摘要:本文介绍一种与国内完全不同的物理系培养方式与理念,旨在抛砖引玉,望能引发有关人士的注意与思考。
关键词:物理教育;
中图分类号:G640文献标识码:A文章编号:1003-2851(2010)08-0107-02
本人于2010年1月至6月在英国巴斯大学进行了为期半年的访学。现仅针对巴斯大学物理系情况,做个介绍与思考。
巴斯市是联合国教科文组织指定的一个世界文化遗产城市,巴斯大学坐落在离市中心两公里远的现代化绿野校园之上。大学成立于1966年,无论在学校的建筑外观和发展前景上,大学都非常明确地力争现代化。多年来,巴斯大学始终在独立评审机构编排的英国大学排行榜中名列前茅。一直是《泰晤士报优秀大学指南》中最佳大学之一。
巴斯大学一般没有统一规定的教材,老师会根据社会发展的趋势和需求选择最新的、最有发展前景的内容来编订讲义,与开学时候分发给学生,以进行教学,这样的教学方式很灵活,教师可以发挥很大主观能动性。而国内大学往往统一教材,一定程度上仍以考试为纲,来制定教学内容。这种一刀切模式,在一定程度上束缚了教师个性的发展,从而必将影响教师创造性,进而影响教学效果。巴斯大学在课堂和讲座之余会经常安排一些小型的、非正式的小组指导,学生可以与教师自由交换意见和观点这也是一个鼓励提出新观点、新方法的学习过程。我们的习题课大体上是教师归纳近期知识点,针对知识点可能涉及的有关题型讲解习题,学生依样画葫芦做做练习。当然这种方式有我们的特点和优势。但是,我们极少有一对一的辅导方式,因而很难及时把握学生的新思想,进而去激发学生的创造性。此外巴斯大学学生会有大量的课程设计(Coursework)和现场讲解表演(presentation) 极其锻炼人的动手能力和团队合作能力,这样,学生不仅能全面掌握学科知识,而且具备了分析问题解决问题的能力,这些能力正是日后工作极为需要的,个人认为,这点也是值当我们借鉴。
巴斯大学物理专业分为三年制、三年加一年国外制、三年加一年毕业设计这三种方式,其对国际合作及毕业设计的重视程度,是我们所欠缺的。当然这与我们软硬件资源的相对落后是相关的,不可一蹴而就。
三年制物理理学学士和其它物理专业前两年的物理课程开设是一样的。是申请物理硕士学位及两年后自由选择其它物理专业的基础。这种申请修硕士学位的方式是国内近期无法实现的方式。我们的情况是,不少本科生毕业后,迫于就业压力而选择千军万马挤考研这个“独木桥”,为应付考试,往往需要报辅导班,做题海战术,对于考试,每分必争,不亚于高考。而实际上学生考上研究生后,却不一定真正对所选专业真正感兴趣。这样,对社会的智力资源是一种浪费。当然,这种方式是被我国发展国情所限制的,希望早日看到国家经济与科技的真正强盛,我们的毕业生不是被迫去应试,而是因为兴趣与爱好而去做研究的那一天。
这两年的课程包含物理理论和实践的主干课程、数学、计算机和电子学。除了指定的课程外,学生也可以选择选修课,比如通常学生选择选修一门外语。三年制专业学生在第三年进行毕业设计,四年制学生额外实习一年或在国外学习一年。在毕业设计这一年里,学生除了进行毕业设计外,物理系还为学生提供一到两个培养课程以提高学生理论水平和解决实际问题的能力。
巴斯大学物理系的培养目标以大学提出的“高等教育理工科教学和研究与工业和商业紧密结合”为基础。培养学生在解决具体问题时具有高水平的数字计算、清晰的逻辑思考能力、开放性思维和创造力。物理课程的设计基于培养学生明确物理在现代科技中的基础性地位及逻辑思考和思维的灵活性,以助于他们后续的个人发展及就业。理学学士学位要求学生具有夯实的物理理论基础,在此同时,内容丰富的毕业设计为学生多样性发展提供基础,促使学生提高用人单位所看重的理论和技术水平。具体目标如下:A.提供一个具有启发性的支撑环境,使学生能够批判性的接受新的思想,挖掘其学术潜能。B.为学生打下全面的物理基础,使其能将基本的物理规律应用到其它所有物理分支学科上去。C.培养学生应用数学手段来分析和解决物理问题能力。D.培养学生实验技能,包括分析实验现象、得出有效实验结论及清晰的表达能力。E.建立一种学术基础和技能,比如解决、分析、表达问题能力、计算机等技能,为其从事物理相干行业或其它学科打下基础。
综合考虑到物理及天体物理两个学科的要求,为培养学生基础知识和各项技能提供指导,获得物理理学学士学位。在知识层面上,学生必须能够:A.掌握基本的物理概念、原理。B.能够用数学手段描述物理世界,尤其是基本的物理概念和原理。C.能够将基本物理原理规律在各个领域中灵活应用。为达到以上三点,教学方法上加强习题课、实验、课后作业及课程设计等环节。通过第一年和第二年每周的小组习题课,加强学生理解问题能力、独立自学能力、查阅相关背景知识能力、开拓学生知识视野、夯实学生对学科知识的理解和掌握。通过所修具体课程来考核上述三点教学效果。在所修课程开课前学生均将被告知具体考核方式及各种考核方式权重,如实验、课程设计、作业及期末考试。平时表现包括利用各种数学手段模型解决具体的物理问题、实验、计算机程序、实验报告、论文及口头表达。我们将考核所有所修课程。在智力技能层面上,学生必须能够:A.应用适当的物理原理和数学手段解决各种物理问题。B.能够清晰阐述理论和实际物理问题,把握物理原理实质。C.分析实验现象,比较所得实验数据和理论及前人实验数据间差异;分析、解释实验结果;思考前提假设和数值计算可靠性。D.建立数值模拟方案,得出数据估计值及不确定度。E.客观评价数据得出结论,善于提出问题,针对具体问题,能提出不同的解决方案。智力和认知技能通过一系列教学手段来实现,有正常的课堂教学、习题课、讨论课、实验环节、课后作业和课程设计。分析和解决问题能力通过课堂教学、习题课、讨论课来实现。第一年和第二年间,很多辅导课设置均是为了提高学生解决具体问题的策略,这目的是毕业设计的基础,而毕业设计恰恰是为了提高学生高水平的解决问题能力。实验技能通过实验和课程设计来达到。数值模拟技能则主要通过数学、计算机模拟、实验、和课程设计来实现。而认知技能的发展则贯穿整个学士学位教学环节。在通用技能层面上:A.掌握解决实际和理论问题的能力。B. 培养自学能力。C.团队合作能力培养。D.检索信息能力。E.写作、口头表达、交流能力。F.分摊工作任务、有效安排时间、按时完成工作能力。G.自我评估自行表现、理解力、反思自己的学习方式能力。通用技能的发展是通过一系列不同的教学活动来实现的,尽管没有明确提出哪门课程教导学生通用技能,而它确贯穿整个教学活动始终。掌握解决实际和理论问题的能力主要通过毕业设计、习题课、辅导课、实验课及课程设计来实现。自学能力、分摊工作任务、有效安排时间、按时完成工作能力、自我评估自行表现、理解力、反思自己的学习方式能力则贯穿于整个教学计划中,尤其是小组辅导环节。团队合作能力培养通过实验环节、和小组辅导课来实现。检索信息能力通过实验、课程设计;另外,写作、口头表达、交流能力可以通过一系列的方式,这些方式一般要求书面报告比如问题结论、技术性论文、实验和课程设计报告以及这些环节中其他所有要求学生反馈的各项信息。口头交流能力则主要通过习题课、辅导课、实验课及课程设计环节来培养。
对于有毕业实习的学生,他们还应该:A.理解他所雇用单位的基本运行框架及自己所做特定工作的重要性。B.在工作中应用大学期间所学知识。C.掌握实习环节中所学的专业技能。D.掌握专业技能,能够准确交流、有计划完成工作、评估新的信息、解决问题、决定解决问题方案、与他人工作协调并具有团队合作能力。在国外学习一年学生应该:A.在不同于英国的文化背景下有效的学习工作,掌握所在国语言。B.锻炼和提升在不同文化背景和环境下学习和工作的自信心及成熟的心态。
全日制学生必须每年修够六十学分,一般是相当于每年十门课程。带实习环节的物理学士学位前两年和第四年在大学全日制学习,第三年实习。带出国环节的物理学学士学位类似。第三年在国外学习,三种方式前两年和第四年完全一样。
介绍一种与国内完全不同的物理系培养方式与理念,旨在抛砖引玉,望能引发有关人士的注意与思考。
