王永柱

（中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院，中國(guó) 北京 100048）

基于安全工程專業(yè)的大學(xué)物理課程改革

王永柱

（中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院，中國(guó) 北京 100048）

以安全工程專業(yè)為例，從該專業(yè)的人才培養(yǎng)特點(diǎn)和培養(yǎng)方案的設(shè)置出發(fā)，分析大學(xué)物理與專業(yè)課程在教學(xué)內(nèi)容方面的相互聯(lián)系，從而優(yōu)化了教學(xué)內(nèi)容，并提出設(shè)置“物理與安全”的教學(xué)環(huán)節(jié)，使學(xué)生能夠充分體會(huì)到大學(xué)物理課程在安全工程課程體系中的重要地位，從而調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)質(zhì)量。

安全工程；大學(xué)物理；教學(xué)改革

0 前言

物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)形式及物質(zhì)間相互作用的自然科學(xué)，它是其他自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)[1]。以物理學(xué)基礎(chǔ)為內(nèi)容的大學(xué)物理課程，是所有理工科專業(yè)學(xué)生必修的一門基礎(chǔ)課程，通過該課程的學(xué)習(xí)，不僅可以培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)，增強(qiáng)學(xué)生分析問題解決問題的能力，開發(fā)學(xué)生探索精神和創(chuàng)新意識(shí)，還為學(xué)生日后專業(yè)課的學(xué)習(xí)打下堅(jiān)實(shí)的]基礎(chǔ)。但是對(duì)于不同專業(yè)，所需的物理知識(shí)側(cè)重點(diǎn)是不同的[2-5]，例如電子類專業(yè)側(cè)重于電磁學(xué)，化工類專業(yè)側(cè)重于熱學(xué)，機(jī)械類專業(yè)側(cè)重于力學(xué)等。然而目前我國(guó)大部分大學(xué)物理教材及教學(xué)內(nèi)容并無專業(yè)差別，教學(xué)內(nèi)容往往偏重于理論知識(shí)，容易造成理論和實(shí)踐及專業(yè)的脫節(jié)，導(dǎo)致學(xué)生無法體會(huì)大學(xué)物理課程與自身專業(yè)的密切聯(lián)系，使得教學(xué)效果大打折扣。要充分發(fā)揮大學(xué)物理課程的作用，就應(yīng)該根據(jù)各專業(yè)的特點(diǎn)，有針對(duì)性的合理安排教學(xué)內(nèi)容，這樣才能高效的達(dá)到更好的教學(xué)效果。本文以中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院安全工程專業(yè)為例，對(duì)該專業(yè)的大學(xué)物理課程進(jìn)行針對(duì)性的改革探索。

1 安全工程專業(yè)課程與大學(xué)物理相關(guān)性分析

1.1 大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容

根據(jù)《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》[1]，將大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容分為11個(gè)教學(xué)模塊，如表1所示。

表1 大學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容

1.2 與大學(xué)物理相關(guān)的安全工程專業(yè)課程

將表1中11個(gè)教學(xué)模塊與安全工程專業(yè)各門課程教學(xué)大綱中教學(xué)比對(duì)，便可以總結(jié)出與大學(xué)物理有關(guān)聯(lián)的相關(guān)課程，如表2。

表2 與大學(xué)物理相關(guān)的安全工程專業(yè)課程

1.3 大學(xué)物理各模塊與安全工程專業(yè)的緊密程度

將11個(gè)教學(xué)模塊中的125個(gè)知識(shí)點(diǎn)與各課程教學(xué)大綱中的知識(shí)點(diǎn)比較分析，可以進(jìn)一步分析大學(xué)物理各個(gè)知識(shí)點(diǎn)與安全工程專業(yè)課程的相關(guān)性及緊密程度，現(xiàn)將這種緊密程度由高到低分為A、B、C、D4個(gè)等級(jí)分別代表強(qiáng)、較強(qiáng)、弱、很弱4中關(guān)系，具體如表3。

表3 大學(xué)物理各項(xiàng)內(nèi)容與安全工程專業(yè)的緊密程度

2 課程改革

2.1 教學(xué)內(nèi)容的改革

鑒于中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院安全工程專業(yè)大學(xué)物理只有80個(gè)理論學(xué)時(shí)，遠(yuǎn)達(dá)不到《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理課程教學(xué)基本要求》建議的最低126學(xué)時(shí)。因此有必要對(duì)教學(xué)內(nèi)容做有效調(diào)整。結(jié)合安全工程專業(yè)培養(yǎng)要求，以學(xué)生應(yīng)掌握的最基本的物理基礎(chǔ)知識(shí)為綱，該簡(jiǎn)化的內(nèi)容簡(jiǎn)化，該深入的內(nèi)容深入。具體作如下調(diào)整：

一是，刪除部分課堂講授內(nèi)容改為學(xué)生自學(xué)。將表3中等級(jí)為D的幾塊內(nèi)容（狹義相對(duì)論、量子物理、天體物理及高新技術(shù)）略去不在課堂講授。

二是，縮減部分內(nèi)容學(xué)時(shí)。和高中物理相比，大學(xué)物理需要應(yīng)用高等數(shù)學(xué)基礎(chǔ)，物理量也由簡(jiǎn)單的恒量間的關(guān)系轉(zhuǎn)變?yōu)樽兞块g的函數(shù)關(guān)系，突出變量間的瞬時(shí)性和矢量性，能夠解決更為復(fù)雜普適的問題。盡管如此，大學(xué)物理的很多知識(shí)點(diǎn)都是學(xué)生熟悉的，例如質(zhì)點(diǎn)力學(xué)中質(zhì)量、速度、加速度、牛頓定律等內(nèi)容。教師應(yīng)根據(jù)學(xué)生基礎(chǔ)，著重針對(duì)加深學(xué)生對(duì)概念的理解。對(duì)于這些內(nèi)容可以適當(dāng)縮減學(xué)時(shí)。另外還有部分內(nèi)容和其他課程重復(fù)（比如熱學(xué)中熱力學(xué)第一、第二定律和普通化學(xué)、工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)重復(fù)），可與其他任課教師協(xié)調(diào)后精簡(jiǎn)。

三是，加強(qiáng)和專業(yè)緊密程度高的內(nèi)容教學(xué)。例如對(duì)于力學(xué)中的剛體轉(zhuǎn)動(dòng)，一方面學(xué)生對(duì)這部分內(nèi)容陌生，一方面它是工程力學(xué)、機(jī)械原理課程等后續(xù)課程的重要基礎(chǔ)。

2.2 教學(xué)模式設(shè)置

為了能夠讓物理知識(shí)與專業(yè)知識(shí)相結(jié)合，引起學(xué)生興趣，在教學(xué)中引入“物理與安全”環(huán)節(jié)，圖1中以知識(shí)點(diǎn)“靜電場(chǎng)中的導(dǎo)體”為例，展示“物理與安全”環(huán)節(jié)的教學(xué)過程，在物理知識(shí)環(huán)節(jié)，涉及靜電平衡、電荷分布規(guī)律、尖端放電、導(dǎo)體接地后的電荷分布、靜電屏蔽等內(nèi)容，通過對(duì)尖端放電的理解，便可以導(dǎo)入電氣安全、靜電安全、雷電安全等安全知識(shí)，同時(shí)又可以結(jié)合物理知識(shí)講解如何比防止相關(guān)安全事故的發(fā)生。通過這個(gè)環(huán)節(jié)的設(shè)置，會(huì)讓學(xué)生體會(huì)到物理知識(shí)與安全知識(shí)之間的相互關(guān)聯(lián)。

Beginning from the set of cultivation schemes and the feature of talent cultivation,analyses mutual connections between College Physics and Safety engineering courses.Optimizes The Teaching Content and proposes a Teaching Procedure of“physics and safety”which can make students aware of the important role of College Physics.And then,learning motivation of students could been raised and teaching quality of teachers could been improved.

Safety engineering;College physics;Education reform

王永柱（1982—），男，中國(guó)勞動(dòng)關(guān)系學(xué)院安全工程系，講師。