摘要:本文就大众教育背景下应该如何实施高等教育,教师应该具备怎样的一种“为人师”的精神境界,通过怎样的行为模式和教学方式影响和培育学生。根据自身的经历阐述了一些体会,试图与读者交流教书育人的教育理念。
关键词: 高等教育 教学方法 教育模式 理念
1引言
走进复旦大学物理科学楼102室,首先进入你眼帘的是:“You dou’t have to be crazy to work here, but it surely helps”(这里的工作非常辛苦,但它肯定能帮助你学到很多)”。这条标语让我感到一种崇敬与好奇,怀着对科研工作的渴求和神秘,我推开了这扇门。此后的三年,我从一名什么都不会的科盲,学会了使用电脑、实验项目设计、写基金申请书、做科研、写论文……,亲历并深深领悟了这句话的内涵。
科学研究的创新,通常是在充分调研他人研究的基础上,经过分析讨论、归纳整理、比较研究,提出具有新意的研究思想,经专家认定是科学可行的技术方案,方可立项研究。探求物质运动规律的研究过程,就是创新的过程。这一过程的实施离不开反复地讨论,多次修正实验技术路线,设备搭建、仪器调试、实验操作、数据采集、结果分析等等,一个人很难独立完成,需要大家团结协作,发挥每个人的优势,才能圆满完成研究的各项内容。可见,科学研究的基本要素,一要具备刻苦专研、敢于挑战困难和百折不饶的毅力;二要善于认真听取他人意见和建议,尊重实验事实,学会在讨论中获得启发,依靠集体智慧完成任务。这就是从事科学创新研究必须培养和具备的基本素质。我们在人才培养过程中,强调素质教育,让学生参加科研实践活动的过程就是素质培养教育的最好方式。
2教师要热心关注和引导学生
学生是一张白纸,一棵渴望雨露和阳光滋润的小树,一辆崭新的等待加油的跑车,每个学生都有他的长处,只要指导和培养得当,就可能成为人才。因此,教师要时时注意对学生因势利导。新生进校都揣着自己的梦想,班主任接触机会最多,最容易发现每个学生的特长,我担任过四届班主任,每一届都有几个学生让我印象深刻。基础课教师是学生进校后首先认识的教师,对科学方法的初始了解和自然规律的认知,对大学阶段学习方法的指导以及兴趣的培养,基础课教师捷足先登。
从1997年开始,在授课和担任班主任工作期间,注意观察各种类型的学生,找机会主动与他们交谈,了解他们的兴趣和爱好,交谈中逐渐交流学习基础知识与科研综合能力培养的关系,动员他们参加我的科研项目工作,在密切接触和交流的过程中,潜移默化灌输更多的生活与学习理念。例如,95级汤嘉伟同学,喜欢动手拆装电子器件,我就让他自己绕制微型线圈,改装直流电源等。通过做许多小实验他的动手能力大大提高,后来参加电子技术制作大赛获奖;在我们的交流中指导他如何处理好与同学们的关系,班长工作也做得很好,成为优秀学生干部;同时,参加我主持的国家自然科学基金项目,发表了几篇文章,1999年被评为全国优秀大学生,受到团中央表彰。物理电科系96级须海江、97级张涛,以及后来各届学生张华、霍栩、潘华兴、安红海等,许多学生与我成为好朋友,在交流中逐渐向他们灌输个人成长与社会责任的关系,明确了学习目的,提升了奋斗和追求目标,他们都成为优秀学生,不但思想好,从事科学研究工作的综合能力大大提高,本科毕业免试直升硕士研究生。须海江和安红海等同学后来告诉我,硕士研究生阶段他们的科研动手能力、阅读分析能力以及科研论文写作的能力明显比其他学生强,因为在我实验室工作期间已经打下了较好的基础。
3注重学术道德与思想作风的培养教育
做实验是一个老老实实的观测过程,实验中运动物体所表现出的行为并不以人的意志为转移,养成尊重实验现象,如实记录实验数据,实际上就是培养实事求是科学态度的过程。例如我们在颗粒物质摩擦力实验研究中,发现滑动摩擦力比静摩擦力大,这个现象在固体力学中是不可能的,所有的教科书中都记载滑动摩擦力小于静摩擦力,学生认为这个结果不合理要修改实验数据。在小组讨论会上,我意识到这个问题将会对科学态度和科研作风造成极坏影响。于是,一方面建议他们排除干扰认真再做实验,另一方面引导学生分析固体体系与颗粒物质体系的本质区别,区分连续介质与非连续介质应力分布与传递的特征,通过分析讨论,大家认为颗粒物质的摩擦力可能有其异常的规律。接着我们在这个问题基础上设计了新的实验方案,全面研究了颗粒物质的滑动摩擦力,最终发现其滑动摩擦力具有特殊的非线性特征,相关论文在国内权威期刊“物理学报”上发表。通过这些事例教育学生要养成尊重实验事实的习惯,培养实事求是的作风。
面对当前一些学生表现出的浮躁之风,一方面加强教育,另一方面坚决抵制。现在学生做作业抄袭现象严重,我组织大家开班会讨论抄袭问题的性质,各种观点充分辩论后,使一些事先分不清是非的学生认识到这样做不对,现在抄作业养成坏习惯,以后就可能抄袭别人的成果,实质都是剽窃行为,长此下去,将败坏学风和社会风气,滋生学术腐败、道德腐败。还有一些研究生为了赶时间,对没有经过充分讨论的实验方案盲目进行测量,只求完成实验,不问实验的科学性、可靠性,没有经过导师同意擅自发表文章等。看上去是一些孤立的、分散的个体事件,但是,反映了我们的学风。作为教师必须注重思想道德的教育,培养实事求是,勤奋学习的好学风。抓住这件典型事例,我对课题组的研究生和本科生进行了尊重实验、尊重科学的教育,强调尊重科学、尊重客观事实与科学发现和科研习惯养成的重要性,强调良好学风对于学生从事学习、科研乃至做人的重要性。2009年中国科协技术协会、教育部、各科研机构和高等院校都相继引发了关于“科学道德规范”的通知,在全国举办的许多会议上,两院院士们(欧阳致远、顾柄林、赵梓森、夏建白、陆埮等)和德高望重的专家学者纷纷提出要重视学术不端行为对学术届、对青少年、对国家、对民族风气的危害,呼吁社会各界高度重视这个问题,特别是学校要加强对学生的教育。我们作为大学教师更应该言传身教,在每个细小环节注意对学生的影响和引导。
4注重物理教学中基本概念与分析方法的训练
大学教育与中学教育的根本区别在于应试教育与素质教育,大学物理教学与高中物理教学的最大区别是对于物理概念要求掌握的程度不同。可以列举许多物理问题,高中教师只强调问题的结论,不注重其中的物理概念。例如:分析波线上各质点形成的波形曲线中每个质点振动状态时,高中教师让学生记住“沿着波传播方向,上坡朝下看,下坡朝上看”就可以标出各质点的状态。但是,为什么这样标定质点状态却不知道。大学物理教学中,对于这个问题,重点是让学生理解“波动是振动状态的传播”,即沿着波传播方向,波线上质点逐渐将波源质点的振动状态继承并传播出去。因此,沿着波传播方向u,图中B点要继承C点的状态,所以,B点要朝下振动;C点要继承D点状态,所以C点要朝上振动。再例如:如图所示的并联电容器,对总电容充电至200V后切断电源,问当电介质插入C1后,C2的电压是否变化。一些学生认为切断电源后,电压不变,所以,C2的电压不变。对这个问题,我们引导学生注意分析条件的变化,切断电源后,一般情况下电压不变,但是,当C1中插入电介质后,它的电容值由改变为,即增大了 倍。
由并联电容器关系式:
分析知,并联后的电容器总电容值增大,在总电荷量守恒条件下,电容器电容增大导致电容器两端电压减小,所以C2电压减小。这个问题中关键的物理概念是:1)电容器上总电荷量守恒;2)电容器上的电容值随极板间电介质变化。物理概念明确,分析思路自然就清晰了。
5注重课堂教学中研究方法的传授
针对我国高校已经是大众教育的扩招背景,课堂教学时间大大缩短,如何贯彻素质教育,并保证教学质量,这是当前教学改革的核心。我认为大众教育与精英教育的区别在培养目标上,精英教育是向上层建筑(金字塔)输送高科技、高水平、高学历人才;大众教育重在全面提高学生的文化修养、创新意念、科学的思维方法以及独立获取知识的能力,全面提高和普及国民的科学素质。这些目标的实现不可能简单地用考试分数进行量化,因此,传统的考试制度要改革,要淡化闭卷考试,加强能力的培养与训练。
基于对以上问题的考虑,在大学物理课堂教学中,有意识地加强教材中科学研究方法的传授,让学生意识到研究方法对知识结构建立的重要性和分析与解决问题的实用性。例如:描述静电场性质的物理量电场强度的定义。基于点电荷在静电场中会受到电场作用力这个客观性质出发,分析得知空间任意点电场力与试探电荷的比值为衡量,这意味着该比值仅反映了静电场自身的性质,与空间位置变化或电荷量变化无关,故将其定义为描述电场中给定点场强的大小和方向的物理量。用同样的分析方法,让学生思考并分析真空中磁场具有什么性质,怎样定义描述磁场大小与方向的物理量。同时,还介绍我们在科研中应用这样的思想,用实验方法探测并研究了颗粒物质体系应力随高度的分布规律。即用试探棒置于颗粒系统中不同位置处,测出各点棒的受力情况,然后,改变棒的直径测出相同条件下棒所受到的力,将力除以棒径的比值定义为描述颗粒系统中各点应力强度大小的物理量,由实验测出不同高度的受力曲线,即可得到应力随高度的分布。该结论与粮仓效应实验和理论完全吻合,多篇研究论文发表在核心以上的期刊上。通过类似的讲授,在课堂教学中的强调教材中涉及的研究方法,一方面缓解学生对物理学习的畏惧心理,提高学习物理研究方法实用性的兴趣,另一方面强化训练学生对科学知识与创新研究的有机联系,指导基础好、愿意提升学习能力的同学朝正确的学习方向努力。(有相当一部分学生的学习目标和方法是不正确的,单纯追求分数,忽视能力的训练。)
6结语
校园生活中我们有许多机会接触学生,可以将我们的一些人生感悟传授予他们,用积极的乐观向上的情操影响他们,传承中华民族的优秀品质。教学上,教会他们学习的方法,改善课堂教学中的枯燥与乏味教学。要做到这些,关键是教师要有心去探索和研究,要加强自身的学习,注意发生在自己身边的科学问题。另外,还应该注重与同行教师们交流,取人之长,补己之短。让我们互相学习,共同努力,更好地履行教师责任,在大众教育的基础上保证教学质量,在传授科学知识的同时,注重育人的神圣使命。
参考文献:
[1]马文蔚,解希顺,周雨青改编,物理学(第五版),北京:高等教育出版社,2006.
[2]卢德馨.研究型教学20年,北京:清华大学出版社,2008.
基金项目:贵州大学实践教学改革研究建设项目; 贵州大学地方经济的物理应用型人才培养模式创新实验区项目;贵州大学物理实验教学示范中心建设项目资助;
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