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摘要：在以卓越人才培养为目标的高等教育改革中，应深入发掘大学物理课程本身具有的知识、思维、方法、精神等多层面价值内涵，持续推进大学物理课程教学改革实践，因材施教、因专业施教、因材施考，营造积极的数理文化氛围，充分发挥其在知识结构优化、创新能力养成、价值观导向方面的作用。
关键词：卓越人才培养；大学物理；课程改革
作者简介：于肇贤（1965-），男，山东莱州人，北京信息科技大学理学院，教授；于岩（1983-），女，山东烟台人，北京信息科技大学组织部，讲师。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学2011年度高教研究立项重点项目“数理文化的生态构建与我校应用型人才培养研究”（项目编号：2011GJZD02）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0124-02
人才培养、科学研究、服务社会、文化引领是高等学校办学的四大使命。其中，人才培养是大学的核心功能。在以学生为本的大学教育中，各类教育资源功用不一，它们从多个角度协同作用于学生的成长成才。大学物理课程是我国高等院校中理、工、医、农、林等各类非物理专业的必修基础课，是高等院校中科学类课程的典型代表。
经历了大学合并、教育产业化、本科高速扩招、研究生数量增长、学院改名等一系列事件的中国高等教育，越来越明确地感受到“培养卓越人才，进而提高对社会的贡献力”是衡量一所学校办学水平高低的重要指标。本文将走出工具逻辑的思维，探讨大学物理课程在高等教育中对卓越人才培养所能够起到的积极作用，从人的逻辑和社会视角重新定位大学物理课程的价值和贡献，以启发大家的思考，希望起到抛砖引玉的作用。
一、大学物理课程在培养卓越人才方面的重要作用
促进学生发展，需要各种教育资源的协同作用。因此，卓越人才培养方案的架构需要能够准确把握各种教育资源的功能所在。大学物理课程的模式是建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式，形成由学生、教师和管理者构成的有利于培养研究型人才的“生态环境”。
200年以前，英国作家威廉·布来克曾经说：“一粒沙里有一个世界，一朵花里有一个天堂，把无穷无尽握于手掌，永恒宁非是刹那时光？”从物理学的角度来看，也可以说：“物理学里有一个世界，物理学里有一个天堂，把思想方法握于手掌，终身受益且泽被后世。”
1.“知识基础”——大学物理课程的不可替代性
以物理学基础为内容的大学物理课程，是理工科各专业学生一门重要的通识性的必修基础课，该课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观、增强学生分析问题和解决问题的能力、培养学生的探索精神和创新意识等方面具有其它课程不能替代的重要作用。
1999年3月，亚特兰大召开的第23届国际纯粹物理和应用物理联合会代表大会决议中指出：“物理学是研究物质、能量和它们相互作用的学科，是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键的作用。对物理教育的支持和研究，在所有的国家都是重要的。”这是因为物理学发展着未来技术进步所需的基本知识，而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转；物理学在培养化学家、工程师、计算机科学家以及其他物理科学和生物医学科学工作者的教育中，是一个重要的组成部分；物理学扩展和提高了对其他学科的理解，诸如地球科学、农业科学、化学、生物学、环境科学以及天文学和宇宙学，而这些学科对世界上所有的民族都是至关重要；物理学提供了发展应用于医学的新设备和新技术所需的基本知识，如计算机层析术（CT）、磁共振成像、正电子发射层技术、超声波成像和激光手术等改善了人们的生活质量。
2.物理课在学生职业生涯中的作用
经济全球化时代，世界性的产业结构调整以及交叉学科和高新技术的大量涌现，要求工科毕业生不仅能够理解和应用高新技术，而且更应具有发展和创造高新技术的能力。
大学物理课程兼有物理基础知识教育和科学素质教育两种基本作用。物理学原理是技术的源泉，是多学科交叉、转移和渗透的支撑点，因此，在工科人才的培养中，物理课担负着重要的任务，适应人才市场“淡化专业、注重基础”的趋势。
3.“授人以渔”——培养创新能力，助推知识结构优化
由于物理学具有知识、思维、方法、精神等多层面的价值内涵，它对人才培养的作用也不仅仅局限于公式和数理逻辑。物理学中一系列获取知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法，对学生而言的最重要意义是“授人以渔”。
卓越人才培养培养的是知识基础和思维方式、解决问题能力。获取物理学知识可概括为五点：提出命题、推测答案、理论预言、实验检验、修改理论。这些方法有助于提升学生对外界事物的洞察力，为创新能力培养提供直觉方式感知信息的必要训练。此外，大学物理课程还可以通过结合具体问题展示哲学上的启示，进而给学生以哲学方面的熏陶。例如：矛盾的普遍性寓于矛盾的特殊性之中，并通过特殊性表现出来，没有特殊性就没有普遍性。
笔者的体会是，未来研究或者工作中遇到难点问题，大多出在思维方式、工作方法和知识基础上。大学物理课程在教学过程中，要让学生有兴趣不断获取新知识，有能力不断改善知识结构；要让学生学会质疑，把学习能力转化为知识能力。这有助于改变大学松散的课程组合现状，让各种教育资源协同作用，从而激发学生探索问题、解决问题、优化知识结构的欲望，弥补应试教育的负面影响，使学生获得终身学习能力。
4.“精神引领”——正面价值观导向、爱国精神教育
艺术尚美，科学求真，道德向善，卓越人才是真善美的统一。一个人的成长，用价值观和道德上的“正能量”引导行为取向至关重要，精神的成长既要通过思想道德教育课程来培养，也要用科学的阵地来支撑，给学生实实在在的感受。 从古今中外物理学家的生平中，不乏关于做人做事方面的富有启示的故事。大学物理课程中，通过对阿基米德、牛顿、爱因斯坦以及中国钱学森、竺可桢、周培源、吴有训、钱三强、钱伟长、邓稼先等科学家故事的讲述，无形中引导了大学生的价值观和理想信念。
二、对推进大学物理课程改革的几点想法
论语中有言：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是最好的老师，物理教师的首要任务是提高学生学习物理的兴趣，调动学生学习物理的主动性。教学改革、考试改革的理念和实践，不能背离这个学习的基本规律。在推进大学物理课程改革中，推动了以下几个做法，并取得了良好的效果。
1.积极推进大学物理教学改革实践，因材施教，因专业施教
在教学内容上采取模块化的教学模式，即整合经典，加强近代，渗透前沿；联系应用，融合学史，培养创新。特别注重物理文化的传授，结合有关教学内容介绍演绎法的三个特点（传承性、释义性、新的理论预言），介绍归纳法的应用、建立理想化模型的思想方法，介绍科学史上处理问题的两种途径（一是在原有理论的基础上，通过提出合理的假设，去修正旧的理论；二是提出新概念，建立新理论），及时将与本课程有关的最新物理学进展引入课堂教学，注意介绍中国物理学家的工作，激发学生的民族自豪感。
因材施教方面：在教学过程中，注重讲解获取知识、组织知识和运用知识的思想、方法和手段，努力做到让学生有兴趣不断获取新知识，有能力不断改善知识结构。让学生学会质疑，把学习能力转化为知识能力，为最终提高职业能力储备力量。积极探索能使学生获得终身学习能力的途径和方法。
因专业施教方面：2010年就大学物理特殊需求问题，笔者曾在全校范围进行过问卷调查。结果显示，在教学上注重结合专业特点，因专业施教，处理好共性与个性、基础与应用的关系，收到了很好的效果。
2.积极推进大学物理考试改革，因材施考
在命题考试方面，通过试题风格的变化，推动实现由应试教育向素质教育的转变。注重运用问题式、探究式、启发式、讨论式等手段；注重运用比较、分类、类比、归纳和演绎、分析和综合、证明和反证、假设等方法，一方面减少了客观题，增加了主观题；另一方面增加了有相当难度的附加题，为基础好的学生提供了展示能力的舞台；同时，注重知识的灵活运用。
2012年，北京信息科技大学（以下简称“我校”）通过教改立项完成了大学物理试题库的建设。笔者认为，因材施考的前提是不能降低教学要求，而应该重点考查学生对基本概念、基本原理的理解以及灵活运用的程度。例如：2011年日本发生9级地震，地球当天的自转周期减小了1.6微秒，在6月份的考试中，便结合这一时政让学生运用物理模型定性地解释这种现象。
从实施因材施教、因专业施教和因材施考的效果来看，近年来大学物理课程的整体教学质量稳步提高。近六年在全国部分地区大学生物理竞赛中我校共有209名学生获奖（见表1），其中特等奖1人，一等奖36人，二等奖56人，三等奖116人。我校总体竞赛成绩在京内外同类高校中位于前列。近年来大学物理课程的整体及格率有较大提高，2011年全年平均及格率达到88.25%。
表1 全国部分地区物理竞赛成绩
届次（时间） 获奖等级及人数
第23届
（2006年） 21人获奖（特等奖1人，一等奖8人，二等奖6人，三等奖6人）
第24届
（2007年） 41人获奖（一等奖7人，二等奖11人，三等奖23人）
第25届
（2008年） 31人获奖：二等奖5人，三等奖26人
第26届
（2009年） 39人获奖：一等奖2人，二等奖18人，三等奖19人
第27届
（2010年） 38人获奖：一等奖8人，二等奖8人，三等奖22人
第29届
（2012年） 31人获奖：一等奖7人，二等奖9人，三等奖15人
3.积极营造数理文化氛围，努力提高教学质量
众多数学家和物理学家的科学成就是丰富宝贵的经验，要通过在教学过程中构建起数理生态文化，使学生得到数学文化和物理文化的熏陶，达到教学过程中互促共进的双赢目的。
第一，合理引导，注意宣讲物理背景。每个物理学家都有求索和成功的历史，这些经历本身就是一本教材，引导学生体悟科学家的成长空间，有助于学生本身的成长成才。
第二，活学活用，将数理科学与生活结合。在引领学生进行学习时，把已有物理原理在处理新问题时所碰到的困难进行清晰讲解，帮助学生分析是在原有理论的基础上，通过提出合理的假设，去修正旧的理论去解决问题，还是要提出新概念，建立新理论去解决问题。
第三，营造氛围，通过举办学生活动，让科学走进校园每个角落。通过举行数学家展、物理大师展、数理讲座等系列活动，活跃学生的数理文化氛围，培养学生们对科学的兴趣与爱好，用心感悟自然界的规律。
参考文献：
[1]牛顿.自然哲学之数学原理[M].王克迪，译.北京：北京大学出版社，2006.
[2]张奠宙.杨振宁文集（上、下册）[M].上海：华东师范大学出版社，1997.
[3]吴文俊，葛墨林.陈省身与中国数学[M].天津：南开大学出版社，2007.
[4]杨振宁.杨振宁文集（上、下册）[M].上海：华东师范大学出版社，1998.
[5]冯端.零篇集存[M].江苏：南京大学出版社，2003.
[6]胡锦涛.在庆祝清华大学建校一百周年大会上的讲话[N].中国教育报，2011-04-25.
（责任编辑：王意琴）
关键词：卓越人才培养；大学物理；课程改革
作者简介：于肇贤（1965-），男，山东莱州人，北京信息科技大学理学院，教授；于岩（1983-），女，山东烟台人，北京信息科技大学组织部，讲师。（北京 100192）
基金项目：本文系北京信息科技大学2011年度高教研究立项重点项目“数理文化的生态构建与我校应用型人才培养研究”（项目编号：2011GJZD02）的研究成果。
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1007-0079（2013）34-0124-02
人才培养、科学研究、服务社会、文化引领是高等学校办学的四大使命。其中，人才培养是大学的核心功能。在以学生为本的大学教育中，各类教育资源功用不一，它们从多个角度协同作用于学生的成长成才。大学物理课程是我国高等院校中理、工、医、农、林等各类非物理专业的必修基础课，是高等院校中科学类课程的典型代表。
经历了大学合并、教育产业化、本科高速扩招、研究生数量增长、学院改名等一系列事件的中国高等教育，越来越明确地感受到“培养卓越人才，进而提高对社会的贡献力”是衡量一所学校办学水平高低的重要指标。本文将走出工具逻辑的思维，探讨大学物理课程在高等教育中对卓越人才培养所能够起到的积极作用，从人的逻辑和社会视角重新定位大学物理课程的价值和贡献，以启发大家的思考，希望起到抛砖引玉的作用。
一、大学物理课程在培养卓越人才方面的重要作用
促进学生发展，需要各种教育资源的协同作用。因此，卓越人才培养方案的架构需要能够准确把握各种教育资源的功能所在。大学物理课程的模式是建立以学生为主体、以教师为主导的基于探索和研究的教学模式，形成由学生、教师和管理者构成的有利于培养研究型人才的“生态环境”。
200年以前，英国作家威廉·布来克曾经说：“一粒沙里有一个世界，一朵花里有一个天堂，把无穷无尽握于手掌，永恒宁非是刹那时光？”从物理学的角度来看，也可以说：“物理学里有一个世界，物理学里有一个天堂，把思想方法握于手掌，终身受益且泽被后世。”
1.“知识基础”——大学物理课程的不可替代性
以物理学基础为内容的大学物理课程，是理工科各专业学生一门重要的通识性的必修基础课，该课程既为学生打好必要的物理基础，又在培养学生科学的世界观、增强学生分析问题和解决问题的能力、培养学生的探索精神和创新意识等方面具有其它课程不能替代的重要作用。
1999年3月，亚特兰大召开的第23届国际纯粹物理和应用物理联合会代表大会决议中指出：“物理学是研究物质、能量和它们相互作用的学科，是一项国际事业，它对人类未来的进步起着关键的作用。对物理教育的支持和研究，在所有的国家都是重要的。”这是因为物理学发展着未来技术进步所需的基本知识，而技术进步将持续驱动着世界经济发动机的运转；物理学在培养化学家、工程师、计算机科学家以及其他物理科学和生物医学科学工作者的教育中，是一个重要的组成部分；物理学扩展和提高了对其他学科的理解，诸如地球科学、农业科学、化学、生物学、环境科学以及天文学和宇宙学，而这些学科对世界上所有的民族都是至关重要；物理学提供了发展应用于医学的新设备和新技术所需的基本知识，如计算机层析术（CT）、磁共振成像、正电子发射层技术、超声波成像和激光手术等改善了人们的生活质量。
2.物理课在学生职业生涯中的作用
经济全球化时代，世界性的产业结构调整以及交叉学科和高新技术的大量涌现，要求工科毕业生不仅能够理解和应用高新技术，而且更应具有发展和创造高新技术的能力。
大学物理课程兼有物理基础知识教育和科学素质教育两种基本作用。物理学原理是技术的源泉，是多学科交叉、转移和渗透的支撑点，因此，在工科人才的培养中，物理课担负着重要的任务，适应人才市场“淡化专业、注重基础”的趋势。
3.“授人以渔”——培养创新能力，助推知识结构优化
由于物理学具有知识、思维、方法、精神等多层面的价值内涵，它对人才培养的作用也不仅仅局限于公式和数理逻辑。物理学中一系列获取知识、组织知识和运用知识的有效步骤和方法，对学生而言的最重要意义是“授人以渔”。
卓越人才培养培养的是知识基础和思维方式、解决问题能力。获取物理学知识可概括为五点：提出命题、推测答案、理论预言、实验检验、修改理论。这些方法有助于提升学生对外界事物的洞察力，为创新能力培养提供直觉方式感知信息的必要训练。此外，大学物理课程还可以通过结合具体问题展示哲学上的启示，进而给学生以哲学方面的熏陶。例如：矛盾的普遍性寓于矛盾的特殊性之中，并通过特殊性表现出来，没有特殊性就没有普遍性。
笔者的体会是，未来研究或者工作中遇到难点问题，大多出在思维方式、工作方法和知识基础上。大学物理课程在教学过程中，要让学生有兴趣不断获取新知识，有能力不断改善知识结构；要让学生学会质疑，把学习能力转化为知识能力。这有助于改变大学松散的课程组合现状，让各种教育资源协同作用，从而激发学生探索问题、解决问题、优化知识结构的欲望，弥补应试教育的负面影响，使学生获得终身学习能力。
4.“精神引领”——正面价值观导向、爱国精神教育
艺术尚美，科学求真，道德向善，卓越人才是真善美的统一。一个人的成长，用价值观和道德上的“正能量”引导行为取向至关重要，精神的成长既要通过思想道德教育课程来培养，也要用科学的阵地来支撑，给学生实实在在的感受。 从古今中外物理学家的生平中，不乏关于做人做事方面的富有启示的故事。大学物理课程中，通过对阿基米德、牛顿、爱因斯坦以及中国钱学森、竺可桢、周培源、吴有训、钱三强、钱伟长、邓稼先等科学家故事的讲述，无形中引导了大学生的价值观和理想信念。
二、对推进大学物理课程改革的几点想法
论语中有言：“知之者不如好之者，好之者不如乐之者。”兴趣是最好的老师，物理教师的首要任务是提高学生学习物理的兴趣，调动学生学习物理的主动性。教学改革、考试改革的理念和实践，不能背离这个学习的基本规律。在推进大学物理课程改革中，推动了以下几个做法，并取得了良好的效果。
1.积极推进大学物理教学改革实践，因材施教，因专业施教
在教学内容上采取模块化的教学模式，即整合经典，加强近代，渗透前沿；联系应用，融合学史，培养创新。特别注重物理文化的传授，结合有关教学内容介绍演绎法的三个特点（传承性、释义性、新的理论预言），介绍归纳法的应用、建立理想化模型的思想方法，介绍科学史上处理问题的两种途径（一是在原有理论的基础上，通过提出合理的假设，去修正旧的理论；二是提出新概念，建立新理论），及时将与本课程有关的最新物理学进展引入课堂教学，注意介绍中国物理学家的工作，激发学生的民族自豪感。
因材施教方面：在教学过程中，注重讲解获取知识、组织知识和运用知识的思想、方法和手段，努力做到让学生有兴趣不断获取新知识，有能力不断改善知识结构。让学生学会质疑，把学习能力转化为知识能力，为最终提高职业能力储备力量。积极探索能使学生获得终身学习能力的途径和方法。
因专业施教方面：2010年就大学物理特殊需求问题，笔者曾在全校范围进行过问卷调查。结果显示，在教学上注重结合专业特点，因专业施教，处理好共性与个性、基础与应用的关系，收到了很好的效果。
2.积极推进大学物理考试改革，因材施考
在命题考试方面，通过试题风格的变化，推动实现由应试教育向素质教育的转变。注重运用问题式、探究式、启发式、讨论式等手段；注重运用比较、分类、类比、归纳和演绎、分析和综合、证明和反证、假设等方法，一方面减少了客观题，增加了主观题；另一方面增加了有相当难度的附加题，为基础好的学生提供了展示能力的舞台；同时，注重知识的灵活运用。
2012年，北京信息科技大学（以下简称“我校”）通过教改立项完成了大学物理试题库的建设。笔者认为，因材施考的前提是不能降低教学要求，而应该重点考查学生对基本概念、基本原理的理解以及灵活运用的程度。例如：2011年日本发生9级地震，地球当天的自转周期减小了1.6微秒，在6月份的考试中，便结合这一时政让学生运用物理模型定性地解释这种现象。
从实施因材施教、因专业施教和因材施考的效果来看，近年来大学物理课程的整体教学质量稳步提高。近六年在全国部分地区大学生物理竞赛中我校共有209名学生获奖（见表1），其中特等奖1人，一等奖36人，二等奖56人，三等奖116人。我校总体竞赛成绩在京内外同类高校中位于前列。近年来大学物理课程的整体及格率有较大提高，2011年全年平均及格率达到88.25%。
表1 全国部分地区物理竞赛成绩
届次（时间） 获奖等级及人数
第23届
（2006年） 21人获奖（特等奖1人，一等奖8人，二等奖6人，三等奖6人）
第24届
（2007年） 41人获奖（一等奖7人，二等奖11人，三等奖23人）
第25届
（2008年） 31人获奖：二等奖5人，三等奖26人
第26届
（2009年） 39人获奖：一等奖2人，二等奖18人，三等奖19人
第27届
（2010年） 38人获奖：一等奖8人，二等奖8人，三等奖22人
第29届
（2012年） 31人获奖：一等奖7人，二等奖9人，三等奖15人
3.积极营造数理文化氛围，努力提高教学质量
众多数学家和物理学家的科学成就是丰富宝贵的经验，要通过在教学过程中构建起数理生态文化，使学生得到数学文化和物理文化的熏陶，达到教学过程中互促共进的双赢目的。
第一，合理引导，注意宣讲物理背景。每个物理学家都有求索和成功的历史，这些经历本身就是一本教材，引导学生体悟科学家的成长空间，有助于学生本身的成长成才。
第二，活学活用，将数理科学与生活结合。在引领学生进行学习时，把已有物理原理在处理新问题时所碰到的困难进行清晰讲解，帮助学生分析是在原有理论的基础上，通过提出合理的假设，去修正旧的理论去解决问题，还是要提出新概念，建立新理论去解决问题。
第三，营造氛围，通过举办学生活动，让科学走进校园每个角落。通过举行数学家展、物理大师展、数理讲座等系列活动，活跃学生的数理文化氛围，培养学生们对科学的兴趣与爱好，用心感悟自然界的规律。
参考文献：
[1]牛顿.自然哲学之数学原理[M].王克迪，译.北京：北京大学出版社，2006.
[2]张奠宙.杨振宁文集（上、下册）[M].上海：华东师范大学出版社，1997.
[3]吴文俊，葛墨林.陈省身与中国数学[M].天津：南开大学出版社，2007.
[4]杨振宁.杨振宁文集（上、下册）[M].上海：华东师范大学出版社，1998.
[5]冯端.零篇集存[M].江苏：南京大学出版社，2003.
[6]胡锦涛.在庆祝清华大学建校一百周年大会上的讲话[N].中国教育报，2011-04-25.
（责任编辑：王意琴）