計(jì)算能力要求不高[2]
由于非理工科學(xué)生的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)普遍不高,因此為了讓此類學(xué)生對(duì)表現(xiàn)物質(zhì)世界的運(yùn)動(dòng)規(guī)律有明確直認(rèn)識(shí),應(yīng)采取定性、半定量及適度的定量方法來闡述物理學(xué)的概念、理論和規(guī)律。注重教學(xué)內(nèi)容中的語(yǔ)言描述,降低物理學(xué)科中的定量要求,給出清晰的和較寬闊的物理圖像、科學(xué)觀點(diǎn)和思維方法,并注意將研究方法、思維方法滲透其中,以使學(xué)生既學(xué)到知識(shí)又領(lǐng)會(huì)了方法。[1]
2、增加物理學(xué)史的講授,幫助學(xué)生正確理解物理原理和物理概念
每一個(gè)物理概念、每一條物理定律的形成都離不開當(dāng)時(shí)的歷史條件,都少不了物理學(xué)家的科學(xué)思想的邏輯發(fā)展和歷史行程。回顧這些物理概念、物理定律的逐漸建立的歷史過程,可幫助學(xué)生正確理解概念的內(nèi)涵,正確運(yùn)用物理定律來解決實(shí)際問題。
3、從哲學(xué)角度考察物理學(xué)的思想根基
古代物理學(xué)的理論形態(tài)實(shí)質(zhì)上是自然哲學(xué),它是未分化的包羅萬(wàn)象的知識(shí)體系,把自然界當(dāng)做一個(gè)整體而從總的方面來認(rèn)識(shí)它。從16世紀(jì)起,自然科學(xué)開始從哲學(xué)中分化出來,物理學(xué)開始了它的近展時(shí)期。作為科學(xué)的世界觀和方法論,辯證唯物主義哲學(xué)在物理學(xué)研究過程中發(fā)揮著重要的作用。辨證唯物論認(rèn)為,世界上一切客觀的東西都是永恒的運(yùn)動(dòng)和變化的,它從不把自身的理論當(dāng)做一部不變結(jié)論的匯集,而看做是同樣必然地要不斷發(fā)展變化的斗爭(zhēng)。這樣的思想貫穿在物理學(xué)里,如:物理規(guī)律是普適的、場(chǎng)是運(yùn)動(dòng)變化著的、物質(zhì)具有波粒二象性、能流是有方向的等等。
4、物理學(xué)方法論
在物理學(xué)的發(fā)展過程中,無數(shù)物理學(xué)家對(duì)物質(zhì)世界的物理現(xiàn)象和事實(shí)進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)思維,在建立物理概念、揭示物理規(guī)律的同時(shí),逐漸形成了一整套研究物理學(xué)的科學(xué)思想和科學(xué)方法,從而產(chǎn)生了物理學(xué)方法論的科學(xué)。物理學(xué)的方法論是介于哲學(xué)原理和物理學(xué)理論之間,對(duì)物理學(xué)探索和物理學(xué)理論的建立和發(fā)展起指導(dǎo)作用的普適原理。課程中應(yīng)向?qū)W生介紹研究物理學(xué)的行之有效的科學(xué)方法,如觀察和實(shí)驗(yàn)、科學(xué)的抽象、理想實(shí)驗(yàn)的方法、類比的方法、假說和模型的方法、歸納和演繹相結(jié)合的方法、數(shù)學(xué)公理化的方法等等,培養(yǎng)學(xué)生多維化、系統(tǒng)化和信息化的科學(xué)思維方式。
5、內(nèi)容廣而新
覆蓋面要廣,除了介紹物理現(xiàn)象、物理規(guī)律的產(chǎn)生、發(fā)展、應(yīng)用,更要闡明物理規(guī)律之間的相互聯(lián)系、物理學(xué)與其它學(xué)科的交叉發(fā)展和物理規(guī)律在生產(chǎn)實(shí)踐、生活實(shí)際和科技革命中所起的重要作用。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)迅猛發(fā)展,信息量擴(kuò)大,知識(shí)更新速度快。物理學(xué)在近生了重大革命,出現(xiàn)了許多新的技術(shù)科學(xué),并在實(shí)踐中獲得了重要應(yīng)用。因此課程要充分體現(xiàn)近代物理學(xué)的內(nèi)容以及當(dāng)今某些物理前沿內(nèi)容及其重大應(yīng)用,以便學(xué)生對(duì)最新的物理學(xué)理論、應(yīng)用及科技發(fā)展動(dòng)態(tài)有一個(gè)全面的了解,這對(duì)學(xué)生的知識(shí)、能力、素質(zhì)的培養(yǎng)來說,是十分必要的。三、教學(xué)方式與考核方式
1、教學(xué)方式
大學(xué)物理選修課不是進(jìn)行系統(tǒng)的物理學(xué)理論知識(shí)學(xué)習(xí)與研究,而是從欣賞的角度,以科普的形式,力求輕松、有趣,側(cè)重身邊物理、生活中的物理及趣味物理,以消除學(xué)生的恐懼心理,這樣學(xué)生漸入狀態(tài),學(xué)習(xí)的興趣和主動(dòng)性會(huì)被激發(fā)和調(diào)動(dòng)起來。在教學(xué)安排上,可以不強(qiáng)求系統(tǒng)性,不嚴(yán)格遵循物理學(xué)發(fā)展的順序,而是根據(jù)一些起源于物理學(xué)、現(xiàn)在已滲透到各學(xué)科甚至人文學(xué)科的概念、方法和技術(shù)開設(shè)若干專題講座,如航天技術(shù)、能源技術(shù)、信息技術(shù)、材料科學(xué)、物理學(xué)在醫(yī)學(xué)中的應(yīng)用、地球系統(tǒng)、環(huán)境科學(xué)等。[3]
大學(xué)物理選修課的主要對(duì)象是非理工科學(xué)生,不需要講授繁瑣的理論推導(dǎo)過程,故傳統(tǒng)的“邊板書、邊講授”的方法不適用,而應(yīng)盡量多地采用多媒體教學(xué)手段[4]。教師要花費(fèi)大量時(shí)間學(xué)習(xí)和閱讀文獻(xiàn),收集和制作課件、圖片、flas、音像影視資料,做到音像圖文并茂、生動(dòng)直觀、引人入勝地傳遞教學(xué)信息,以便取得較好的教學(xué)效果。
2、考核方式
與強(qiáng)調(diào)“理論性”、“系統(tǒng)性”、“邏輯性”的理工科物理不同,大學(xué)物理選修課可以不采用解題、統(tǒng)一閉卷考試的方式來考核學(xué)生的學(xué)習(xí)情況,而可以采取多元化的考核方式:讓學(xué)生查找文獻(xiàn)撰寫專題論文;撰寫讀書報(bào)告、課程心得體會(huì);由學(xué)生獨(dú)立完成演示實(shí)驗(yàn)或自我設(shè)計(jì)探索性實(shí)驗(yàn);甚至分組研討某些物理問題或口試答辯等等[5]。
物理學(xué)是研究自然界最普遍規(guī)律的科學(xué)和最成熟的自然科學(xué)。當(dāng)今世界科學(xué)技術(shù)以前所未有的速度發(fā)展,不同學(xué)科、不同專業(yè)領(lǐng)域相互交叉、相互滲透和相互融合的趨勢(shì)更加明顯。這要求課程結(jié)構(gòu)要趨向綜合化,文理要相互滲透。開設(shè)大學(xué)物理選修課可以彌補(bǔ)普通理工科物理教育的不足,對(duì)非理工科學(xué)生融合自然科學(xué)與人文科學(xué)的知識(shí)結(jié)構(gòu)具有啟迪思維、萌生感悟、提供思想方法、樹立創(chuàng)新精神和提高科學(xué)文化素質(zhì)的促進(jìn)作用。
【參考文獻(xiàn)】
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(一)階段性總結(jié)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫正是一種階段性總結(jié),它可以將那些很多在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中已經(jīng)復(fù)現(xiàn)在課堂上的所學(xué)物理理論知識(shí)的原理與結(jié)果再一次進(jìn)行總結(jié)和歸納,從而實(shí)現(xiàn)自我分析和思考的目的,這是一種深度的分析問題和解決問題的方法。通過大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),很多物理知識(shí)得到了最為直觀的展示和呈現(xiàn),增加了學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力;而進(jìn)行及時(shí)的階段總結(jié)式的論文撰寫可以使得學(xué)生將實(shí)驗(yàn)中的種種物理實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象進(jìn)行紀(jì)錄和分析,加深其對(duì)有關(guān)物理知識(shí)的理解,給出一個(gè)相對(duì)來說是客觀和真實(shí)的總結(jié)。
(二)階段成果固定
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫可以使得其階段性成果得到鞏固。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)不應(yīng)該只是按知識(shí)分類簡(jiǎn)單串聯(lián)起來構(gòu)成的一系列的實(shí)驗(yàn),而是一個(gè)有著確定的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)計(jì)劃的能力培養(yǎng)過程,在此過程中,學(xué)生通過參與物理實(shí)驗(yàn)來感知物理知識(shí)的應(yīng)用并親身操作和體驗(yàn),此后,學(xué)生需要將自己在實(shí)驗(yàn)中遇到的問題和得到解決的問題都得以記錄和反思。這就是一個(gè)階段成果固定的過程。在此階段,學(xué)生可以將物理知識(shí)在實(shí)踐中的反映以論文的形式總結(jié)并鞏固,有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維能力和創(chuàng)新能力,從而為學(xué)生今后的個(gè)性發(fā)展創(chuàng)造條件。
(三)階段性修正
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫也是一種階段性修正。在物理實(shí)驗(yàn)中,為了實(shí)驗(yàn)結(jié)果的客觀和準(zhǔn)確,往往會(huì)盡可能地排除外界的許多干擾或是影響因素,突出其中的主要因素,其目的是使得物理知識(shí)的獲取既要源于實(shí)踐又要高于實(shí)踐,可以說,它是一種發(fā)現(xiàn)物理學(xué)理論而又檢驗(yàn)物理學(xué)理論的標(biāo)準(zhǔn)且具有唯一性。然而,在物理實(shí)驗(yàn)中,學(xué)生會(huì)發(fā)現(xiàn)自身在學(xué)習(xí)中的一些問題,即是對(duì)于物理知識(shí)本身的理解或是對(duì)于實(shí)驗(yàn)中各種結(jié)果的分析等,這些都可以在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫中得到修正。
二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫形式
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫形式因其研究?jī)?nèi)容、研究方法等不同而有所不同,下面就其中的方法性論文、反思性論文以及結(jié)論性論文進(jìn)行介紹,希望對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫有所幫助。
(一)方法性論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以是以方法性論文的形式進(jìn)行撰寫。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的目的就是希望通過控制實(shí)驗(yàn)研究對(duì)象來發(fā)現(xiàn)與確認(rèn)客觀事物間的因果聯(lián)系的一種科研方法,因此,在此過程中必須通過某些方法來加以實(shí)驗(yàn)和研究,從而撰寫出最后的階段性論文。通過方法性論文,可以將大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的觀察和調(diào)查應(yīng)用其中,以干預(yù)研究對(duì)象的前提下去重新認(rèn)識(shí)和檢驗(yàn)對(duì)于研究對(duì)象所形成的理論知識(shí)。由于物理實(shí)驗(yàn)會(huì)在實(shí)際操縱中受到實(shí)驗(yàn)條件等限制,或是人為地改變研究對(duì)象的存在方式、變化過程等,都會(huì)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異性,所以,一定要使得物理實(shí)驗(yàn)符合科學(xué)認(rèn)識(shí)的需要,這就需要科學(xué)的方法觀和方法論,將論文撰寫之前的基礎(chǔ)———科學(xué)實(shí)驗(yàn)按照要求和研究需要來操作和實(shí)踐,借助各種可行性的方法技術(shù)來減少或消除各種可能影響科學(xué)性的無關(guān)因素的干擾,展開實(shí)驗(yàn)和對(duì)比,從而完成最后的論文撰寫。
(二)反思性論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以是以反思性論文的形式進(jìn)行撰寫的。如前所述,由于物理實(shí)驗(yàn)會(huì)在實(shí)際操縱中受到實(shí)驗(yàn)條件等限制,或是人為地改變研究對(duì)象的存在方式、變化過程等,都會(huì)使得實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生差異性,這就需要在論文撰寫中得到體現(xiàn),從而有了反思性。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課中,學(xué)生可以將物理理論知識(shí)得以驗(yàn)證和檢驗(yàn),使得很多平時(shí)難于理解或是不好理解的物理理論知識(shí)直觀化和形象化,可以說,物理實(shí)驗(yàn)是物理學(xué)的基礎(chǔ),許多理論就是多次實(shí)驗(yàn)而得出的結(jié)論。因此,在我們進(jìn)行大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)操作之后,必須要進(jìn)行反思和深度思考,并將其展現(xiàn)在論文撰寫之中,從而達(dá)到物理理論與實(shí)驗(yàn)實(shí)踐相結(jié)合,在撰寫中體現(xiàn)反思,凸顯出實(shí)驗(yàn)者的主動(dòng)性和分析問題、解決問題的能力。在進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)誤差分析時(shí),論文中需要將其中的各種條件所限進(jìn)行反思,例如,“為何每一次的測(cè)量值與真值間會(huì)存在一定的差異?”學(xué)生在論文撰寫中就會(huì)提出諸如此類的問題,并在之后的論文撰寫過程中進(jìn)行諸如實(shí)驗(yàn)方案、測(cè)量技術(shù)以及實(shí)驗(yàn)條件等方面進(jìn)行不斷的反思和探索。
(三)結(jié)論性論文
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以是以結(jié)論性論文的形式進(jìn)行撰寫。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)通過總結(jié)性的方法對(duì)于物理實(shí)踐活動(dòng)中的具體情況進(jìn)行歸納與分析,使之系統(tǒng)化、理論化,從而上升為更深層次的理解并將其撰寫為結(jié)論性論文。需要做到:第一,通過物理實(shí)驗(yàn)的操作和分析可以進(jìn)行探討性研究,然后進(jìn)行討論內(nèi)容的最后歸納、總結(jié),從而形成新的發(fā)現(xiàn)或是新的認(rèn)識(shí)或是新的觀點(diǎn);第二,結(jié)論性論文中的對(duì)于研究對(duì)象的本質(zhì)和規(guī)律性的知識(shí)和理論可以進(jìn)行具有科學(xué)性和高度性的總結(jié)和概括;第三,總結(jié)性論文中還需要指出本研究的理論意義和今后的應(yīng)用意義;第四,在總結(jié)性的論文中還需要指出今后的研究方向和可以深化的課題等。總之,結(jié)論性論文是以“討論”為前提的,是對(duì)包括在整個(gè)討論中所有研究?jī)?nèi)容的總結(jié),具有確定性和概括性,給出最終的結(jié)論。
三、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫內(nèi)驅(qū)引領(lǐng)作用
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫內(nèi)驅(qū)引領(lǐng)作用是指在論文的撰寫過程中,會(huì)起到發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)、啟發(fā)性引領(lǐng)和階段成果驅(qū)動(dòng)性引領(lǐng)作用。對(duì)大學(xué)生來說,論文是一個(gè)階段的學(xué)結(jié),也是學(xué)習(xí)成果的重要體現(xiàn),也是同行進(jìn)行學(xué)術(shù)交流的媒介。這種內(nèi)驅(qū)動(dòng)性引領(lǐng),可以推動(dòng)學(xué)生的專業(yè)知識(shí)、技術(shù)技能應(yīng)用能力和實(shí)踐創(chuàng)新能力快速的成長(zhǎng)。具體到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文的撰寫來說,它可以起到幫助大學(xué)生將物理理論知識(shí)進(jìn)行內(nèi)省化,從而實(shí)現(xiàn)其內(nèi)驅(qū)引領(lǐng)作用。
(一)發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫具有發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)作用,這是指在論文的撰寫過程中通過對(duì)于大學(xué)物理理論以及知識(shí)在實(shí)驗(yàn)中的重現(xiàn)和檢驗(yàn),對(duì)于這種物理知識(shí)和理論由客觀事物到人的主觀認(rèn)識(shí)的“意化”并到最后的書面表達(dá)的“物化”。在這個(gè)過程中,一些新的發(fā)現(xiàn)或是新的認(rèn)識(shí)或是新的觀點(diǎn)會(huì)隨之出現(xiàn),這就是發(fā)現(xiàn)性引領(lǐng)作用的體現(xiàn)。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中,通常某一物理現(xiàn)象被作為基本的探究?jī)?nèi)容并最終以撰寫論文的形式進(jìn)行完善,使得學(xué)生在此過程中可以充分自由表達(dá)、質(zhì)疑、探究和討論,完成對(duì)于新發(fā)現(xiàn)或是新認(rèn)識(shí)或是新觀點(diǎn)的發(fā)現(xiàn),從而最終使得學(xué)生得到了分析和處理問題的能力,實(shí)現(xiàn)了學(xué)生的學(xué)習(xí)方式由被動(dòng)接受式學(xué)習(xí)向主動(dòng)探究性學(xué)習(xí)的根本轉(zhuǎn)變。可以說,當(dāng)物理實(shí)驗(yàn)中有新的發(fā)現(xiàn)、出現(xiàn)新的結(jié)果時(shí),學(xué)生在撰寫論文時(shí)就會(huì)得到新的靈感和動(dòng)力,以此來促進(jìn)其對(duì)自然規(guī)律的探索向廣深推進(jìn)。
(二)啟發(fā)性引領(lǐng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫具有啟發(fā)性引領(lǐng)作用,這是指在論文的撰寫過程中通過實(shí)驗(yàn)性的操作,很多物理理論和知識(shí)會(huì)重新給予論文撰寫者一些具有啟發(fā)性的認(rèn)識(shí),啟發(fā)他們進(jìn)行研究和探討。可以培養(yǎng)學(xué)生的邏輯思維能力和科學(xué)的世界觀,這是科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ幕A(chǔ)和最終目標(biāo)。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文可以不斷地促進(jìn)學(xué)生對(duì)于以往所學(xué)的物理知識(shí)和理論進(jìn)行嶄新的認(rèn)識(shí)和思考,學(xué)生在撰寫論文的過程中得到不斷的啟發(fā)并進(jìn)行探究,從而實(shí)現(xiàn)其啟發(fā)性引領(lǐng)作用。
(三)階段成果驅(qū)動(dòng)性引領(lǐng)
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中階段性論文撰寫具有階段性成果驅(qū)動(dòng)性質(zhì)的引領(lǐng)作用。通過每一次的物理實(shí)驗(yàn),物理知識(shí)可以在有效的實(shí)踐內(nèi)得到檢驗(yàn)和鞏固,并使得其中的那些較為抽象或是晦澀的內(nèi)容給以具體化和形象化,使得學(xué)生在此階段的學(xué)習(xí)中盡快形成自己的學(xué)習(xí)觀點(diǎn)并取得一些成果性收獲。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的階段性論文可以有助于學(xué)生在接受物理理論和知識(shí)的基礎(chǔ)上進(jìn)行物理科學(xué)的研究工作,從而促進(jìn)其物理學(xué)知識(shí)面和知識(shí)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)充和增加,從而在某一階段中形成具有成果性的研究論文,并將其中的物理學(xué)具有嶄新的某些思想方法和研究成就得到體現(xiàn)和歸納總結(jié)。
四、結(jié)語(yǔ)
一般而言,當(dāng)前的學(xué)科類別通常被分社科和理工科兩個(gè)大類(當(dāng)然細(xì)分起來可以有二十余種),那么這兩類專業(yè)的科研分別有什么特點(diǎn)?且分而述之。
人文社科專業(yè)的研究工作容易出成果?
人文社科類專業(yè)涉及很廣,在此只根據(jù)一般看法,籠統(tǒng)地把文、史、哲、法、經(jīng)濟(jì)、管理、教育等門類列進(jìn)來。雖然具體到個(gè)別專業(yè)和課題來看,它們之間在研究?jī)?nèi)容和研究方法也區(qū)別不小,但作為一個(gè)常見觀念中的大類,分析這些專業(yè)之間的共性也是很有意義的。本科生通常對(duì)人文社科類研究存在諸多誤解,在此也可略作說明。
通常認(rèn)為,人文社科類研究因?yàn)闊o需專門的儀器設(shè)備,也不需要相對(duì)固定的實(shí)驗(yàn)程式和研究方法,而是以資料文獻(xiàn)為對(duì)象,以思維方法和思考推理為主導(dǎo),主觀性強(qiáng)、相對(duì)性比較大。且不論這種看法是否反映了真實(shí)情況(實(shí)際上對(duì)許多專業(yè),比如歷史學(xué)、教育學(xué)、心理學(xué)、管理學(xué)、社會(huì)學(xué)等專業(yè)下的許多二級(jí)學(xué)科來說,由于條件、對(duì)象和研究方法的不同,雖并不一定完全依賴于實(shí)驗(yàn),但同樣需要專門的設(shè)備,有著成熟的研究方法),但在許多人的固有觀念里,這類專業(yè)的研究就是“輕松看書”“冥思苦想”;好一點(diǎn)就皓首窮經(jīng),當(dāng)“老夫子”,偷懶的話就“拍腦門”,更為劣等的,就直接做了“文抄公”。另一種普遍的看法以為,人文社科類的研究找到新想法、新材料要簡(jiǎn)單得多,得出新結(jié)論也容易得多。在“一千個(gè)人就有一千個(gè)哈姆雷特”、客觀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)在某些人文社科專業(yè)相對(duì)難以執(zhí)行的實(shí)際情況下,這種主觀性比較強(qiáng)的研究工作“更容易出成果”。不可否認(rèn)的是,當(dāng)前學(xué)術(shù)界的某些浮躁氣氛所帶來的負(fù)面形象,更容易反映在某些與大眾直接關(guān)聯(lián)的人文社科類專業(yè)上,在一定程度上又強(qiáng)化了上述看法。
但是,在此應(yīng)該指出的是,這些遠(yuǎn)不是人文社科專業(yè)的實(shí)際情況。除了藝術(shù)、文學(xué)等領(lǐng)域中幾個(gè)專業(yè)(不是全部)相對(duì)而言創(chuàng)造性大、主觀性意識(shí)較強(qiáng)之外,大多數(shù)人文社科領(lǐng)域的專業(yè)研究,同樣有著很強(qiáng)的客觀性。
舉例來說,通常認(rèn)為“文史不分家”(有時(shí)還包括哲學(xué),統(tǒng)稱“文史哲”)中的歷史學(xué)專業(yè),就很難談得上有多少“創(chuàng)造性”。許多人都以為史學(xué)或者許多人文社科專業(yè)都只是“一家之言”,沒有多少可信度,但真正的史學(xué)研究其實(shí)都是建立在大量的文獻(xiàn)資料和實(shí)地考察的基礎(chǔ)上的。比如前段時(shí)間很惹人注目的高陵是否是曹操墓的問題,就是在史料記載、文獻(xiàn)和考古發(fā)掘的基礎(chǔ)上做結(jié)論的。先生說“有一分證據(jù)說一分話,有九分證據(jù)不說十分話”,就是這個(gè)意思。
歷史學(xué)如此,其他專業(yè)也同樣如此。就筆者所親身參與過的,學(xué)心理學(xué)、社會(huì)學(xué)的同學(xué)經(jīng)常要編制訪問提綱和調(diào)查問卷,對(duì)不同的人群進(jìn)行調(diào)查采樣,然后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析;學(xué)法學(xué)的同學(xué)經(jīng)常要閱讀大量案例、研究法條;經(jīng)濟(jì)學(xué)、管理學(xué)等專業(yè)的同學(xué),同樣也要針對(duì)不同的研究對(duì)象和單位,采集數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和研究。舉例來說,如果我們來做一個(gè)“幸福指數(shù)”調(diào)查,假如采訪1000人,我們可以從1000份調(diào)查問卷中得出比較準(zhǔn)確的平均值,還能簡(jiǎn)要地對(duì)不同的人群的態(tài)度進(jìn)行分析。但如果只采訪了10個(gè)人,那就難以稱之為研究了。樣本數(shù)越多,數(shù)據(jù)的客觀程度就越高,可信度就越大,這一點(diǎn)是研究工作的通用準(zhǔn)則,無論是人文社科還是理工科。
誠(chéng)然,在人文社科領(lǐng)域,課題范圍有大有小,在課題價(jià)值的判斷上主觀性的成分比較大;在研究工作中,專業(yè)和課題工作的數(shù)據(jù)采集有難有易,分析和總結(jié)也因人而異,因此想要蒙混過關(guān)有時(shí)可能容易那么一點(diǎn)點(diǎn)。但是想要做出比較好的成果,在高水平的學(xué)術(shù)期刊上,在任何情況下都不是件輕松的事情。
人文社科專業(yè)中導(dǎo)師不重要?
有一種比較常見的誤解是,由于人文社科類專業(yè)通常無需專門的實(shí)驗(yàn)室和實(shí)驗(yàn)設(shè)備,大多數(shù)研究靠文獻(xiàn)、靠調(diào)查,而當(dāng)前發(fā)達(dá)的網(wǎng)絡(luò)和電子數(shù)據(jù)庫(kù),為研究工作提供了很大的便利,而且有時(shí)學(xué)生一多,導(dǎo)師根本管不過來。因而有些人會(huì)認(rèn)為,導(dǎo)師的角色被弱化,而自己做研究才是最重要的。現(xiàn)今某些導(dǎo)師的招生數(shù)量確實(shí)過于泛濫,學(xué)生數(shù)量多,導(dǎo)師指導(dǎo)的質(zhì)量自然會(huì)下降,而幾年研究生讀下來,學(xué)生甚至沒和導(dǎo)師見過幾次的新聞也不時(shí)見諸報(bào)端。而且,許多導(dǎo)師忙著在外申請(qǐng)項(xiàng)目,自己很少參與課題研究,許多實(shí)際工作都交給研究生來做,會(huì)造成學(xué)生認(rèn)為自己才是從事研究的主體的印象,從而淡化導(dǎo)師的地位。
毫無疑問,這些問題都是客觀存在的,但是作為一個(gè)初入專業(yè)研究門檻的研究生,這種“單干”的想法并不足取。
在研究的選題階段,通常情況下,導(dǎo)師在專業(yè)視野和學(xué)術(shù)研究方面的積累是學(xué)生難以短期養(yǎng)成的,因而在課題選擇方面,學(xué)生不一定能很快找到一個(gè)合適的研究方向。課題過大,學(xué)生難以把握,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)無法完成論文的話,就只好延期畢業(yè);課題過小,工作量不足,也很難過論文審核那一關(guān)。其次,網(wǎng)絡(luò)的發(fā)達(dá)、電子數(shù)據(jù)庫(kù)的使用,大大拓寬了研究者的文獻(xiàn)占有率和使用率,但如何從這浩如煙海的文獻(xiàn)中找到自己想要的那一部分?更不用說還有那么多的紙質(zhì)文本和資料了。這時(shí)導(dǎo)師的一兩句提示就非常重要。第三,研究怎么開展?舉個(gè)例子,像前面提到的心理學(xué)、經(jīng)濟(jì)學(xué)、法學(xué)以及新聞傳媒等專業(yè)的研究,與社會(huì)和大眾的接觸是非常多的,但是這些研究所需的材料,通常需要通過一定的渠道才能獲取,那么如何與特定的對(duì)象聯(lián)系、建立你所需要的渠道、收集你研究所需要的資料呢?此時(shí)借助導(dǎo)師已有的人脈就非常重要了。最后在學(xué)術(shù)論文的寫作方面,對(duì)大多數(shù)研究生來說,從“寫作文”過渡到“寫論文”,往往不是那么容易的。讓初入門檻的學(xué)生在學(xué)術(shù)文章寫作的全局和細(xì)節(jié)上都能有良好的把握,實(shí)屬為難。在這一點(diǎn)上,導(dǎo)師的批改和指導(dǎo)就非常重要了。
基于這些方面,我們甚至可以說,正是由于沒有太多設(shè)備要求,沒有儀器數(shù)據(jù)的程序可信性和客觀指示作用,學(xué)生在課題研究方面的自由度更大,也更難把握。其結(jié)果是,對(duì)人文社科專業(yè)的研究生來說,導(dǎo)師的作用反而更顯重要。
人文社科專業(yè)的科研待遇差?
與大多數(shù)理工科專業(yè)相比,人文社科專業(yè)的科研經(jīng)費(fèi)相對(duì)較少。現(xiàn)今一個(gè)省級(jí)的社科基金項(xiàng)目,其資助金額大約在2~5萬(wàn)元之間,而作為國(guó)家級(jí)水平的人文社科類項(xiàng)目,一個(gè)資助額度超過5萬(wàn)元/年的國(guó)家社科基金項(xiàng)目就算是不錯(cuò)的。相比之下,現(xiàn)在一個(gè)國(guó)家自然科學(xué)基金面上項(xiàng)目的資助額度就高達(dá)80萬(wàn)元。其中一個(gè)重要原因是因?yàn)槔砉た茖I(yè)的研究在儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)消耗、工程實(shí)踐等方面要支出大量經(jīng)費(fèi),且通常要花費(fèi)更多的人力。
但是,人文社科類的課題研究經(jīng)費(fèi)較少不等于從事這些專業(yè)的研究人員待遇不佳。如前所述,像經(jīng)濟(jì)、管理、法學(xué)等社會(huì)化程度較深的專業(yè),由于和社會(huì)、市場(chǎng)聯(lián)系較為緊密,其研究項(xiàng)目和經(jīng)費(fèi)來源可以通過與企業(yè)或者單位合作來獲得。而現(xiàn)今社科類專業(yè)的課題基金有很多層次,某些比較冷門或者社會(huì)化程度不高的專業(yè)通常更多地通過這個(gè)途徑來獲得研究經(jīng)費(fèi)。
理工科生木訥?
和上述人文社科類專業(yè)一樣,本文中所提到的理工類專業(yè)也沿用一般看法,把各類理學(xué)(如數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)、生物學(xué)、自然地理學(xué)等等)、工學(xué)(土木、機(jī)械、交通、電氣、水利等)、農(nóng)學(xué)、林學(xué)、醫(yī)學(xué)包含在內(nèi),這些學(xué)科的共同特征是以數(shù)理科學(xué)為基礎(chǔ),以實(shí)驗(yàn)和工程實(shí)踐為基本研究方法。
提到從事理工科專業(yè)的人,人們的固有印象就是聰明、有很強(qiáng)的專業(yè)技能,但不怎么擅長(zhǎng)人際交往,天天悶在堆滿了搞不清功能的高精尖設(shè)備的實(shí)驗(yàn)室里,鼓搗著絕大多數(shù)人根本搞不懂的“高深理論”。90后作家蔣方舟直接評(píng)價(jià)以理工科出名的清華男“木訥”“不解風(fēng)情”。此言雖然被眾多言辭犀利的理工男一致吐槽,但多少也反映了大眾的印象。
那么理工科研究都是怎么做的呢?最簡(jiǎn)單的答案是,做實(shí)驗(yàn)。說現(xiàn)代的自然科學(xué)建立在實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,是毫不為過的。這是自伽利略、波意耳等大科學(xué)家建立近代科學(xué)體系以來,自然科學(xué)和技術(shù)迅猛發(fā)展的最重要因素(另一個(gè)因素是數(shù)理體系的深入運(yùn)用)。實(shí)驗(yàn)幾乎成了理工科的代名詞。最近幾年很火爆的美劇《生活大爆炸》,里面4個(gè)物理學(xué)宅男的主要活動(dòng)場(chǎng)所,除了各自的居所之外,幾乎都在實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)和醫(yī)生的白大褂一樣,成了理工科研究者一種身份標(biāo)志了。
理工科的研究,簡(jiǎn)言之,就是綜合已有的資料,提出問題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)、加以驗(yàn)證,最后得出結(jié)論。寥寥幾個(gè)字當(dāng)然很難反映出實(shí)驗(yàn)的艱難程度。舉個(gè)例子,通常情況下,為了驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否可靠、是不是偶然現(xiàn)象,就得反復(fù)進(jìn)行多次。如果重復(fù)性好,才能算作有效數(shù)據(jù),否則就得放棄。比如在分子生物學(xué)研究中,要研究一個(gè)特定基因的功能的話,假如得出一組數(shù)據(jù)的實(shí)驗(yàn)周期需要半年,那么獲得3次數(shù)據(jù)就需要一年半。
理工科研究就是做實(shí)驗(yàn)嗎?
答案當(dāng)然是否。比如上面所說的《生活大爆炸》,里面最出風(fēng)頭的謝爾頓,就不是實(shí)驗(yàn)物理學(xué)家,而是一個(gè)理論物理學(xué)家。從他嘴里蹦出來的那些詞匯,比如曲面空間、弦理論之類,于他而言,更多的是通過建立數(shù)學(xué)模型的方法來進(jìn)行計(jì)算和完善的,但對(duì)他的室友萊納德和他的另外兩位搞實(shí)驗(yàn)物理學(xué)和空間工程的朋友來說,就得通過各種實(shí)驗(yàn)方法來證實(shí)未知正確與否的理論了。
20世紀(jì)初是理論物理學(xué)的光輝年代,出現(xiàn)了愛因斯坦、普朗克、玻爾、德布羅意、布喇格父子等一群至今為人津津樂道的理論物理學(xué)大師。現(xiàn)今世界上最著名的物理學(xué)家,劍橋大學(xué)的霍金教授也是一名理論物理學(xué)家。而中國(guó)人最熟悉的華裔諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,楊振寧教授和李政道教授,他們所從事的獲得諾貝爾獎(jiǎng)的研究,同樣是理論物理學(xué)的范疇。作為中國(guó)科學(xué)研究最高機(jī)構(gòu)的中國(guó)科學(xué)院,就下設(shè)有理論物理研究所,專門從事理論物理研究。同樣對(duì)實(shí)驗(yàn)要求不高的還有理論數(shù)學(xué)、系統(tǒng)工程等專業(yè)。這些專業(yè)的共同特征是數(shù)理基礎(chǔ)要求高,通過數(shù)學(xué)模型而非物理模型來總結(jié)客觀規(guī)律并進(jìn)行預(yù)測(cè)。這種特征也體現(xiàn)在數(shù)學(xué)與其他學(xué)科的交叉學(xué)科的研究中。
另一個(gè)對(duì)實(shí)驗(yàn)依賴程度比較小,平時(shí)容易被人忽視的是軟科學(xué)專業(yè)。像科學(xué)技術(shù)史、科技管理、科技政策、科學(xué)社會(huì)學(xué)等專業(yè),它們具有顯著的交叉學(xué)科特征。比如科學(xué)技術(shù)史,是理學(xué)專業(yè)下的一個(gè)一級(jí)學(xué)科,但在它之下的二級(jí)學(xué)科只在特定條件下,如涉及科技考古、技術(shù)史、器物鑒定與復(fù)原研究等時(shí),對(duì)實(shí)驗(yàn)有較大的依賴性。
拿到博士學(xué)位是一生中學(xué)術(shù)的最高點(diǎn)?
關(guān)鍵詞 物理學(xué) 分析 前景
中圖分類號(hào):G642.0文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
Physics Professional Analysis
ZENG Daimin[1], LI Yong[2]
([1]Physics Department, Physics College, Chongqing University, Chongqing 400040;
[2]State Intellectual Property Bureau Patent Examination Coordination Center, Beijing 100190)
AbstractThis paper combine with the cultivation of students in Physics professional, takes a professional analysis on Physics major, including Physics professional direction settings, course setting, and cultivating specification as well as employment prospects of the students.
Key wordsPhysics; analyse; prospects
物理學(xué)是研究物質(zhì)運(yùn)動(dòng)和相互作用的規(guī)律的科學(xué),是除數(shù)學(xué)外最基本的一門學(xué)科。物理運(yùn)動(dòng)是自然界最普遍的一種現(xiàn)象,因此物理學(xué)研究的對(duì)象和內(nèi)容就是宇宙間各種物質(zhì)的性質(zhì)、存在狀態(tài)、各種物理運(yùn)動(dòng)形式及其轉(zhuǎn)化現(xiàn)象、物質(zhì)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及這些內(nèi)部結(jié)構(gòu)的組成部分,物理領(lǐng)域的各種基本相互作用及其規(guī)律。由于一切物理現(xiàn)象都在時(shí)間、空間中表現(xiàn)出來和發(fā)生運(yùn)動(dòng)和轉(zhuǎn)化,所以物理學(xué)也要研究時(shí)間和空間的性質(zhì)、聯(lián)系等。 進(jìn)行物理學(xué)研究,首先是觀察各種客觀物理現(xiàn)象,再?gòu)脑S多表象性的現(xiàn)象中,揭示基本規(guī)律,建立較為系統(tǒng)的理論。物理學(xué)研究除了要依靠好的科學(xué)方法外,還要取決于認(rèn)知工具。工具越先進(jìn),研究效率越高,成果越顯著。 物理學(xué)在發(fā)展過程中形成了一套完整的科學(xué)方法,它對(duì)其他學(xué)科的研究,乃至哲學(xué)發(fā)展,都有重要意義。①重慶大學(xué)物理學(xué)專業(yè)從2008年開始正式招生,到現(xiàn)在,第一屆學(xué)生即將進(jìn)入大四。通過這幾年對(duì)物理學(xué)專業(yè)學(xué)生的培養(yǎng),我們有一些體會(huì),與同行共勉。
1 專業(yè)方向設(shè)置
1.1 理論物理方向
理論物理學(xué)從各類物理現(xiàn)象的普遍規(guī)律出發(fā),運(yùn)用數(shù)學(xué)理論和方法,系統(tǒng)深入的闡述有關(guān)概念,現(xiàn)象及其應(yīng)用。理論物理是從理論上探索自然界未知的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用和物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律的學(xué)科。理論物理的研究領(lǐng)域涉及物理學(xué)所有分支的基本理論問題。理論物理是在實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的基礎(chǔ)上,以理論的方法和模型研究基本粒子、原子核、原子、分子等物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律,從而解決學(xué)科本身和在高科技探索中提出的基本理論問題。重慶大學(xué)物理學(xué)院理論物理方向目前包括:高能物理、引力波、天體物理、量子信息與量子通信等幾個(gè)分支。
1.2 凝聚態(tài)物理方向
凝聚態(tài)物理學(xué)是從微觀角度出發(fā),研究由大量粒子(原子、分子、離子、電子)組成的凝聚態(tài)的結(jié)構(gòu)、動(dòng)力學(xué)過程及其與宏觀物理性質(zhì)之間的聯(lián)系的一門學(xué)科。凝聚態(tài)物理是以固體物理為基礎(chǔ)的外向延拓。凝聚態(tài)物理的研究對(duì)象除晶體、非晶體與準(zhǔn)晶體等固相物質(zhì)外還包括從稠密氣體、液體以及介于液態(tài)和固態(tài)之間的各類居間凝聚相,例如液氦、液晶、熔鹽、液態(tài)金屬、電解液、玻璃、凝膠等。經(jīng)過半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展,目前已形成了比固體物理學(xué)更廣泛更深入的理論體系。特別是上世紀(jì)八十年代以來,凝聚態(tài)物理學(xué)取得了巨大進(jìn)展,研究對(duì)象日益擴(kuò)展,更為復(fù)雜。一方面?zhèn)鹘y(tǒng)的固體物理各個(gè)分支如金屬物理、半導(dǎo)體物理、磁學(xué)、低溫物理和電介質(zhì)物理等的研究更深入,各分支之間的聯(lián)系更趨密切;另一方面許 多新的分支不斷涌現(xiàn),如強(qiáng)關(guān)聯(lián)電子體系物理學(xué)、無序體系物理學(xué)、準(zhǔn)晶物理學(xué)、介觀物理與團(tuán)簇物理等。從而使凝聚態(tài)物理學(xué)成為當(dāng)前物理學(xué)中最重要的分支學(xué)科之一。由于凝聚態(tài)物理的基礎(chǔ)性研究往往與實(shí)際的技術(shù)應(yīng)用有著緊密的聯(lián)系,凝聚態(tài)物理學(xué)的成果是一系列新技術(shù)、新材料和新器件,在當(dāng)今世界的高新科技領(lǐng)域起著關(guān)鍵性的不可替代的作用。
2 主干課程設(shè)置
重慶大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的主干課程有力學(xué):使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握力學(xué)基礎(chǔ)知識(shí),且能比較靈活加以應(yīng)用。培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題與解決問題能力,初步培養(yǎng)學(xué)生的唯物主義世界觀。主要內(nèi)容有質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)學(xué)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律和動(dòng)量定理、功和能與碰撞問題、角動(dòng)量、剛體力學(xué)、振動(dòng)和波。熱學(xué):使學(xué)生掌握物質(zhì)熱運(yùn)動(dòng)形態(tài)的規(guī)律性和熱運(yùn)動(dòng)與機(jī)械運(yùn)動(dòng),電磁運(yùn)動(dòng)等其它基本運(yùn)動(dòng)形式之間轉(zhuǎn)化的規(guī)律性。掌握統(tǒng)計(jì)規(guī)律性和統(tǒng)計(jì)的方法以及物性方面的知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力。主要內(nèi)容有熱力學(xué)第零、第一、第二定律和熵、分子運(yùn)動(dòng)論、輸運(yùn)過程、固體和液體及相變。電磁學(xué):使學(xué)生全面地、系統(tǒng)地了解和掌握電磁運(yùn)動(dòng)的基本現(xiàn)象、基本概念和基本規(guī)律,具有一定的分析和解決電磁問題的能力,為后繼課程奠定必要的基礎(chǔ)。主要內(nèi)容有靜電場(chǎng)、靜電場(chǎng)中導(dǎo)體和電介質(zhì)。穩(wěn)恒電流、穩(wěn)恒磁場(chǎng)、電磁感應(yīng)、磁介質(zhì)、交流電初步、麥克斯韋電磁理論和電磁波、電磁單位制。光學(xué):使學(xué)生比較系統(tǒng)地掌握光學(xué)的基本知識(shí),主要講授幾何光學(xué)、波動(dòng)光學(xué)、量子光學(xué)初步和光學(xué)應(yīng)用。原子物理學(xué):使學(xué)生掌握原子結(jié)構(gòu)的性質(zhì)和一般規(guī)律,掌握和了解核的性質(zhì)與核能利用,了解粒子的基本性質(zhì)。講授盧瑟福模型、氫原子的玻爾理論、量子力學(xué)初步、原子的精細(xì)結(jié)構(gòu)、多電子原子、X射線、原子核物理概論。理論力學(xué):使學(xué)生掌握力學(xué)的基本理論,培養(yǎng)學(xué)生理性思維能力。講授質(zhì)點(diǎn)力學(xué)、質(zhì)點(diǎn)組力學(xué)、剛體力學(xué)、非慣性系動(dòng)力學(xué)與分析力學(xué)等基本理論。熱力學(xué)與統(tǒng)計(jì)物理:使學(xué)生掌握物質(zhì)的熱運(yùn)動(dòng)規(guī)律及熱運(yùn)動(dòng)對(duì)物質(zhì)宏觀性質(zhì)的影響。講授熱力學(xué)的基本定律,熱力學(xué)函數(shù)、平衡及穩(wěn)定條件,相平衡及化學(xué)平衡,不可逆過程熱力學(xué),最可幾統(tǒng)計(jì)法――玻爾茲曼分布、費(fèi)米分布、玻色分布,氣體和固體的熱容量理論,金屬中的電子氣體、平衡輻射,系統(tǒng)理論,熱力學(xué)的統(tǒng)計(jì)表達(dá)式,非理想氣體態(tài)式,漲落理論,非平衡態(tài)統(tǒng)計(jì)物理簡(jiǎn)介。電動(dòng)力學(xué):使學(xué)生掌握電磁場(chǎng)的基本屬性及運(yùn)動(dòng)規(guī)律以及它和帶電物質(zhì)之間的相互作用。講授電磁現(xiàn)象的普遍規(guī)律,靜電場(chǎng)和穩(wěn)定電流磁場(chǎng),電磁波的傳播,電磁波的輻射,狹義相對(duì)論及帶電粒子和電磁場(chǎng)的相互作用。量子力學(xué):了解微觀客體運(yùn)動(dòng)特點(diǎn),初步掌握量子力學(xué)的基本原理和方法。課程內(nèi)容包括波函數(shù)、薛定鄂方程,量子力學(xué)中的力學(xué)量,態(tài)和表象理論,微擾理論等。固體物理:初步掌握固體物理的基本原理和特點(diǎn)。課程內(nèi)容包括晶體、晶體的缺陷和擴(kuò)散、晶體振動(dòng)、相圖、能帶論、金屬和半導(dǎo)體電子論、固體的磁性和介電性等。數(shù)學(xué)物理方法:掌握有關(guān)復(fù)變函數(shù)、復(fù)變函數(shù)的積分、冪級(jí)數(shù)展開、留數(shù)定理、傅里葉級(jí)數(shù)、積分變換、數(shù)學(xué)物理方程定解問題、分離變數(shù)法、二階常微分方程的級(jí)數(shù)解法、本征值問題、球函數(shù)、柱函數(shù)、格林函數(shù)、積分變換法等數(shù)學(xué)物理方法的基本知識(shí)。
3 培養(yǎng)規(guī)格及要求
通過四年的物理學(xué)專業(yè)學(xué)習(xí),要求學(xué)生掌握數(shù)學(xué)的基本理論和基本方法,具有較高的數(shù)學(xué)修養(yǎng);掌握?qǐng)?jiān)實(shí)的、系統(tǒng)的物理學(xué)基礎(chǔ)理論及較廣泛的物理學(xué)基本知識(shí)和基本實(shí)驗(yàn)方法,具有一定的基礎(chǔ)科學(xué)研究能力和應(yīng)用開發(fā)能力;了解相近專業(yè)的一般原理和知識(shí);了解物理學(xué)發(fā)展的前沿和科學(xué)發(fā)展的總體趨勢(shì);了解國(guó)家科學(xué)技術(shù)、知識(shí)產(chǎn)權(quán)等有關(guān)政策和法規(guī);掌握資料查詢、文獻(xiàn)檢索及運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)獲取相關(guān)信息的基本方法;具有一定的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),創(chuàng)造實(shí)驗(yàn)條件,歸納、整理、分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果,撰寫論文,參與學(xué)術(shù)交流的能力。具有計(jì)算機(jī)應(yīng)用的基本技能。較熟練地掌握一門外國(guó)語(yǔ)言,具有良好的聽、讀、寫作和會(huì)話能力,能夠較順利地閱讀本專業(yè)的外文資料。
4 學(xué)生就業(yè)前景分析
重慶大學(xué)物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)是:培養(yǎng)具有寬厚扎實(shí)的物理學(xué)基礎(chǔ)、綜合素質(zhì)優(yōu)秀,并且具有良好數(shù)學(xué)基礎(chǔ)和實(shí)驗(yàn)技能,能在物理學(xué)或相關(guān)科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中從事科研、教學(xué)、技術(shù)和相關(guān)管理工作的高素質(zhì)專門人才;培養(yǎng)良好的創(chuàng)新意識(shí)和科學(xué)的思維方式,以及分析和解決實(shí)際問題的能力以適應(yīng)學(xué)科交叉和社會(huì)的各種需要。
物理學(xué)專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后主要從事以下一些行業(yè):(1)繼續(xù)物理方向的深造,成為一名物理學(xué)家、物理教師。(2)從事與物理相關(guān)的一些工作,如技術(shù)工程師、發(fā)明家、研究助理等。(3)與物理關(guān)系不大的一些行業(yè),如公務(wù)員、管理人員等。就業(yè)領(lǐng)域主要是:科研院所、高等院校、企事業(yè)單位、政府機(jī)關(guān)等。
總之,重慶大學(xué)成立物理學(xué)專業(yè)的主要目的是發(fā)現(xiàn)與培養(yǎng)真正熱愛物理的好苗子,讓他們打好基礎(chǔ),再繼續(xù)深造,為物理學(xué)的發(fā)展做出貢獻(xiàn)。在學(xué)習(xí)的過程中,有部分同學(xué)發(fā)現(xiàn)自己并不是很適合學(xué)物理,可以申請(qǐng)轉(zhuǎn)專業(yè),找到適合自己發(fā)展的方向。最后留下來的絕大部分同學(xué)都會(huì)繼續(xù)讀研深造,向著他們心中神圣的物理殿堂繼續(xù)努力。實(shí)踐表明,物理學(xué)專業(yè)的學(xué)生物理基礎(chǔ)打得非常堅(jiān)實(shí),為將來的繼續(xù)深造做好了準(zhǔn)備,即將畢業(yè)的學(xué)生將有部分保送到中國(guó)科學(xué)院及各大高校,其余的同學(xué)也成為了本校碩士生導(dǎo)師爭(zhēng)搶的對(duì)象。物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)是成功的,并且也已經(jīng)成為重慶大學(xué)的一個(gè)優(yōu)勢(shì)特色專業(yè),它將為全國(guó)培養(yǎng)和輸送更多、更好的物理方面人才。
基金項(xiàng)目:重慶大學(xué)人才引進(jìn)科研啟動(dòng)基金(0903005104675)資助
關(guān)鍵詞:職高物理;教育特點(diǎn);課堂教學(xué)策略
職高學(xué)校作為職業(yè)教育的初級(jí)階段,其教學(xué)目標(biāo)是為了培養(yǎng)具備一定科學(xué)素養(yǎng),掌握某項(xiàng)專業(yè)技能的初級(jí)技術(shù)人員,作為中職學(xué)校的基礎(chǔ)課程,物理學(xué)科對(duì)于提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),學(xué)好后續(xù)的專業(yè)課有著至關(guān)重要的作用,因此,如何更好的發(fā)揮出物理課的作用已經(jīng)成為中職教師研究的重點(diǎn)課題之一。
1 職高物理的教育特點(diǎn)
職高學(xué)校是培養(yǎng)初級(jí)技術(shù)人才的主要陣地之一,可以為國(guó)家的經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供初級(jí)和中級(jí)的后背技術(shù)工人,其教學(xué)的目標(biāo)與普通中學(xué)教育不同,其教學(xué)的內(nèi)容不應(yīng)當(dāng)僅僅局限在文化知識(shí)的傳授,更應(yīng)該傳授給學(xué)生基本的專業(yè)技能,據(jù)中學(xué)教育相比,職高物理有著以下的教育特點(diǎn):
1.1 基礎(chǔ)地位
職高物理課程的作用為提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),并為后續(xù)的專業(yè)課學(xué)習(xí)打好堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),基于這種目標(biāo),職高物理課程就兼具了文化課與專業(yè)課的特征,尤其是物理課程中的電子技術(shù),更是文化課與專業(yè)課的基礎(chǔ),對(duì)學(xué)生后續(xù)的成長(zhǎng)有著極為重要的作用。
1.2 無升學(xué)壓力
職高物理課與普通中學(xué)物理課程最大的區(qū)別便是沒有升學(xué)和高考的壓力,教師可以將更多的精力放置在課程的改革過程中,以便實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育。為此,教師可以在課堂上通過演示實(shí)驗(yàn)、趣味實(shí)驗(yàn)、虛擬實(shí)驗(yàn)、網(wǎng)絡(luò)資源共享等教學(xué)方式幫助學(xué)生弄清楚物理知識(shí)的基本概念,激發(fā)出學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。與此同時(shí),教師也有更多的時(shí)間將與專業(yè)課相關(guān)的物理知識(shí)進(jìn)行詳細(xì)的講解,讓學(xué)生能夠充分的體會(huì)到物理學(xué)習(xí)的實(shí)用性。
1.3 重視程度不足
職高學(xué)生與其他同齡的學(xué)生不同,很多教師和學(xué)生都有一種錯(cuò)誤的觀念,認(rèn)為只要學(xué)好專業(yè)課即可,因此,在職高學(xué)校中就出現(xiàn)一種學(xué)校、教師、學(xué)生對(duì)物理課重視程度不足的問題,這就在一定程度上制約著物理課程的教學(xué)效果,難以體現(xiàn)出物理課程應(yīng)有的教學(xué)價(jià)值。
1.4 教育難度大
物理學(xué)科教學(xué)的內(nèi)容較多,小至原子內(nèi)部,大至整個(gè)宇宙,都有著物理學(xué)研究的足跡,因此,與其他的學(xué)科相比,物理課程的深度和廣度都較大。職高學(xué)生的基礎(chǔ)較差,很多學(xué)生在接觸這門學(xué)科之后,都有較大的學(xué)習(xí)困難,教師在教學(xué)中也有一些難度。
2 職高物理教學(xué)策略
2.1 強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣
由于職高學(xué)生的基礎(chǔ)較差,因此,必須要采用相關(guān)的策略來強(qiáng)化學(xué)生的學(xué)習(xí)習(xí)慣,其中,最為主要的就是幫助學(xué)生養(yǎng)成做筆記的習(xí)慣,教師要讓學(xué)生明白,做筆記不僅是機(jī)械的記錄教師講課的內(nèi)容,而是要對(duì)教師的思路進(jìn)行整理,將教師舉的經(jīng)典例題、圖表記錄下來,重點(diǎn)、難點(diǎn)也要記錄,在記錄的過程中,跟隨教師的講課節(jié)奏積極的思考,盡快的理解和消化課堂上講述的知識(shí)。
2.2 利用多媒體教學(xué),利用好網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源
多媒體教學(xué)具有多樣性、形象性、趣味性和直觀性的特點(diǎn),可以創(chuàng)造出一種動(dòng)靜結(jié)合、生動(dòng)活潑的教學(xué)氛圍,充分的調(diào)動(dòng)起學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性,激發(fā)出學(xué)生的求知欲。為此,在現(xiàn)階段的職高物理教學(xué)中,教師要充分的利用好多媒體教學(xué)資源,結(jié)合學(xué)生所學(xué)專業(yè)的特征。例如,筆者所教的學(xué)生是電子技術(shù)專業(yè),為了適宜專業(yè)教學(xué)的需求,在繼承以往教學(xué)體系的前提之下,可以對(duì)教材的內(nèi)容進(jìn)行適當(dāng)?shù)膭h減,去除一些與電子技術(shù)專業(yè)關(guān)系較遠(yuǎn)的知識(shí),增加一些與電子技術(shù)專業(yè)聯(lián)系性強(qiáng)的教學(xué)內(nèi)容,降低課程教學(xué)的難度,提高學(xué)生的信心和學(xué)習(xí)興趣,充分的體現(xiàn)出高職物理教學(xué)以人為本的特征。
2.3 開展物理知識(shí)講座
講座是提高教學(xué)效果的有效方式之一,因此,可以定期安排相關(guān)的物理知識(shí)講座,講座的時(shí)間可以靈活安排,可以安排在學(xué)生學(xué)習(xí)的怠倦期或者完成既定教學(xué)課程的空窗期等,講座的內(nèi)容可以根據(jù)專業(yè)的特點(diǎn)進(jìn)行靈活的取舍。例如,對(duì)電子技術(shù)專業(yè)學(xué)生可以開展關(guān)于“高壓輸電常識(shí)和超導(dǎo)輸電”、“新型電子設(shè)備簡(jiǎn)介”等相關(guān)的講座。此外,講座的形式應(yīng)該盡可能的多樣化,可以是學(xué)生討論的形式、視頻播放的形式,也可以是實(shí)地考察的形式。這樣就可以幫助學(xué)生有針對(duì)性的學(xué)習(xí),全面提高物理課程的教學(xué)效果。
參考文獻(xiàn)
[關(guān)鍵詞]新課改;高師物理學(xué)專業(yè);課程設(shè)置
我國(guó)高師物理學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置形成于20世紀(jì)50年代初期。這種模式在傳授學(xué)生知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生技能、提高學(xué)生素質(zhì)等方面發(fā)揮過一定的積極作用。但是隨著新一輪基礎(chǔ)教育課程改革的縱深推進(jìn),這種課程設(shè)置逐漸暴露出難以克服的弊端:普通教育課程比較單一,比例偏低;物理學(xué)科課程以分科為主,缺乏整合;教育專業(yè)課程不明顯,脫離中學(xué)物理教育教學(xué)實(shí)際;總體結(jié)構(gòu)不盡合理,比例失調(diào)[1]。因此,須對(duì)其進(jìn)行調(diào)整、優(yōu)化甚或重構(gòu)。
一、課程設(shè)置的基本原則
鑒于我國(guó)高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置存在的種種弊端,要優(yōu)化其結(jié)構(gòu)體系,須遵循四種基本原則。
1.先導(dǎo)性原則
轉(zhuǎn)變觀念是新課改背景下高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的先導(dǎo)。長(zhǎng)期以來,我國(guó)高師物理學(xué)專業(yè)的課程設(shè)置被動(dòng)地跟著社會(huì)、政治、經(jīng)濟(jì)、科技的發(fā)展而變化,缺乏成熟的課程理論和課程觀念作指導(dǎo)和引領(lǐng),課程設(shè)置處于“頭痛醫(yī)頭,腳痛醫(yī)腳”的被動(dòng)狀態(tài)。在這方面,哈佛大學(xué)為我們樹立了標(biāo)榜,哈佛大學(xué)之所以被稱為美國(guó)的“第一學(xué)府”、“哈佛帝國(guó)”,不僅在于它堅(jiān)持課程改革,更在于它的課程設(shè)置始終有獨(dú)特的課程理念作指導(dǎo)思想,即最有價(jià)值的課程是學(xué)生的興趣;大學(xué)課程內(nèi)容必須反映時(shí)代特點(diǎn)[2]。因此,新課改背景下我國(guó)高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置亦應(yīng)有自己的基本理念,即在全面貫徹黨的教育方針和全面推進(jìn)素質(zhì)教育的指導(dǎo)下,既要適應(yīng)新課改的要求,為基礎(chǔ)教育課程改革服務(wù),又要凸現(xiàn)高師物理教育的特色,充分發(fā)揮課程設(shè)置的整體功能,促進(jìn)學(xué)生的全面發(fā)展。
2.整體性原則
整體性是對(duì)新課改背景下高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的基本要求。它強(qiáng)調(diào)從高師物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)出發(fā),優(yōu)化課程結(jié)構(gòu),整合各類課程資源,使之互相補(bǔ)充、相得益彰。具體言之,它要求課程設(shè)計(jì)者從剖析該專業(yè)學(xué)生所需的知識(shí)結(jié)構(gòu)和能力結(jié)構(gòu)入手,真正從促進(jìn)學(xué)生發(fā)展的需要出發(fā),正確處理普通教育課程、教育專業(yè)課程和物理學(xué)科課程之間的比例關(guān)系,理論性課程和實(shí)踐性課程之間的比例關(guān)系,必修課程與選修課程之間的比例關(guān)系以及各類課程內(nèi)部諸要素之間的比例關(guān)系等,使之形成一個(gè)有機(jī)的整體。
3.專業(yè)性原則
專業(yè)性是新課改背景下高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的特色和優(yōu)勢(shì)之所在。它要求新課改背景下的物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置應(yīng)著眼于提高師范教育的專業(yè)化水平,力求課程設(shè)置實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)性與師范性、統(tǒng)一性與多樣性、理論性與實(shí)踐性等方面的有機(jī)結(jié)合,在保證人才培養(yǎng)質(zhì)量的前提下,體現(xiàn)學(xué)校或?qū)I(yè)的課程特色與水平,為學(xué)生今后的教師專業(yè)發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
4.實(shí)效性原則
講求實(shí)效是新課改背景下高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的實(shí)踐旨?xì)w。高師物理學(xué)專業(yè)求發(fā)展、謀出路的根本是提高教學(xué)質(zhì)量和培養(yǎng)質(zhì)量,使該專業(yè)既具有教師教育的優(yōu)勢(shì)和特色,又具有較強(qiáng)的綜合實(shí)力。這就要求我們?cè)谶M(jìn)行課程設(shè)置時(shí)要堅(jiān)持理論聯(lián)系實(shí)際,學(xué)以致用,努力實(shí)現(xiàn)學(xué)生、社會(huì)、學(xué)校三位一體,切忌脫離國(guó)情、省情、校情以及學(xué)生的實(shí)情,以求取得最大的成效。
二、課程設(shè)置的基本理路
1.課程結(jié)構(gòu)板塊化
高師物理學(xué)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)板塊化是指對(duì)高師物理學(xué)專業(yè)所開課程進(jìn)行板塊組合,通過對(duì)各板塊內(nèi)部結(jié)構(gòu)的優(yōu)化、整合,促使各課程板塊盡可能彰顯各自的功能,以實(shí)現(xiàn)高師物理學(xué)專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和培養(yǎng)要求。在此,將高師物理學(xué)專業(yè)課程結(jié)構(gòu)劃分為普通教育課程、物理學(xué)科課程和教育專業(yè)課程三大課程板塊。
所謂普通教育課程,亦稱公共基礎(chǔ)課程、通識(shí)課程,是高師物理學(xué)專業(yè)課程設(shè)置的主要組成部分。目的是為了培養(yǎng)學(xué)生正確的人生觀、世界觀、價(jià)值觀,增強(qiáng)他們處理社會(huì)關(guān)系以及交往合作的能力。普通教育課程板塊一般包括社會(huì)科學(xué)類課程、人文科學(xué)類課程、自然科學(xué)類課程以及工具類課程(如外語(yǔ)、計(jì)算機(jī))等。
物理學(xué)科課程旨在為學(xué)生將來從事物理學(xué)科教學(xué)提供必備的專業(yè)知識(shí),包括物理理論課程和物理技術(shù)課程兩大類。物理理論課程有力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理、量子力學(xué)、電動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)、統(tǒng)計(jì)物理、數(shù)學(xué)物理方法等。物理技術(shù)課程有物理實(shí)驗(yàn)、數(shù)字電子技術(shù)、模擬電子技術(shù)、電路、電子線路、電工學(xué)、微機(jī)原理等。
教育專業(yè)課程是指為高師物理學(xué)專業(yè)學(xué)生開設(shè)的有關(guān)教育教學(xué)理論、方法、技巧等培養(yǎng)教師職業(yè)素質(zhì)和技能的課程,是解決未來教師“如何施教,怎樣育人”問題的課程。這類課程應(yīng)體現(xiàn)教師的職業(yè)特點(diǎn),是高師教育區(qū)別于其它教育的重要標(biāo)志。教育專業(yè)課程包括教育學(xué)、心理學(xué)、物理教育學(xué)、物理教育心理學(xué)、物理教學(xué)論、物理教育研究方法、物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究、高中物理教材分析、現(xiàn)代教育技術(shù)、師生溝通藝術(shù)、教育實(shí)習(xí)等。
2.板塊結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)化
誠(chéng)如上述,普通教育課程、物理學(xué)科課程、教育專業(yè)課程在實(shí)現(xiàn)培養(yǎng)目標(biāo)上有著各自獨(dú)特的作用和地位。為了更有效地發(fā)揮上述三類課程板塊的整體功能和作用,需要加強(qiáng)課程板塊之間的聯(lián)系,建立板塊間的互聯(lián)網(wǎng),做到板塊間的縱向聯(lián)系所組成的層次網(wǎng)絡(luò)具有順序性和連續(xù)性,板塊間的橫向聯(lián)系所組成的平面網(wǎng)絡(luò)具有適應(yīng)性和相關(guān)性,實(shí)現(xiàn)文理滲透,專業(yè)互補(bǔ),整體優(yōu)化。同時(shí),要有意識(shí)地整合上述三類課程或兩類課程來實(shí)現(xiàn)某一類課程或兩類課程的培養(yǎng)目標(biāo)。
首先,通過協(xié)調(diào)與優(yōu)化三大課程板塊的內(nèi)部結(jié)構(gòu),分別建立三個(gè)各自獨(dú)立的局域網(wǎng)。具體說來,通過將構(gòu)成普通教育課程的各類子課程“集團(tuán)化”來建立該課程板塊的局域網(wǎng)。此處的“集團(tuán)化”,就是將不同門類具有相同功用的課程組合在一起形成“課程團(tuán)”。高師物理學(xué)專業(yè)普通教育課程可劃分為4個(gè)課程團(tuán),即思想道德課程、人文素質(zhì)課程、科學(xué)素質(zhì)課程、工具類課程。
同時(shí),要通過整合理論課程、系列化技術(shù)課程來建立物理學(xué)科課程局域網(wǎng)。整合理論課程是指整合兩門或兩門以上內(nèi)容相鄰或相近的物理學(xué)科課程,并及時(shí)補(bǔ)充最新研究成果和前沿知識(shí),形成新的“融合課程”,克服目前高師物理學(xué)科理論課程分科過細(xì)、門類過多、知識(shí)重復(fù)交叉、內(nèi)容陳舊偏難等問題。系列化技術(shù)課程就是將物理實(shí)驗(yàn)設(shè)置為基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)三個(gè)系列。從普通物理、近代物理、電子線路、計(jì)算機(jī)技術(shù)等實(shí)驗(yàn)中精選一部分內(nèi)容,組成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)系列。這個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)側(cè)重基礎(chǔ)理論與實(shí)驗(yàn)的結(jié)合,旨在培養(yǎng)學(xué)生的基本技能和基本操作能力。根據(jù)學(xué)科的發(fā)展和新技術(shù)在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用以及基礎(chǔ)教育改革的要求,增設(shè)一些先進(jìn)性、實(shí)用性、技術(shù)性的綜合實(shí)驗(yàn)或設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn),形成綜合性實(shí)驗(yàn)系列和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)系列。綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)重在培養(yǎng)學(xué)生的綜合實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α⒖茖W(xué)探索能力以及應(yīng)用現(xiàn)代技術(shù)手段解決實(shí)際問題的能力和創(chuàng)新能力。這兩個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)可采取靈活、開放的教學(xué)方式,在材料使用、場(chǎng)地選擇、方案設(shè)計(jì)、結(jié)果分析、時(shí)間安排上,允許學(xué)生有自由發(fā)揮的空間。
此外,還應(yīng)通過加強(qiáng)課程建設(shè)、增加教學(xué)時(shí)數(shù)、注重實(shí)踐環(huán)節(jié)等途徑建立教育專業(yè)課程局域網(wǎng)。加強(qiáng)教育專業(yè)課程建設(shè),可以將教育專業(yè)課程劃分為三大模塊來建設(shè):第一大模塊是物理教育基本理論和基礎(chǔ)知識(shí)課程模塊,包括物理教學(xué)法、物理教育心理學(xué)、物理教育科研方法、物理教育發(fā)展史以及教育學(xué)、教育心理學(xué)等課程;第二大模塊是物理教育基本技能課程模塊,主要包括中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究、班主任工作、物理教具設(shè)計(jì)與制作等課程;第三大模塊是物理教育實(shí)踐課程模塊,包括教育見習(xí)、微格訓(xùn)練、教育實(shí)習(xí)等課程。增加教育專業(yè)課程的教學(xué)時(shí)數(shù)可以通過增設(shè)教育類課程門數(shù)來實(shí)現(xiàn)。過去高師物理教育的教育類課程只有三門——教育學(xué)、教育心理學(xué)和物理學(xué)科教學(xué)法。根據(jù)西方國(guó)家和地區(qū)以及國(guó)內(nèi)一些高校的經(jīng)驗(yàn),結(jié)合物理學(xué)科的特點(diǎn),我國(guó)高師物理學(xué)專業(yè)的教育類課程應(yīng)設(shè)置有10~15門為宜。注重實(shí)踐環(huán)節(jié)應(yīng)該做到:合理設(shè)置教育實(shí)踐課,從大一開始,每學(xué)期安排幾次教育見習(xí)或教育實(shí)習(xí),定期到中學(xué)參加教育教研活動(dòng);延長(zhǎng)實(shí)習(xí)時(shí)間,由現(xiàn)在的6~8周延長(zhǎng)為12~15周;增加教育實(shí)踐課程的學(xué)分,由現(xiàn)在的6~8學(xué)分增加到12-15學(xué)分。
3.網(wǎng)絡(luò)配置均衡化
網(wǎng)絡(luò)配置均衡化是指在課程設(shè)置時(shí)應(yīng)保持普通教育課程、物理學(xué)科課程、教育專業(yè)課程三類課程的適宜比例和適時(shí)編排。一方面,適當(dāng)減少物理學(xué)科課程的門數(shù)和比例,增加普通教育課程和教育專業(yè)課程的門數(shù)和比例,特別要加強(qiáng)教育實(shí)踐課程。具體要求是普通教育課程占總學(xué)時(shí)(或?qū)W分)的比例為30%~35%,教育專業(yè)課程占總學(xué)時(shí)(或總學(xué)分)的比例為20%~25%,物理學(xué)科課程占總學(xué)時(shí)(或?qū)W分)的比例應(yīng)控制在45%以內(nèi)。另一方面,逐步實(shí)現(xiàn)課程編排序列化。所謂課程編排序列化是指在大學(xué)四年中,不斷線地平行安排普通教育課程、物理學(xué)科課程、教育專業(yè)課程,充分發(fā)揮這些課程的整體功能。目前,我國(guó)高師物理學(xué)專業(yè)的課程編排是大學(xué)一年級(jí)為普通教育課程,以及1~2門物理學(xué)科課程;大二、大三以物理學(xué)科課程為主,適當(dāng)開設(shè)部分教育專業(yè)課程;大四主要開設(shè)選修課,進(jìn)行教育實(shí)習(xí),撰寫畢業(yè)論文。這種同類課程集中安排的課程編排形式難免導(dǎo)致學(xué)生學(xué)習(xí)興趣缺乏,教育教學(xué)成效低微,尤其是學(xué)生的職業(yè)意識(shí)不能得到持續(xù)強(qiáng)化。因此,從學(xué)生入校到學(xué)生畢業(yè),每一個(gè)學(xué)期都應(yīng)該開設(shè)普通教育課程、物理學(xué)科課程和教育專業(yè)課程,使這三類課程齊頭并進(jìn),相互貫通,相互促進(jìn),相得益彰。
[參考文獻(xiàn)]
大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)與科研的重要場(chǎng)所,在實(shí)踐教學(xué)中起著非常重要的作用。開放實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生主動(dòng)獲取實(shí)踐知識(shí)與發(fā)揮潛在能力創(chuàng)造了良好的環(huán)境,給了他們更多的獨(dú)立思維空間和不斷摸索創(chuàng)新的條件,鼓勵(lì)學(xué)生運(yùn)用己學(xué)過的實(shí)驗(yàn)及理論知識(shí),完成一些基礎(chǔ)性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),培養(yǎng)他們的獨(dú)立思考和實(shí)際操作能力。
一 歷史上物理實(shí)驗(yàn)室取得的成就和歷史地位
實(shí)驗(yàn)物理在整個(gè)自然科學(xué)中起著極其重要的作用,縱觀物理學(xué)的發(fā)展歷史,我們可以清楚地看到,實(shí)驗(yàn)和理論是物理學(xué)的兩大支柱,物理學(xué)中的每一項(xiàng)重要發(fā)現(xiàn)和突破都與實(shí)驗(yàn)密切相關(guān)。“實(shí)驗(yàn)-理論-實(shí)驗(yàn)”的模式是物理學(xué)發(fā)展所遵循的的基本規(guī)律。實(shí)驗(yàn)不僅是檢驗(yàn)理論的手段還是檢驗(yàn)理論的裁判[1]。統(tǒng)計(jì)表明,從1901年倫琴因?qū)嶒?yàn)室發(fā)現(xiàn)X射線以來的100多年時(shí)間里共有194位物理學(xué)家獲得諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),其中實(shí)驗(yàn)獲獎(jiǎng)的共有126人,占65%。可見實(shí)驗(yàn)工作在物理學(xué)各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展起著重大作用,實(shí)驗(yàn)室從歷史上就是重大技術(shù)的革命的發(fā)源地。物理實(shí)驗(yàn)的思維模式、儀器和技術(shù)已普遍地應(yīng)用到自然科學(xué)以及其它學(xué)科,并且日益廣泛地向生產(chǎn)生活的各個(gè)領(lǐng)域滲透、發(fā)展和應(yīng)用[2]。縱觀國(guó)內(nèi)外物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀,實(shí)驗(yàn)室開放已成為一種趨勢(shì)。
二 實(shí)驗(yàn)室開放將面臨的問題
長(zhǎng)期以來,學(xué)生實(shí)驗(yàn)只是一味模仿,實(shí)驗(yàn)教學(xué)僅僅是教學(xué)內(nèi)容的簡(jiǎn)單驗(yàn)證,遠(yuǎn)遠(yuǎn)跟不上科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,這些都在某種程度上限制了學(xué)生的主動(dòng)性和積極性,難以激發(fā)學(xué)生獨(dú)立思考的興趣和激情。開放實(shí)驗(yàn)室使學(xué)生主動(dòng)學(xué)習(xí)成為學(xué)習(xí)的主體,是實(shí)驗(yàn)室真正成為科學(xué)思考的輔導(dǎo)體系。
1.隨著高等教育的普及, 在校大學(xué)生的數(shù)量逐年增加,導(dǎo)致基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)越來越重。在班級(jí)和學(xué)生人數(shù)較多的情況下,若按傳統(tǒng)的方法來安排實(shí)驗(yàn), 會(huì)在實(shí)施上存在以下困難:
(1)實(shí)驗(yàn)時(shí)間的安排:一般情況下每個(gè)班級(jí)的理論課教學(xué)時(shí)間是由學(xué)校統(tǒng)一安排的,在此之后各個(gè)班剩余的時(shí)間已經(jīng)不多而且還比較零散。實(shí)驗(yàn)室要在多個(gè)班級(jí)剩余的零散時(shí)間內(nèi)安排實(shí)驗(yàn),并保證班級(jí)之間不發(fā)生時(shí)間上的沖突,這是一件很困難的事情。
(2)實(shí)驗(yàn)室的接待能力:實(shí)驗(yàn)室的接待能力是有限的(主要是實(shí)驗(yàn)室空間和實(shí)驗(yàn)設(shè)備套數(shù)的限制),按我們現(xiàn)在的條件是一個(gè)自然班分成兩個(gè)小班,每次二十多個(gè)同學(xué)上課。這無疑會(huì)進(jìn)一步增加安排上的困難。
(3)教師上課時(shí)間的協(xié)調(diào):教師除了上實(shí)驗(yàn)物理課以外,通常還承擔(dān)有其他理論課的教學(xué)任務(wù)以及行政任務(wù)等, 事實(shí)上不可能保證全天都在指導(dǎo)實(shí)驗(yàn)。因此,如何協(xié)調(diào)教師的工作時(shí)間也是實(shí)驗(yàn)室面臨的困難。
2.在物價(jià)上漲的情況下,開放實(shí)驗(yàn)室需要資源保障。學(xué)生實(shí)驗(yàn)所需的設(shè)備儀器提供,由實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員與指導(dǎo)教師共同負(fù)責(zé)。學(xué)校按照實(shí)驗(yàn)室實(shí)際開展實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容、工作量和成果核定審批專項(xiàng)基金,支持實(shí)驗(yàn)材料消耗及補(bǔ)貼。
3.實(shí)驗(yàn)室技術(shù)力量偏弱,實(shí)驗(yàn)室?guī)熧Y隊(duì)伍建設(shè)是開放實(shí)驗(yàn)室質(zhì)量的保證。合理的師資隊(duì)伍是多元化的,包括指導(dǎo)教師、管理教師和技術(shù)人員。為了提高開放實(shí)驗(yàn)的廣泛性,需要指導(dǎo)教師專業(yè)的多元性,尤其需要教師科研課題與學(xué)生學(xué)習(xí)的結(jié)合。管理教師的管理水平和技術(shù)人員的儀器保障也使開放實(shí)驗(yàn)室的重要條件,由專職實(shí)驗(yàn)教師擔(dān)任。
三 探索建立多層次、立體化的實(shí)驗(yàn)室模式
1.基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn), 按大綱的要求完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。
2.當(dāng)代物理綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)課程設(shè)置的方向綜合性、設(shè)計(jì)性物理實(shí)驗(yàn)是物理實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容的一部分。在確定課程設(shè)計(jì)時(shí),應(yīng)充分考慮教學(xué)大綱的要求和課程特點(diǎn),又必須與現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)接軌,才能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性與熱情。基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)完成后的高年級(jí)學(xué)生,可選取一些有利于啟發(fā)思維,有應(yīng)用價(jià)值的實(shí)驗(yàn)課題進(jìn)行綜合性、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。指導(dǎo)教師對(duì)課題內(nèi)容的介紹,以提出任務(wù)、要求和闡述應(yīng)用背景為主。參與的學(xué)生在確定課題以后,要事先提供設(shè)計(jì)報(bào)告。在實(shí)驗(yàn)室備用器材的基礎(chǔ)上,學(xué)生進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室根據(jù)自己的需求來選擇和配置,類似“自助餐”式。設(shè)計(jì)型物理實(shí)驗(yàn)的成績(jī)?cè)u(píng)定要公開、公平與靈活,要能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性,允許學(xué)生對(duì)自己成績(jī)或效果不滿意的實(shí)驗(yàn)重做。實(shí)驗(yàn)成績(jī)分準(zhǔn)備、操作、實(shí)驗(yàn)報(bào)告(論文)三部分組成。畢業(yè)班質(zhì)量高的論文可進(jìn)一步完善后進(jìn)行論文答辯,作為學(xué)生的畢業(yè)論文。
3.利用仿真模擬實(shí)驗(yàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行補(bǔ)充。對(duì)于實(shí)驗(yàn)過程不夠清晰或受時(shí)空條件限制不能滿足教學(xué)要求的實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)直接獲得的感性認(rèn)識(shí)到需要學(xué)生理解掌握的規(guī)律之間的跨度較大的實(shí)驗(yàn)要考慮發(fā)揮現(xiàn)代信息技術(shù)的優(yōu)勢(shì)在真實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上用模擬實(shí)驗(yàn)予以補(bǔ)充通過形象處理疊加信息分析建立形象思維到抽象思維之間的橋梁幫助學(xué)生解決分析理解的困難。
四 實(shí)驗(yàn)室開放使用管理規(guī)定
1.開放性大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室是利用局域網(wǎng)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)室資源的管理和利用的。建立有學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)功能模塊、學(xué)生成績(jī)管理功能模塊以及管理人員維護(hù)模塊。
2.確定實(shí)驗(yàn)時(shí)間后每個(gè)學(xué)生都必須在實(shí)驗(yàn)前認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)的預(yù)習(xí)并寫出實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,準(zhǔn)備好原始記錄紙(B5紙),按約定的時(shí)間,并且持有學(xué)生證或考試卡到實(shí)驗(yàn)室上課。
3.上課前教師要檢查學(xué)生實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)報(bào)告,未預(yù)習(xí)或預(yù)習(xí)錯(cuò)者,不得做實(shí)驗(yàn)。
4.學(xué)生應(yīng)在實(shí)驗(yàn)過程中獨(dú)立完成全部實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,原始的數(shù)據(jù)記錄必須經(jīng)過任課的教師簽字方能生效。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)不合格的學(xué)生酌情重做或取消實(shí)驗(yàn)成績(jī)。
5.實(shí)驗(yàn)后要認(rèn)真完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告,包括分析結(jié)果、處理數(shù)據(jù)、繪制曲線及圖表等。并且在兩日內(nèi)將完成的報(bào)告交到所屬實(shí)驗(yàn)的任課教師。
6.教師根據(jù)學(xué)生的預(yù)習(xí)、實(shí)際操作、創(chuàng)新能力及實(shí)驗(yàn)報(bào)告內(nèi)容等對(duì)學(xué)生實(shí)驗(yàn)情況打出每個(gè)實(shí)驗(yàn)綜合成績(jī),學(xué)生可通過校園網(wǎng)查本人各實(shí)驗(yàn)的成績(jī)。
開放物理實(shí)驗(yàn)室,與課堂教學(xué)相互撲充,更好地領(lǐng)會(huì)物理知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生觀察事物、分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力,是培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的有效途徑。
參考文獻(xiàn)
(黑龍江科技大學(xué)工程訓(xùn)練與基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)中心,哈爾濱 150000)
(Engineering Training and Basic Experiment Base,Heilongjiang University of science and Technology,Harbin 150000,China)
摘要: 本篇文章從近年來Physical Review D的相關(guān)數(shù)據(jù)文獻(xiàn)出發(fā),淺要論述了理論物理研究領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài),僅供參考。
Abstract: Starting from the related data literature of the Physical Review D in recent years, this paper briefly discusses the structure and dynamics of theoretical physics research field, which are only for reference.
關(guān)鍵詞 : 理論物理;研究領(lǐng)域;Physical Review D;結(jié)構(gòu);動(dòng)態(tài)
Key words: theoretical physics;research field;Physical Review D;structure;dynamics
中圖分類號(hào):O469 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1006-4311(2014)34-0302-02
作者簡(jiǎn)介:閆凱(1979-),男,黑龍江富錦人,講師,碩士研究生,研究方向?yàn)榉蔷€性光學(xué)。
0 引言
物理理論也就是在理論的基礎(chǔ)上對(duì)自然界各種位置的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、相互作用以及運(yùn)動(dòng)規(guī)律等進(jìn)行研究的一門學(xué)科。自上個(gè)世紀(jì)初相關(guān)研究者建立廣義相對(duì)論以及量子論以來,物理理論得到了蓬勃的發(fā)展,尤其是在近年來,物理理論學(xué)因各種理論的提出與建立,其發(fā)展速度越來越快。Physical Review D作為一本學(xué)術(shù)刊物,其主要內(nèi)容包括基本粒子物理學(xué)、場(chǎng)理論等各個(gè)研究領(lǐng)域,在物理學(xué)術(shù)刊物中排列首位,是供研究者研究的重要刊物。
1 理論基礎(chǔ)與數(shù)據(jù)來源
在對(duì)物理學(xué)進(jìn)行研究的過程中,相關(guān)研究者一般都會(huì)根據(jù)相關(guān)的文獻(xiàn)資料進(jìn)行研究,然后再通過使用大量的專業(yè)術(shù)語(yǔ)將其研究成果體現(xiàn)出來,可以說,學(xué)術(shù)論文以及專業(yè)術(shù)語(yǔ)的使用都是從相關(guān)資料文獻(xiàn)中引用過來的。在學(xué)術(shù)論文中,研究者在對(duì)某一學(xué)科的研究成果、研究方法等進(jìn)行論述的過程中,他們也必須要以相關(guān)文獻(xiàn)資料為基礎(chǔ),通過吸取前人研究的成果以及豐富的經(jīng)驗(yàn)來豐富論文,這樣也能夠保證學(xué)術(shù)論文的專業(yè)性、科學(xué)性以及規(guī)范性。
科學(xué)技術(shù)的發(fā)展是奠定在人類社會(huì)的發(fā)展以及研究者的具體研究之上的,相關(guān)研究者對(duì)某一領(lǐng)域研究之后,必定會(huì)將研究成果以的方式告知世人,然后再由后人參考這一文獻(xiàn),進(jìn)行不斷研究,這樣也就能夠推動(dòng)理論物理研究的快速發(fā)展。當(dāng)我們?cè)陉P(guān)注某學(xué)科的論文及其研究者時(shí),我們還應(yīng)當(dāng)對(duì)該學(xué)科的其他相關(guān)研究者,對(duì)該學(xué)科的發(fā)展軌跡進(jìn)行探索,這樣才能夠了解到該門學(xué)科未來的發(fā)展情況。目前,很多大學(xué)學(xué)者在對(duì)各個(gè)領(lǐng)域進(jìn)行研究的過程中,大多都會(huì)以前人的研究成果為重要依據(jù),通過闡述將自己的研究成果發(fā)表上去,如此一來,文獻(xiàn)通過積極引用以及撰寫、發(fā)表也就能夠體現(xiàn)出理論物理研究領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)和動(dòng)態(tài)。
由上述可以看出,文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中涵蓋的內(nèi)容非常廣泛,具有非常重要的價(jià)值,是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的主要?jiǎng)恿ΑN墨I(xiàn)數(shù)據(jù)的結(jié)構(gòu)主要包括:標(biāo)題、作者、刊名、作者單位、基金類型、機(jī)構(gòu)類型、年份、地區(qū)以及引文部分,其中引文部分主要有被引物的論文以及
參考文獻(xiàn)兩個(gè)部分。
為了便于對(duì)本文的研究,我們選用的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)來源于美國(guó)科學(xué)情報(bào)研究所的Web of Knowledge平臺(tái)中的Web of Science數(shù)據(jù)庫(kù)所包含的科學(xué)引文索引數(shù)據(jù)庫(kù)。
2 Physical Review D研究前沿分析
為了能夠?qū)hysical Review D的研究前沿進(jìn)行全面分析,本文采用了CiteSpace對(duì)這一學(xué)術(shù)刊物進(jìn)行研究,了解該刊物中的名詞短語(yǔ)、
關(guān)鍵詞 、期刊、作者、論文所屬國(guó)家與機(jī)構(gòu)。
2.1 對(duì)于研究前沿術(shù)語(yǔ)的研究 在實(shí)際研究中,所謂前沿屬于也就是學(xué)者在對(duì)某學(xué)科進(jìn)行研究的過程中,文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中所包括的專業(yè)術(shù)語(yǔ)、名詞短語(yǔ)等可以對(duì)該學(xué)科的研究前沿具有一定的揭示作用。一般來說,我們?cè)趯?duì)學(xué)術(shù)論文研究的過程中,主要研究對(duì)象是前沿術(shù)語(yǔ)在論文中出現(xiàn)的頻次以及終結(jié)性,如果前沿術(shù)語(yǔ)在論文中出現(xiàn)頻次較多,那么表示該術(shù)語(yǔ)的應(yīng)用具有一定的廣度與深入,而前沿術(shù)語(yǔ)的中心性可以說是整片文章的中心點(diǎn),如果在學(xué)術(shù)論文中,某一個(gè)前沿術(shù)語(yǔ)具有一定的中心性,并且出現(xiàn)頻次較多,那么我們可以說其對(duì)于整篇論文中起到一定的控制作用,是論文的中心思想。
2.2 對(duì)于
關(guān)鍵詞 的共現(xiàn)性研究 在文獻(xiàn)數(shù)據(jù)中,
關(guān)鍵詞 一般都是能夠體現(xiàn)學(xué)術(shù)思想與學(xué)術(shù)觀點(diǎn)、并且是圍繞文獻(xiàn)中心的名詞。通過研究者利用CiteSpace對(duì)文獻(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,從而體現(xiàn)出文獻(xiàn)
關(guān)鍵詞 的共現(xiàn)性,通過相關(guān)研究發(fā)現(xiàn),
關(guān)鍵詞 在文獻(xiàn)數(shù)據(jù)以及學(xué)術(shù)論文中起到非常重要的作用,貫穿于文獻(xiàn)與論文的首尾。
3 Physical Review D知識(shí)基礎(chǔ)的分析
在對(duì)Physical Review D文獻(xiàn)數(shù)據(jù)的知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行研究與分析的過程中,我們同樣可以采用CiteSpace對(duì)其作者共引、文獻(xiàn)共引以及期刊共引進(jìn)行分析,從而了解其知識(shí)基礎(chǔ)。
3.1 對(duì)于作者共引的分析 通過我們對(duì)Physical Review D刊載論文進(jìn)行分析后發(fā)現(xiàn),如果在論文中作者共引的頻率高,那么這就說明該篇論文中具有非常強(qiáng)的學(xué)術(shù)相關(guān)性。因此我們可以采用CiteSpace將作者共引形成一個(gè)科學(xué)知識(shí)圖譜,由此可以看出,通過作者共引,我們可以找到更多關(guān)于作者學(xué)術(shù)的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)。另外,通過作者共引,我們還可以了解到為該領(lǐng)域做出貢獻(xiàn)的科學(xué)家,通過了解也就更能深入了解該研究領(lǐng)域。
3.2 對(duì)于文獻(xiàn)共引的分析 相對(duì)于作者共引分析而言,對(duì)于文獻(xiàn)共引進(jìn)行分析的過程中,其能夠揭示更多其他文獻(xiàn),從而保證學(xué)者在論文中保證內(nèi)容的豐富性與專業(yè)性。通過文獻(xiàn)共引分析,人們更能夠識(shí)別該研究領(lǐng)域的知識(shí),并對(duì)其作出更深入的闡述。
一般來說,在論文中被引用的文獻(xiàn)越靠前,這就表示其對(duì)科學(xué)技術(shù)的發(fā)展起到的作用越重大,如果在某一個(gè)時(shí)期內(nèi),學(xué)者在學(xué)術(shù)論文中引用謀篇文獻(xiàn)次數(shù)較多,并引用的位置具有中心性,那么這就表示其在論文中具有至關(guān)重要的作用。
而在對(duì)學(xué)術(shù)論文進(jìn)行深入研究之后,我們可以發(fā)現(xiàn),被引用文獻(xiàn)數(shù)據(jù)在某一時(shí)期之所以具有重要性,主要包括兩個(gè)方面的原因,一是由于其引用的頻率較高;二是學(xué)者將這一文獻(xiàn)數(shù)據(jù)引用在論文中,并具有一定的中心性。另外,通過筆者長(zhǎng)期的研究發(fā)現(xiàn),在某一學(xué)科研究領(lǐng)域中,若文獻(xiàn)共引頻次較高,且具有一定的中心性,那么這就表示這一學(xué)科的研究必定會(huì)在近年來有飛速的發(fā)展。
3.3 對(duì)于期刊共引的分析 期刊是論文的另一種發(fā)表方式,通過我們對(duì)期刊共引進(jìn)行全面分析發(fā)現(xiàn),期刊與論文類似,也具有一定的學(xué)術(shù)相關(guān)性,同樣可以促使我們對(duì)Physical Review D的知識(shí)技術(shù)加以了解。當(dāng)我們采用CiteSpace對(duì)期刊共引分析,生產(chǎn)的科學(xué)知識(shí)圖譜中進(jìn)行分析發(fā)現(xiàn),我們可以通過一個(gè)期刊能夠?qū)ふ业礁嘞嚓P(guān)學(xué)術(shù)的期刊,從而促使我們對(duì)于理論物理學(xué)研究領(lǐng)域的加以了解,從而對(duì)其進(jìn)行更深入的研究。
4 結(jié)論與展望
通過研究可以發(fā)現(xiàn),近十年來,Physical Review D上的論文緊緊圍繞理論物理前沿的重大理論和實(shí)踐問題,編發(fā)了一批高質(zhì)量的論文。Physical Review D相關(guān)的研究熱點(diǎn)主要集中于對(duì)構(gòu)成宇宙的基本物質(zhì)和宇宙運(yùn)行的基本規(guī)律的研究。伴隨著哈勃衛(wèi)星對(duì)深空宇宙的觀測(cè)及射電望遠(yuǎn)鏡的廣泛運(yùn)用,以及高能粒子加速對(duì)撞器的建設(shè),人類對(duì)宇宙及物質(zhì)的基本組成和基本規(guī)律的探索將越來越深, 我們將迎來一個(gè)理論物理高速發(fā)展的時(shí)期。
通過上述,我們采用了CiteSpace對(duì)其刊載文獻(xiàn)的研究前沿以及知識(shí)基礎(chǔ)進(jìn)行研究,這為未來理論物理研究領(lǐng)域的發(fā)展創(chuàng)造了有力的條件。但是我們也必須要清楚地知道,理論物理研究領(lǐng)域的結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)是一個(gè)相對(duì)較為復(fù)雜的系統(tǒng),本篇文章在此方面的研究也因數(shù)據(jù)單一而具有一定的局限性,這就需要相關(guān)研究者在這一研究的基礎(chǔ)上選用更多的文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)其結(jié)構(gòu)與動(dòng)態(tài)進(jìn)行研究,從而推動(dòng)理論物理研究領(lǐng)域的發(fā)展,促進(jìn)社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]CHEN C. CiteSpace II: Detecting and visualizing emerging trends and transient patterns in scientific literature [J]. Journal of the American Society for Information Science and Technology, 2006(3): 359-377.
關(guān)鍵詞:大學(xué)物理;教學(xué)改革;素質(zhì)教育
中圖分類號(hào):G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1674-9324(2015)31-0166-02
物理學(xué)是一切自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ),是研究物體運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律、能量及其相互作用的基礎(chǔ)學(xué)科。其研究成果與人類的生產(chǎn)、生活息息相關(guān),此外,作為科學(xué)發(fā)展觀的基礎(chǔ),物理學(xué)也與社會(huì)科學(xué)及哲學(xué)領(lǐng)域有著緊密的關(guān)聯(lián)。然而,隨著科技的進(jìn)步,我國(guó)現(xiàn)行的傳統(tǒng)物理教學(xué)方法已無法適應(yīng)社會(huì)發(fā)展。因此,物理教學(xué)改革勢(shì)在必行。如何讓學(xué)生意識(shí)到物理科學(xué)在各種應(yīng)用學(xué)科中的基石作用,如何讓老師正確地傳播物理科學(xué)在自然科學(xué)研究中的不可替代性,充分發(fā)揮物理學(xué)科在現(xiàn)實(shí)生活及科技發(fā)展中的作用,需要師生雙方的共同努力。
一、物理教學(xué)的現(xiàn)狀
大學(xué)物理是理工科高等院校非物理學(xué)科專業(yè)學(xué)生必修的一門課程,它有利于系統(tǒng)地培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)的思維方法、提高學(xué)生的科研素質(zhì)。雖然這門學(xué)科在國(guó)內(nèi)高校中開設(shè)已久,但其依然存在著一些不容忽視的問題。通過物理教學(xué)改革解決此類問題以此提高大學(xué)物理的教學(xué)質(zhì)量勢(shì)在必行。
(一)教學(xué)內(nèi)容更新不及時(shí)
大學(xué)物理教材雖然各有不同,但是整體仍然以經(jīng)典力學(xué)為主,包括了力學(xué)、熱力學(xué)、光學(xué)以及近代物理。在傳統(tǒng)教育體系中,經(jīng)典力學(xué)從初中一直到大學(xué)都是教學(xué)重點(diǎn),但是近代物理在現(xiàn)今社會(huì)有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展,對(duì)科技的發(fā)展有著重要影響,而其在教學(xué)中的比重則嚴(yán)重不足,由此造成了物理教學(xué)在教學(xué)內(nèi)容上的重復(fù)、新知識(shí)補(bǔ)充不足。
(二)物理課時(shí)縮減
大學(xué)物理在眾多理工科院校中均是作為必修課存在的,它是研究自然科學(xué)的基礎(chǔ),能夠起到鍛煉學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)思維的作用。然而,隨著近年來高校擴(kuò)招及教學(xué)改革的大力提倡,在總學(xué)時(shí)有限的情況下,專業(yè)課和公共基礎(chǔ)課課時(shí)出現(xiàn)沖突時(shí),往往很多院系選擇壓縮必修課的課時(shí)以便為學(xué)生所學(xué)專業(yè)服務(wù)。隨著物理課時(shí)的不斷減少,物理知識(shí)體系的完整性、嚴(yán)謹(jǐn)性遭到破壞,老師無法系統(tǒng)、詳細(xì)地講解,學(xué)生無法熟練掌握經(jīng)典的物理原理規(guī)律,教學(xué)質(zhì)量嚴(yán)重下降。
(三)教師教學(xué)不認(rèn)真,教學(xué)方法單一
中國(guó)絕大部分高校在教師考評(píng)機(jī)制中均以科研成果為側(cè)重點(diǎn)。評(píng)職稱、晉升等均由論文質(zhì)量、數(shù)量來決定,這種體制直接導(dǎo)致很多教師將日常工作重心放在科研上,不重視教學(xué),只求不出教學(xué)事故即算完成任務(wù)。課堂教學(xué)僅僅是“填鴨式”地灌輸知識(shí),課件幾年未有更新,缺乏互動(dòng)討論,更不關(guān)心學(xué)生是否掌握所教知識(shí),是否達(dá)到了開設(shè)該門物理學(xué)科鍛煉學(xué)生基本科研素質(zhì)的基本要求。這樣的政策導(dǎo)向及教師教學(xué)就形成了一種怪相――課堂上老師為考核照本宣科讀課件,課下學(xué)生為應(yīng)付考試只看重點(diǎn),突擊復(fù)習(xí)。最后的結(jié)果是考試結(jié)束學(xué)生完全不知道所學(xué)知識(shí)有什么用,可以用來做什么,基本知識(shí)體系掌握不了,科研素質(zhì)得不到培養(yǎng),缺乏實(shí)踐能力。
(四)學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)熱情
受到社會(huì)大環(huán)境的影響,許多學(xué)生的學(xué)習(xí)動(dòng)機(jī)不純粹、不端正。面對(duì)日漸增大的就業(yè)壓力,部分學(xué)生只看重所學(xué)專業(yè)的實(shí)用性及所學(xué)課程能否為其就業(yè)增加砝碼,沒有正視物理學(xué)對(duì)于其邏輯思維能力、嚴(yán)謹(jǐn)科研素質(zhì)培養(yǎng)的重要性。很多學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后放松課業(yè),缺課逃課現(xiàn)象常見,對(duì)于大量的理論知識(shí)接受度低。此外,物理學(xué)相對(duì)于其他學(xué)科更為抽象,無法直觀地認(rèn)知感受,也讓很多學(xué)生對(duì)物理產(chǎn)生了畏懼心理。開設(shè)大學(xué)物理的目的已無法實(shí)現(xiàn)。
這些物理教學(xué)中發(fā)現(xiàn)的問題需要及時(shí)有效地解決,否則后果將越發(fā)嚴(yán)重。所以結(jié)合以上問題及本人的教學(xué)經(jīng)驗(yàn),提出了一些教學(xué)改革的意見。
二、對(duì)大學(xué)物理教學(xué)新模式的探索
隨著我國(guó)對(duì)于高校的教學(xué)質(zhì)量的重視日漸加深,教學(xué)改革勢(shì)在必行。針對(duì)上述物理教學(xué)中存在的問題,我們從教學(xué)內(nèi)容、方法、形式、考評(píng)機(jī)制和師資隊(duì)伍建設(shè)等方面提出了一些建議。
(一)優(yōu)化教學(xué)內(nèi)容,深化教學(xué)改革
教學(xué)內(nèi)容是提高教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。教學(xué)內(nèi)容是否合理、是否新穎直接關(guān)系著能否吸引學(xué)生的注意力,因此采納一些與時(shí)俱進(jìn)的、與現(xiàn)代科技相關(guān)聯(lián)的物理教學(xué)內(nèi)容是十分必要的。作為公共基礎(chǔ)課的大學(xué)物理,除了需包含傳統(tǒng)的力、光、熱、電等系統(tǒng)知識(shí)點(diǎn)外,可以增設(shè)一些學(xué)生較為感興趣的最新科技的教學(xué),如紅外遙感、光纖通信等。對(duì)不同專業(yè)的學(xué)生采取針對(duì)性教學(xué)以解決課時(shí)壓縮、授課時(shí)間不足等方面的矛盾。例如,對(duì)于通信工程專業(yè)學(xué)生可以將重點(diǎn)放在固體物理、量子統(tǒng)計(jì)方面,而熱學(xué)等方面可以以科普為主;對(duì)于土木工程專業(yè)的學(xué)生,量子物理等方面可以簡(jiǎn)單介紹常識(shí)性內(nèi)容,而力學(xué)部分則需著重講解,可以結(jié)合土木工程專業(yè)的實(shí)際問題解釋力學(xué)原理;對(duì)于機(jī)械方向的學(xué)生,講解重點(diǎn)則可放在力學(xué)、電磁學(xué)等內(nèi)容上,講授時(shí)可結(jié)合實(shí)際案例加深學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解。通過一個(gè)個(gè)案例分析將理論知識(shí)與生活實(shí)踐有機(jī)結(jié)合。例如,講授波疊加的時(shí)候可以聯(lián)系機(jī)動(dòng)車的管道消聲器的設(shè)計(jì)特點(diǎn),在講解重力、慣性時(shí),可以帶入神州飛船的太空工作畫面。將枯燥的知識(shí)化身為學(xué)生可以接觸到的一個(gè)個(gè)生活實(shí)例,將看似與生活毫無關(guān)聯(lián)的物理課程化為與專業(yè)特點(diǎn)相關(guān)的教學(xué)點(diǎn),既達(dá)到了夯實(shí)學(xué)生自然科學(xué)基本素養(yǎng)的目的,又使得學(xué)生正視了物理的重要性,主動(dòng)自覺地學(xué)習(xí)物理知識(shí)為自己未來的專業(yè)課程及工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。
(二)優(yōu)化教學(xué)方法,提高教學(xué)效果
教學(xué)方法對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情有著至關(guān)重要的作用。傳統(tǒng)教學(xué)方法枯燥、乏味,教學(xué)僅僅是公式、定理、定律的羅列,忽略了對(duì)學(xué)生的引導(dǎo),缺乏師生互動(dòng)。因此,為了讓學(xué)生更好地融入課堂,發(fā)現(xiàn)物理之美,老師可以充當(dāng)一個(gè)引導(dǎo)者的角色,以學(xué)生為主體,鼓勵(lì)學(xué)生親自動(dòng)手操作實(shí)驗(yàn)儀器,演示定理。此外,我們還可以借助各種現(xiàn)代化的教學(xué)手段,聽、看、做相結(jié)合,加深學(xué)生對(duì)問題的理解,激發(fā)學(xué)生好奇心,使之發(fā)揮主觀能動(dòng)性,自愿學(xué)習(xí)物理。老師還要重視中學(xué)物理知識(shí)和大學(xué)物理知識(shí)的區(qū)別,在教授新的知識(shí)點(diǎn)時(shí)和中學(xué)知識(shí)相區(qū)分。中學(xué)物理知識(shí)很多是常識(shí)性要點(diǎn),缺乏特定情境,而大學(xué)知識(shí)則更加嚴(yán)謹(jǐn)、完善,因此在對(duì)某些例題的講解要避免重復(fù)和誤導(dǎo)。在涉及到科學(xué)發(fā)展最前沿的新知識(shí)點(diǎn)時(shí),老師應(yīng)適當(dāng)解放思想,通過最基本的物理原理引申至最前沿的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。通過學(xué)生感興趣的課題激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,培養(yǎng)其思考、解決問題的能力,讓學(xué)生可以自己獨(dú)立思考,能夠主動(dòng)地通過查閱資料解決問題。為解決課時(shí)不足的問題,老師還可以通過網(wǎng)絡(luò)課程增加學(xué)生的學(xué)習(xí)時(shí)間。在教研組中開展精品課程錄制活動(dòng),將優(yōu)秀的課程視頻資源放在網(wǎng)絡(luò)上,使學(xué)生可以不受時(shí)間、地點(diǎn)的限制進(jìn)行學(xué)習(xí)。我們都知道,在物理教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)和教學(xué)兩者缺一不可。物理思想是以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的,一個(gè)物理思想的提出需通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)課也是需要充分關(guān)注的模塊。在實(shí)驗(yàn)課上要避免“填鴨式”教學(xué),背誦試操作。老師提供課題,不要限制設(shè)計(jì)思路,讓學(xué)生充分利用所掌握知識(shí)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),在此過程中發(fā)現(xiàn)問題、解決問題。這種方式可以提高學(xué)生動(dòng)手能力,培養(yǎng)學(xué)生基本科學(xué)素養(yǎng),提高創(chuàng)新意識(shí)。
(三)改革考評(píng)機(jī)制,提高教學(xué)熱情
對(duì)于高校教師而言,科研和教學(xué)是其工作的兩個(gè)重要方面。但是近年來,重科研、輕教學(xué)的不良風(fēng)氣在很多高校盛行。究其原因是高校僅僅追求科研成果、以論文數(shù)量評(píng)職稱的政策導(dǎo)致的。高校將教師的工資和職稱評(píng)定資格與每年發(fā)表的論文影響力、數(shù)量直接掛鉤,進(jìn)行量化考評(píng),而教學(xué)方面被嚴(yán)重忽視。在科研壓力下,很多教授漸漸忽視了教學(xué)上的責(zé)任義務(wù),只搞學(xué)術(shù)研究,最終導(dǎo)致教師教學(xué)熱情下降,學(xué)生學(xué)習(xí)熱情低迷。為解決此問題,高校管理層和教師要首先明確教學(xué)和科研的地位,確定兩者均是高校教育工作重點(diǎn)這一共識(shí)。教學(xué)應(yīng)該是一個(gè)教師之所以成為教師的職責(zé)所在,是一種光榮的使命。一個(gè)合格的大學(xué)教師應(yīng)該做好科研和教學(xué)的平衡。對(duì)于每一位老師而言,將有限的時(shí)間和精力合理地分配給教學(xué)和科研是一個(gè)值得思考和探討的問題。首先,我們應(yīng)該認(rèn)識(shí)到教學(xué)科研是可以相輔相成的,不是對(duì)立的存在。教學(xué)是傳道授業(yè)解惑,將知識(shí)、技能傳授給學(xué)生;科研是利用知識(shí)、技能發(fā)現(xiàn)驗(yàn)證客觀規(guī)律。教學(xué)是科研的基礎(chǔ),科研是教學(xué)的延伸。只有當(dāng)教學(xué)積累到一定程度之后才有可能突破知識(shí)的疆界,提出、發(fā)現(xiàn)新問題,這是科研進(jìn)步的起點(diǎn);優(yōu)秀的科研成果可以充實(shí)教學(xué)內(nèi)容,汲取前沿的、優(yōu)秀的科研成果更有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)。因此,高校教師應(yīng)該做到科研、教學(xué)兩手抓兩手都要硬。
三、結(jié)束語(yǔ)
物理學(xué)作為一切自然科學(xué)的基礎(chǔ)學(xué)科,其重要性不言而喻。本文分析了現(xiàn)階段教學(xué)內(nèi)容上、方法上以及制度上的一些問題,提出了一些意見和建議,如何在現(xiàn)今的社會(huì)大環(huán)境下既要培養(yǎng)學(xué)生純粹的科研素養(yǎng)又要能適應(yīng)社會(huì)培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的要求。我們要不斷發(fā)現(xiàn)問題、解決問題,提高教師隊(duì)伍素質(zhì),培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐創(chuàng)新能力。通過教學(xué)改革,提高整體教學(xué)質(zhì)量,培養(yǎng)國(guó)家棟梁。
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