李師群

（清華大學(xué)物理系，北京 100084）

我國的《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020 年）》提出了“優(yōu)先發(fā)展、育人為本、改革創(chuàng)新、促進公平、提高質(zhì)量”的工作方針，對高等教育，則明確要求“全面提高高等教育質(zhì)量，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，提升科學(xué)研究水平，增強社會服務(wù)能力，優(yōu)化結(jié)構(gòu)辦出特色”.全面提高教育質(zhì)量和人才培養(yǎng)質(zhì)量已成為高等教育發(fā)展的核心任務(wù).

近十多年來，我國高等教育發(fā)生了巨大的變化.為了不斷推動高等教育教學(xué)改革，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，教育部要求各學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會以研究課題立項的方式，開展各學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究，制定學(xué)科專業(yè)教學(xué)規(guī)范和編制課程教學(xué)基本要求，引導(dǎo)高等學(xué)校學(xué)科專業(yè)的教學(xué)改革和建設(shè)，指導(dǎo)學(xué)科專業(yè)評估.從2003年起“高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會”及之后的“高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會”（以下簡稱“分教指委”）采取全體委員參加并分工合作的工作方式，深入調(diào)查研究，在“分教指委”內(nèi)外充分分析討論的基礎(chǔ)上，編制了《理工科類大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》和《理工科類大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》.在編制、修訂、宣傳、實施這兩個《基本要求》的過程中，我們深深地體會到：物理基礎(chǔ)課程教學(xué)，對于青年學(xué)生的全面成長起著極其重要的作用，因此是確保和提高高等學(xué)校人才培養(yǎng)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié).通過調(diào)查研究還看到，我們還有一些高等學(xué)校存在忽視基礎(chǔ)課程教學(xué)的傾向，從長遠發(fā)展的角度看將影響到我國人才培養(yǎng)質(zhì)量的提高.

1 物理基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)中有著非常重要的地位和作用

現(xiàn)今社會公民科學(xué)素質(zhì)的提高是深受重視的社會發(fā)展的關(guān)鍵因素.我國在2005 年制定《全民科學(xué) 素 質(zhì) 行 動 計 劃 綱 要（2006—2010—2020年）》，全面推動我國公民科學(xué)素質(zhì)建設(shè)，通過發(fā)展科學(xué)技術(shù)教育、傳播與普及，盡快使全民科學(xué)素質(zhì)在整體上有大幅度的提高.面對科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展和知識更新速度的不斷加快，科學(xué)素質(zhì)的重要性變得越來越突出.因為有的知識隨著科學(xué)的進步可能過時，而科學(xué)素質(zhì)則將長期起作用，并影響到人的一生.實際上，一些發(fā)達國家也早已注意到公民科學(xué)素質(zhì)水平已成為制約經(jīng)濟發(fā)展和社會進步的瓶頸.例如，美國科學(xué)促進協(xié)會（AAAS）1989年就指出：“沒有一個具備科學(xué)素養(yǎng)的大眾，美好世界的前景就沒有指望”.

對于青年學(xué)生，科學(xué)素質(zhì)的提高是各級教育在人才培養(yǎng)中都十分關(guān)注的議題.加強物理教育，是全面提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)的最為有效的途徑，它在全面培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)觀念、探索精神和創(chuàng)新精神、科學(xué)思維能力和智力、科學(xué)的方法、科學(xué)精神和科學(xué)作風等方面別無替代.2000 年在柏林舉行的第三屆世界物理學(xué)大會指出：“物理學(xué)是我們認識世界的基礎(chǔ)，……物理學(xué)是人類文明中不可替代的基石，應(yīng)該在教育中扮演最主要的角色”.我國的科學(xué)家也指出：“物理學(xué)曾經(jīng)是，現(xiàn)在是，將來也依然是支撐所有科學(xué)技術(shù)的基礎(chǔ)科學(xué).……在國民科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)中，基礎(chǔ)科學(xué)教育，包括物理教育有其獨特的地位.……求新、求美、求真，良好的科學(xué)氣質(zhì)，是物理學(xué)對于人文精神的貢獻.因此物理學(xué)不但作為一門學(xué)科知識推動了社會前進，更作為一種人文的大科學(xué)引領(lǐng)了公民素質(zhì)提高”（摘自中國科學(xué)院《2007 科學(xué)發(fā)展報告》中沈?qū)W礎(chǔ)、甘子釗、賀賢土、楊國楨、朱邦芬、楊福家、鄭厚植、李家明、匡定波、葛墨林、陶瑞寶、邢定鈺等院士的文章“關(guān)于基礎(chǔ)科學(xué)教育與人才培養(yǎng)的建議”）.

對于廣大科系的大學(xué)生來說，物理教育主要是物理基礎(chǔ)的教育.近年來隨著教學(xué)改革的深入進行，越來越多的人已經(jīng)認識到物理基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)中的地位和作用.我們在兩個《基本要求》中明確指出：“大學(xué)物理課程在為學(xué)生系統(tǒng)地打好必要的物理基礎(chǔ)，培養(yǎng)學(xué)生樹立科學(xué)的世界觀，增強學(xué)生分析問題和解決問題的能力，培養(yǎng)學(xué)生的探索精神和創(chuàng)新意識等方面，具有其他課程不能替代的重要作用.”實際上，物理教學(xué)界早就有同樣的認識：“大學(xué)里的物理課絕不僅僅是物理知識的教育，更不是主要為專業(yè)課服務(wù)的.我們認為，物理學(xué)是整個自然科學(xué)和現(xiàn)代工程技術(shù)的基礎(chǔ)；對于任何專業(yè)，大學(xué)基礎(chǔ)物理課的目的，都是使學(xué)生對物理學(xué)的內(nèi)容和方法、工作語言、概念和物理圖像、其歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面，從整體上有個全面的了解；這是一門培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課”（摘自陳佳洱院士、趙凱華教授、王殖東教授1999年的文章“面向21世紀，急待重建我國的工科物理教育”）.

物理基礎(chǔ)課教學(xué)從以下幾個方面有助于青年學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)和提高.

1.1 學(xué)習物理學(xué)有助于青年學(xué)生確立正確的科學(xué)觀念

物理學(xué)本質(zhì)上是實驗的科學(xué)，因之學(xué)習物理學(xué)有助于讓學(xué)生確立實踐是檢驗真理的惟一標準的科學(xué)觀念；物理學(xué)是研究客觀世界最基本的運動形式的，因之學(xué)習物理學(xué)有助于讓學(xué)生確立唯物主義世界觀；物理學(xué)是不斷發(fā)展進步的，因之學(xué)習物理學(xué)有助于讓學(xué)生明確人類認識是不斷從相對真理走向絕對真理的過程；物理學(xué)知識是技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)，因之學(xué)習物理學(xué)有助于讓學(xué)生確立科學(xué)技術(shù)是第一生產(chǎn)力的科學(xué)觀念…….通過物理教育培養(yǎng)學(xué)生正確的世界觀和科學(xué)觀念，是物理學(xué)本身的特點和優(yōu)勢，是其他學(xué)科難以取代的.

1.2 學(xué)習物理學(xué)有助于青年學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法、提高分析能力

物理學(xué)發(fā)展了多種多樣的研究方法，包括：演繹歸納、分析綜合、科學(xué)抽象、類比聯(lián)想、猜測試探以及模型化方法、半定量方法、統(tǒng)計方法、實驗方法等等.這些方法在科學(xué)研究中具有典型性和代表性.因此，通過物理學(xué)的學(xué)習能使學(xué)生受到全面的科學(xué)方法的訓(xùn)練.實際上，很多科學(xué)技術(shù)問題，特別是工程技術(shù)問題歸根到底常常是物理學(xué)問題.很多事實表明，許多科學(xué)研究，甚至包括社會科學(xué)的研究，不僅借助了物理學(xué)的知識，還借助于物理學(xué)的研究方法.通過物理教育使學(xué)生掌握這些科學(xué)方法，其意義遠比學(xué)習一些具體知識重要得多.學(xué)習物理學(xué)還可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題的能力，并對所涉及的問題有一定深度的理解，判斷研究結(jié)果的合理性.

1.3 學(xué)習物理學(xué)有助于激發(fā)青年學(xué)生的科學(xué)精神，培養(yǎng)青年學(xué)生的科學(xué)作風

物理學(xué)的發(fā)展過程是不斷探索、不斷創(chuàng)新的過程.物理學(xué)中新的觀念的提出，新的原理的建立都是物理學(xué)家們勇敢地向傳統(tǒng)觀念挑戰(zhàn)，大膽地進行想象和創(chuàng)造的結(jié)果.物理學(xué)中充滿了艱苦探索、大膽創(chuàng)新的事例，它們能大大激發(fā)青年學(xué)生創(chuàng)造的欲望、百折不撓的科學(xué)精神.物理學(xué)又是高度定量的精密的科學(xué)，它的理論體系不僅有嚴密的邏輯推理，也要經(jīng)過嚴格的實驗驗證.它尊重事實，反對迷信.物理學(xué)的理論和實驗研究都十分注意它的嚴密性、精確性、可靠性，因此學(xué)習物理學(xué)不僅能受到滲透在其中的科學(xué)精神的熏陶，還能培養(yǎng)尊重事實、嚴謹求實、一絲不茍的科學(xué)作風.

1.4 學(xué)習物理學(xué)可以獲得客觀世界最基本的運動形態(tài)的規(guī)律的重要知識，為其他學(xué)科專業(yè)奠定必要的知識基礎(chǔ)

物理學(xué)不僅是其他學(xué)科發(fā)展的技術(shù)和理論支撐，同時也是許多新興學(xué)科和交叉學(xué)科產(chǎn)生、成長和發(fā)展的基礎(chǔ).物理學(xué)還是新技術(shù)的基礎(chǔ)、源泉和先導(dǎo)，沒有物理學(xué)的研究和進展，就不會有技術(shù)的進步.很多著名專家學(xué)者都曾指出物理學(xué)作為基礎(chǔ)學(xué)科的重要，所有的技術(shù)學(xué)科必須重視學(xué)習物理學(xué).例如我國電子學(xué)專家孟昭英院士就說過：機械、電子、材料……等技術(shù)學(xué)科好比一棵大樹的枝葉、花果，物理學(xué)好比這棵大樹的根莖和樹干.沒有壯實的根莖和樹干，就不可能有茂盛的枝葉和花果（1982 年在清華大學(xué)新教師大會上的講話）.學(xué)好物理，就為其他學(xué)科專業(yè)的學(xué)習奠定了扎實的、必要的知識基礎(chǔ)，這已成為了科學(xué)技術(shù)界絕大多數(shù)人的共識.

基于上述關(guān)于物理基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)中的地位和作用的論述，我們就不難理解，為什么十多年來我國的很多高等學(xué)校甚至在文科類專業(yè)都開設(shè)了文科物理課程，而且這個勢頭還在增長中；也不難理解為什么一些國內(nèi)外教育專家仍在呼吁“我們物理教師必須將關(guān)注點從‘面向物理學(xué)家和其他科學(xué)家的物理’擴大到‘面向全體學(xué)生的物理’.……它意味著每個學(xué)生——每一個！——都需要一門與文化和社會相聯(lián)系的物理學(xué)或天文學(xué)課程”（美國物理教育專家Art Hobson語）.

2 在一些高等學(xué)校中還存在著忽視基礎(chǔ)課教學(xué)的傾向

為了解和把握目前我國高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)基本情況，落實教學(xué)基本要求，為教育部加強本科教學(xué)工作、推進教學(xué)改革和提高教學(xué)質(zhì)量提供可靠依據(jù)，我們“分教指委”2007—2008年組織進行了“高等學(xué)校物理基礎(chǔ)課程教學(xué)基本情況調(diào)查”，以問卷調(diào)查方式在全國范圍內(nèi)開展了一次高校物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)基本情況的普查.調(diào)查在“分教指委”統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo)下和東北、西北、華北、華東、中南和西南六個地區(qū)協(xié)作組的具體安排下進行，并通過六個地區(qū)協(xié)作組所建立的基礎(chǔ)物理教學(xué)聯(lián)絡(luò)網(wǎng)實施，調(diào)查采取網(wǎng)上填報的方式進行.調(diào)查內(nèi)容圍繞基礎(chǔ)物理課程所涉及的大學(xué)物理和物理實驗兩門課程，包括學(xué)習基礎(chǔ)物理課程的學(xué)生、課程教學(xué)的模式和內(nèi)容、學(xué)時、參與教學(xué)的教師情況等等.

調(diào)查共收到138 個學(xué)校的調(diào)查表，樣本數(shù)已達到有統(tǒng)計意義的數(shù)目，約占涉及物理基礎(chǔ)課程教學(xué)的全國本科院校的近10%.從調(diào)查結(jié)果推測：全國每年大學(xué)本科學(xué)生中學(xué)習物理基礎(chǔ)課程的學(xué)生人數(shù)接近60%；估計從事本科物理教育的教師大約幾萬名左右，其中從事物理基礎(chǔ)課程教學(xué)的教師以副教授及有碩士學(xué)位者居多，主體年齡在45歲以下，教師承擔的教學(xué)任務(wù)十分繁重；相當數(shù)量學(xué)校的物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)學(xué)時偏少，使得物理基礎(chǔ)課程教學(xué)達到《基本要求》的困難增加.考慮到實際所調(diào)查學(xué)校層次普遍較高，全國范圍高等學(xué)校的物理基礎(chǔ)課的教學(xué)情況不容樂觀.

之所以存在這樣的狀況，除了高等學(xué)校普遍擴招后學(xué)生規(guī)模大與教學(xué)資源（師資等）相對發(fā)展較慢之間的不協(xié)調(diào)外，最主要的原因還是我們的一些高等學(xué)校存在著忽視基礎(chǔ)課程教學(xué)的傾向.一些學(xué)校對科學(xué)研究的關(guān)注程度，遠遠超過對提高教育質(zhì)量、人才培養(yǎng)質(zhì)量的關(guān)注程度；對專業(yè)方向的課程教學(xué)，看得遠比基礎(chǔ)課程教學(xué)重要.他們對基礎(chǔ)課程教學(xué)的認識，還停留在認為基礎(chǔ)課只是為專業(yè)課打知識基礎(chǔ)、為專業(yè)教育服務(wù)的水平.老師們反映，如果因為什么原因（例如減輕學(xué)生負擔）要砍一些學(xué)時，學(xué)校首先想到的是砍基礎(chǔ)課的學(xué)時；如果因畢業(yè)生就業(yè)率有了壓力，院系常常會增加一些專業(yè)訓(xùn)練課程來應(yīng)對，學(xué)時又是從基礎(chǔ)課的學(xué)時擠出來…….所有這些情況，反映出的是一種急功近利的情緒.

實際除了這些比較短視的認識有待進一步貫徹科學(xué)發(fā)展觀來提高以外，還有另外的新情況也需要這些高等學(xué)校改變忽視基礎(chǔ)課教學(xué)的傾向才能有效面對.這就是因中學(xué)新課標的全面實施和高考格局的多樣化造成的學(xué)生入學(xué)時在中學(xué)奠定的基礎(chǔ)有所變化的新情況.

2011年春，我們“分教指委”組織了“高等學(xué)校2010級新生中學(xué)物理課選修情況調(diào)查”.我們期望通過問卷調(diào)查，了解中學(xué)新課標執(zhí)行以后，進入高校各類專業(yè)學(xué)習的新生在中學(xué)所學(xué)過的物理基礎(chǔ)知識基本情況，在此基礎(chǔ)上及時調(diào)整大學(xué)物理課程的教學(xué)安排，采取必要的應(yīng)對措施，將提高物理課程的教學(xué)質(zhì)量落到實處.調(diào)查結(jié)果顯示，中學(xué)新課標必修部分主要以力學(xué)為主，選修加強了電學(xué)，因此中學(xué)物理基礎(chǔ)知識以力學(xué)、電學(xué)為主，對熱學(xué)等有一定弱化；但由于中學(xué)普遍按照高考大綱的要求設(shè)課、選課，在一定程度上減小了新課標的影響，高考是實際的指揮棒.目前高考格局已多樣化，造成學(xué)生在中學(xué)打下的基礎(chǔ)比以前有較大的分散性.高等學(xué)校若無視入學(xué)學(xué)生情況的變化，對學(xué)生在大學(xué)的順利成長顯然是不利的.學(xué)生入學(xué)后首先進入的是基礎(chǔ)課的教學(xué)，要順利解決中學(xué)—大學(xué)的銜接問題，最有效的途徑就是重視基礎(chǔ)課階段的教育，正視人才培養(yǎng)過程中基礎(chǔ)課教學(xué)的關(guān)鍵性作用，滿腔熱情地支持基礎(chǔ)課程的教學(xué)改革，全面提高基礎(chǔ)課的教學(xué)水平.

3 一點建議

1）“基礎(chǔ)科學(xué)教育，特別是數(shù)理科學(xué)的教育與人才培養(yǎng)，對于一個國家的科技、經(jīng)濟與社會的可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義，這是一項長期的、基礎(chǔ)性的投資，更是國家利益和國家發(fā)展的需要”（摘自“關(guān)于基礎(chǔ)科學(xué)教育與人才培養(yǎng)的建議”）.建議教育部和各級教育管理部門，以人才培養(yǎng)的戰(zhàn)略眼光來指導(dǎo)各類高等學(xué)校擺正基礎(chǔ)課教學(xué)的位置.

2）我們應(yīng)充分重視物理基礎(chǔ)課程在人才培養(yǎng)過程中的作用.基礎(chǔ)課程的學(xué)時是切實貫徹基礎(chǔ)課程《基本要求》的保證.建議我們高等學(xué)校的教學(xué)管理部門從提高教學(xué)質(zhì)量和提高人才培養(yǎng)質(zhì)量的長遠目標著眼，寧可從其他方面爭取學(xué)時，也不應(yīng)短視地壓縮基礎(chǔ)課程的學(xué)時.

3）“教育大計，教師為本.有好的教師，才有好的教育”（摘自“國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010－2020年）”）.目前高等學(xué)校中物理基礎(chǔ)課程的教學(xué)任務(wù)普遍較重，教師隊伍從量到質(zhì)極待加強建設(shè).建議各級教育管理部門、教學(xué)指導(dǎo)委員會、教學(xué)研究會等努力完善培養(yǎng)培訓(xùn)體系，做好培養(yǎng)培訓(xùn)規(guī)劃，通過研修培訓(xùn)、學(xué)術(shù)交流、項目資助等方式，提高教師專業(yè)水平和教學(xué)能力，以全面提升教師素質(zhì).