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大学生科学素养论文8篇

时间:2023-03-23 15:13:05

绪论:在寻找写作灵感吗?爱发表网为您精选了8篇大学生科学素养论文,愿这些内容能够启迪您的思维,激发您的创作热情,欢迎您的阅读与分享!

大学生科学素养论文

篇1

[关键词]自然科学概论 文科大学生 模块化教学 科学素养

美国在2061计划的一份《面向全体美国人的科学》报告中指出,一个具有科学素养的公民,应该是“了解科学、技术和数学是具有推动力量和局限性的独立的事业,理解科学重要的概念和原理,熟悉自然界并承认其多样性和统一性,并能够运用科学知识和科学思维方式处理个人和社会的问题。”[1]

一个国家能否持续发展其根本在于民众的科学素养水平的高低,在于是否具有高素质的人才。回顾科学的历史,每一次重大的科学发现对人的世界观和社会的发展都起着非常深刻的影响,从而引起了人与自然、人与社会、人与人之间的关系的思考和认识。在21世纪,无论社会还是个人想要成功地发展,全民及个人的科学素养至关重要。文科大学生是一群特殊的社会群体,提高文科大学生科学素养对全面落实科教兴国战略和人才强国战略,提高综合国力的竞争有着直接的关系。我校开设的自然科学概论课程是面向文科学生的科学通识教育课程,通过对本门课程的教学内容、教学活动等的探究,加强文科学生的科学素养。

一、教学内容的模块化

自然科学概论是我院为文科类各专业学生开设的必修课公共基础课程,为了系统性加强学生对科学技术的认知,从历史发展的角度出发,我们采用了模块教学,包括“古代科技文明”;“宇宙的探索”;“近现代科技的发展”;“生命科学及生物工程”;“新材料及新能源”五个模块的教学内容。下面对五个模块内容作简要介绍。

模块一:古代科技文明

以时间为轴线介绍古代东西方的科学技术及其思想,着重对中国、希腊、阿拉伯等国的科学技术史、科学家及其科学思想进行介绍。

模块二:宇宙的探索

仍以时间为主线介绍人类从古至今在探索宇宙结构中形成的各种宇宙观以及在人类宇宙观的认知上宗教在其中的影响。介绍现代宇宙观的理论依据(广义相对论等),介绍黑洞、暗物质及时空旅行。

模块三:近现代科技的发展

介绍近现代科学理论(以经典物理、近代物理为主)的发展及完善,随着科学的发展和社会的需求所产生的第一、第二次及第三次产业革命以及社会制度对科技发展的影响。

模块四:生命科学及生物工程

简单介绍在生命探究的历程中,人类在生命认知过程中的重大发现及现代科技手段对生命科学及生物工程中的影响,在环境污染、人口健康等方面进行专题讨论,由此引发学生对科技发展与伦理道德的思考。

模块五:新材料及新能源

作为文科学生,关注我国国情和需求,关注国家科技重点研究领域,关注重大关键技术和全面提升科技支撑能力是作为社会人的责任。依据中华人民共和国国务院于2006年2月9日颁布的2006-2020《国家中长期科学与技术发展规划纲要》,在纲要中提出了能源、水和矿产资源、环境、农业、制造业、交通运输业、信息产业及现代服务业、人口与健康、城镇化与城市发展、公共安全、国防11个重点研究领域[2],由于课程学时的限制,我们以新材料(尤其纳米科技)、新能源(以聚变能、太阳能)作为新材料及新能源的讨论专题。

二、提高学生科学素养的几点教学策略

1.充分利用网络资源

为了更好的开拓学生的视野、知识,加深其对科技的认知,除了上课讨论的专题外,还向学生介绍一些与科技相关的网站,如

⑴中国古代科技文明网站:http:///

网站内容丰富,共有20余万字,1500余幅图片和100多段视频动画。通过丰富的内容和多样的展现形式,让更多的人了解中国古代科技,走近中国古代科技,铭记人类科技进步的每一步足迹,共同传承人类文明的遗产。

⑵网易公开课

学生可以在线免费观看来自哈佛大学、牛津大学、耶鲁大学等世界知名学府的教授讲授的课程,内容涵盖科技、人文、社会、艺术、金融等领域,其中有多集配有中文字幕。如在讲授探索宇宙的专题时,介绍学生观看麻省理工学院的公开课《搜索黑洞》 全6集;仙后座计划:《从宇宙大爆炸到人类》3集;耶鲁大学公开课《天体物理学之探索和争议》24集。这些视频大大开拓了热爱天文知识的学生的视野。

⑶利用学校网络资源建立本课程的网络课程

借助学校网络资源建立了网络课程,学生可以利用课下时间更好地了解课程内容、教学形式、具体要求,共享相关资源,加强师生间、生生间的相互学习和互动。

2.小组协作进行专题讨论

“学会学习,学会创造,学会合作,学会生存”已成为二十一世纪教育的主题,合作是未来工作、社会适应乃至国力竞争的基础。在课程学习的过程中,教师先由学生自愿结合成5-6人的小组若干,每个小组就环境污染、食品安全、地球资源等专题进行小组讨论。每个小组制作好PPT,派一位代表发言。通过这种方式实现了资源共享,收到了很好的教学效果。有的小组在讨论食品安全问题时,还专门以买者的身份到北京市新发地批发市场进行实地调查,在食品安全方面发现了一些问题,通过对其他买者的采访了解人民的心声,后期通过协作制作出视频,以此引起人们的警觉和对社会的良知,在整个任务完成的过程中增强学生的社会责任感,同学之间多了相互关心,在获取知识和多种技能上加强了交流学习。

3.开展科技知识竞赛

为培养和提高同学们的科普知识,通过竞赛提高学习兴趣,增长知识,培养科技创新的精神,并在比赛中培养学生的团队协作能力。

4.参观中国印刷博物馆

中国是印刷术的发明国,中国发明的印刷术对世界的文明起到了巨大的促进作用。中国印刷博物馆设有“源头古代馆”、“近现代馆”、“印刷设备馆”和“综合馆”,是目前世界规模最大的印刷专业博物馆。此馆建在北京印刷学院院内,作为印刷学院的学子,在了解印刷术的过去、现在等方面有着得天独厚的便利条件。教师将安排学生参观中国印刷博物馆,了解中华民族悠久而辉煌的印刷文化和古代人民的聪明才智。

三、结论

开设综合性的科学教育课程可以弥补文科学生科学素养的缺失,自然科学概论课程是我校为文科各类专业开设的一门必修课程,通过在教学过程的不断探索,将过去以时间为主线调整为模块化的教学内容,借助网络资源及参观中国印刷博物馆,开拓了学生的视野,在了解科学知识的同时,对科学思想、科学精神有所感悟,通过小组协作专题讨论、开展科技知识竞赛活动加强了学生团结协作勇于探索的良好品质。

[参考文献]

[1]面向全体美国人的科学(2061计划丛书),美国科学促进协会著,中国科学技术协会译,2001,科普出版社

篇2

[关键词] 人文素养 理工科 大学生 专业能力

在理工科大学生的专业能力培养、提高方面,除了本学科专业知识、技能学习与实践训练外,人文素养其实也至关重要。受学科专业课程学习任务限制,理工科学生对人文知识的学习相对少些。另外,随着近些年大学生就业压力加大,人们讨论的焦点很多时候只是放在了专业学习如何能更实用,更能满足市场需要上,学以致用本身是正确的,但狭隘地认为当前社会需要什么专业知识就学什么也容易导致学生视野的狭窄。部分理工科学生人文素养的缺乏深刻地影响了其专业学习的态度、积极性与目的性,进而影响其专业能力的获取;同时,在他们毕业走向工作岗位后又长期影响其专业能力的发挥。

一、人文素养的内涵

人文素养包括人文知识水平和人文精神。人文知识是人类关于人文领域(主要是精神生活领域)的基本知识,如历史知识、文学知识、政治知识、法律知识、艺术知识、哲学知识、宗教知识、道德知识等等。人文素养的核心是人文精神,人文精神内涵丰富,是一种对人的关注的精神,包括对人的尊重与深情关怀及对他人的责任感,对人的真正价值、人生意义的思考和追求,进而达到人性的解放、人格的完善以及人与人之间的和谐。了解人文知识不一定就能拥有人文精神,必须按人文精神的要求切身体会、实践,将其内化为自己的精神品格才行。人文素养的培育对理工科大学生改善思维方式、形成健全人格等意义重大,进而影响他们获取专业能力及未来专业能力的发挥、发展。

二、人文素养影响理工科大学生专业能力的获取

理工科大学生专业能力的获取途径主要是专业课程知识的学习和实践训练,但同一个班的学生,四年学习下来,学习成绩和专业能力却参差不齐甚至差距很大。众所周知,影响学生学习状况的因素是多方面的,包括学生的智力因素和非智力因素,而非智力因素又往往是起决定性作用的。智商高当然对学习有很大好处,但研究表明,智商高不一定就学习成绩好,学习成绩优秀的大多是那些智力中上而非智力因素较好的学生[1]。

“智力因素在很大程度上由先天遗传决定,智力的培养只能开发智力的潜能,并不能取得实质性的突破,智力超常的人很少(大约2%),绝大多数人都是属于智力正常范围内的。而非智力因素则主要是后天‘习得’的,是完全可以通过教育培养来改善提高的。所谓非智力因素就是指学习动机、学习态度、学习方法和自我意识等影响智力潜能发挥的心理因素,它们往往是决定一个学生学习成绩好坏的主要因素。”[1]人文素养其实就是非智力因素之一。

(一)人文素养的高低将直接影响学生的学习态度

有的大学生虽然智商很高,但精神空虚,学习态度消极,沉迷于电脑游戏不能自拔,混日子。原因之一是缺乏责任感,尤其是缺乏对父母的一种责任感,缺乏对父母辛劳的尊重。究其根源也属于对他人缺乏深情关怀和责任心,以自我为中心的人文精神缺失的表现。

(二)人文素养的高低将直接影响学生的学习动力

有的学生缺乏高尚的人生目标,人生态度世俗化,物质利益第一,往往把人生目标仅仅定位于有车有房、能呼风唤雨的富人、权贵生活。部分学生过分强调自我价值的实现,学习、择业都带有一定的功利色彩,急功近利的思想也导致学习只求纯实用化,减少了对科学文化本身的追求、探索与热忱,缺乏了对科学技术造福人类社会的终极目标的思考。狭隘的功利主义思想和实用主义思想导致学习的热情与动力不能持久,对科学知识的探索、研究肤浅。

三、人文素养影响理工科大学生的专业能力的发挥和发展

(一)人文素养影响与他人的协作能力,进而影响专业能力的发挥

人类科学技术的研究与应用,通常都需要不同程度的群体协作才能完成。任何类型的技术项目,从获取、计划、组织实施到最后应用,无不需要各种各样的与他人的协作。只有与领导、同事、客户、合作伙伴等的精诚团结、良好合作,才能发挥出团队的智慧进而使个人的专业能力与潜力尽情发挥出来。诚信、责任心等都是人文精神的体现。人文精神关系到一个社会的价值导向,个人人文精神的缺乏必然导致个人的庸俗化。具体来说,人文精神的缺失将导致对他人的诚信、责任心、爱心等的缺失,导致自私自利、人际关系淡漠。很难想象,一个内心处处以私利为重,与各个方面关系处理不好的人,他能很好地把自己的专业能力完全发挥出来。要学会做事需要先学会做人,只有内心深处真诚地关爱他人、重情义、有担当的人才能获得更多人的真心相助。

(二)人文素养能改善理工科大学生的思维,激发他们专业技术创新,促进专业能力的发展

古希腊的柏拉图和亚里斯多德不仅是杰出的数学家、物理学家、天文学家和博物学家,而且还是哲学家和诗人;达芬奇是文艺复兴时期意大利最杰出的艺术家和科学家,他不仅是著名的画家,还可以称得上是雕塑家、工程师、建筑师、物理学家、生物学家和解刨学家。哲学家康德,在当时也是熟知哲学、文艺和自然科学的人文大师。中国东汉时期的张衡集科学家、工程技术专家、文学家、艺术家于一身。他创造了世界上第一台测地震的地动仪,又著有数学名著《算罔论》;既写出了《二京赋》、《思玄赋》等著名赋诗,又是当时著名画家之一。爱因斯坦是大科学家,但他也喜欢音乐、文学,很小时便开始读康德的书,大学时又选了康德的哲学。他说:“陀斯妥耶夫斯基给我的东西,比任何人给我的都多,比高斯给我的还多。”他还说:“物理给我知识,艺术给我想象力,知识是有限的,想象力是无限的”建筑大师贝聿铭也说:“我经常读老子,我相信他的著作对我建筑想法的影响可能远胜于其他事物。”华中科技大学前校长、中科院院士杨叔子早在 1993年就强调文理科的发展。他说:没有一流的文科,就没有一流的理科;没有一流的理科,就没有一流的工科。较高的人文素养对理工科学生的思维能力、创新能力等都会有很大的帮助。

德国柏林工业大学校长库茨勒教授对理工科学生的思维发展有独特的看法,他说,“在头脑清醒和目标明确的前提下,理工科学生要充分发挥自己的想像力,假设所有的可能性,然后进行求证推理。鉴于这种想像力的需要,理工科学生在学习本专业以外,应该多学习文化、艺术和社会学方面的知识。”

我国著名科学家钱学森先生是也科学和人文艺术相结合的典范。他在高中时读的是理科,但他从小就喜欢文学艺术,学过水彩画,拉过小提琴,写过小品。读大学期间,他参加过大学的管乐队,吹小号。在美国期间,学习、研究再紧张他也要抽出时间去听自己喜欢的音乐会。当年,热爱音乐的钱学森,是一手牵着儿子一手握着吉他回到祖国的。回国后,在繁忙的科技研究之余,钱学森还经常与中国书画界和文学界的朋友交往,甚至还亲自给《文艺研究》和《文艺理论与批评》的编辑们写信探讨文艺创作的规律问题。他对中国古典文艺诗词和对联也有很深的研究和掌握,他在和中国科学院院士戴汝为谈思维科学研究时说过:“既然文学创作中要运用抽象(逻辑)思维、形象(直感)思维和灵感(顿悟)思维,那我国几千年古老的文学作品不就是三种思维的结晶吗?我们为什么不从中国的赋、诗、词、曲及杂文小品中学习探讨思维学呢?”关于科技与文艺的关系,钱学森认为:从人的思维方法来看,科学研究总是用严密的逻辑思维,但科学工作往往是从一个猜想开始的,然后才是科学论证。也就是说科学创新的思想火花是从不同事物的大跨度联想激活开始的,而这正是艺术家的思维方法,即形象思维。接下来的工作是进行严密的数学推导计算和严谨的科学实验验证,这就是科学家的逻辑思维了。换言之,科学工作是源于形象思维,而终于逻辑思维。也可以简单地说,科学工作是先艺术而后科学的。

大学教育不是单纯的职业教育。职业教育、职业技能培训的特点就是用什么就学什么,因此培训起来可以达到时间短,收效快的结果。但大学教育需要文理各科的知识结构全面、合理。在上海的一次世界大学校长论坛上,一位美国某著名大学的校长提到,大学本科毕业生刚到用人单位工作时,往往不如职业技校的学生在工作上上手快,但在一、两年之后,大学本科生将表现出比职业技校学生更强的后劲和潜力。

篇3

【关键词】英语 教育 改革 思辨 能力

一、地方高校大学英语教育现状

外语教育在中国开展了几十年,从三十年前的初一起点的英语教育到如今小学一年级起点的英语学习,甚至幼儿园起点的英语早教,英语已经和母语一样占据着学校教育的大半江山。进入大学之前,学生经过了多年的英语学习,已基本掌握了一定的词汇和语法,能在没有辅助工具的情况下阅读一般性英语读物。进入大学校园后,英语学习理论上从高中的应试教育转向能力培养上,但实际教学中,传统教育对师生刻骨的铭化并没有使老师的英语教育和学生的英语学习做到知行合一。绝大部分学生面对枯燥的课本,学着没有新语法知识的课文;部分老师把新单词和长难句以及篇章的理解成为了英语课堂的讲解重点,每堂课中分配给学生练习英语口语,激发学生透彻分析问题并能用英语阐述推理的机会少之又少。

大学生们面对大学英语学习充满了困惑和期许,他们在质疑了大学英语知识传授模式化,课程形式固定化、教材内容老化之后,期盼着能在课堂上看到新鲜的变化,如何能做到入学前的英语学习和入学后英语教育的无缝衔接是高校英语教师不断思考,倍感迷茫的问题。师生都在问:看似经年累月的英语教育真的培养出了学生在从事与英语相关工作时所具备的素质与修养吗?本文作者试图通过以英语为工具,培养学生思辨能力为切入点,探索改革英语教学,提高大学生的人文素养的新途径。

二、将英语思辨纳入大学英语教学的原因

据研究调查,在21世纪的就业市场中,用人单位最看重的3项技能分别是(1)Oral Communication (口头交际能力) (2)Professionalism/Work Ethic (职业道德)(3) Teamwork/Collaboration (合作精神),而这三项技能恰恰就是辩论给学生们带来的好处。除此之外,辩论对学生的最有力的影响就是辩论培养了他们的批判性思维。

思辨能力是人类交流不可或缺的必要技能,辩论正是锻炼思辨能力的有效途径。它不仅能够锻炼学生的反应能力和临场应变能力,而且能拓宽辩手看问题的方法和视角,促使其培B和发展创造性思维。辩论在锻炼学生语言表达能力的同时,提高学生对社会的关注,集语言交际、信息及思维功能于一体,在英语教学中有着举足轻重的作用。现代的大学英语教育中引进英语辩论教学具有时代性、紧迫性和必然性。

针对“辩论与培养批判性思维能力”这一命题,早在1999年就有国外研究者们进行了大量的实证研究,结果表明辩论对学生批判性思维能力具有促进作用。其中,Jackson 对来自九国大学的100 名辩论者和147 名非辩论者进行实证研究,发现参加辩论的学生思维能力得分高于没有参加辩论的学生。Allen等(1999)基于过去五十年中研究者们对公共演讲课程、辩论性演说课程和竞赛辩论进行的19 项定量研究进行综合定量分析发现:三类课程对批判性思维的培养都有促进作用,其中竞赛辩论课程对批判性思维的促进最大,参加者比未参加者的批判性思维能力更强。

我国外语教学专家束定芳在《外语教学改革:问题与对策》一书中指出:“不能把外语看作与历史、地理、物理、化学一样是一门知识课,事实上,外语学习完全是一种能力和技能的培养,需要大量的实践;只有在大量的语言实践的基础上才可能真正掌握外语”。而辩论从准备开始就是在做阅读练习,辩论的立论要想经得起质询,就必须要证据确凿,材料准备充分,这就促使学生查阅大量英文资料,去其糟粕,用其精华。辩论要求学生把听说读写几方面能力综合起来,因此英语辩论教学听说读写并能有效促进英语听说读写能力的提高,整体的英语教学质量将因此有很大的改观。

通过引入英语思辨教学可以转换学生死读书,读死书的传统学习模式,以此为契机,实现大学英语学习的新突破,提升学生英语思辨能力,解决学生的“思辨缺席”的现状,提高学生英语口语表达能力,解决学生“哑巴”英语的现状,扩大学生英语阅读量和提高学生对社会的关注度,解决“两耳不闻窗外事,一心只读圣贤书”的现状。在大学英语教学中导入英语辩论教学,在基础知识和拓展知识有效结合的同时,增强学生的听、说、读、写、译的全方位发展,为大学英语教学开拓新的发展方向,也为学生将来就业打下夯实的基础,增加其就业机会。

三、将英语思辨纳入大学英语教学的挑战

以英语为交际语,以夯实的知识储备为基础,经过观点的往复交锋,通过表象看实质,这些都是英语辩论的基本环节。它们的实践操作对老师和学生提出了巨大的挑战。从学生层面来说,选择了英语辩论就选择了放弃传统的学习方式,他们必须学会自主学习,主动查阅大量资料,摄入海量知识,学会英汉两种语言的转换,学会英语的听,说,读,写,学会包容,学会尊重,学会合作等。

面对学生的转变和提升,老师必须高瞻远瞩,更上一层楼。老师在不断学习、提高自身知识储备的同时,如何发挥引导作用,如何进行课程设计和安排显得尤为重要。如:如何激发学生的兴趣,如何将教学要求和辩论内容有机结合,如何选题,如何有效引导辩论的进行,如何给出即时有效反馈等。

从学校管理层面来说,一是课程体系中能否增设辩论课,如果能增设辩论课,就地方高校而言,学生能力不等,不是所有大学生都能学习这门课,这就涉及到学生分流,分层学习的情况,这势必对学生的管理带来很大的不便。二是,如果不能增设这门课,如何在现有教材、现有课时的基础上进行内容的取舍和课时的分配,此部分的日常学习对学生的终结性评估又有何影响等。

四、结语

英语教学如同我们朝着目的地行走在路途,当前我们行走了很久后发现前路通行有困难时,我们无法选择退缩、放弃,我们所要做的是寻找转弯的路口。当地方高校的英语教学毫无生气,师生皆倦怠的时候,我们该思考将英语教育进行地方化,本土化改革变形的问题,尽管前路充满挑战,改革的成果不会很快显现,但我们相信经过不断的摸索、调整、坚持,充满生机的英语学习一定能重现。

参考文献:

[1]Gary Rybold.Debating in English:A Critical Thinking Approach to Effective Speaking[M].Beijing,Foreign Language Teaching and Research Press,2006.2.

[2]Colbert,K.1995.Enhancing Critical Thinking Ability Through Academic Debate[J].Contemporary Argumentation and Debate (16):52-72.

[3]Allen,M.,S.Berkowitz,S.Hunt & A.Louden.1999.A Meta-analysis of the Impact of Forensics and Communication Education on Critical Thinking[J].Communication Education,48(1):18-30.

[4]束定芳.外语教学改革:问题与对策[M].上海:上海外语教育出版社,2004.10-11.

篇4

项目名称:纺织工程专业“卓越工程师”培养模式的创新与实践

完成单位:天津工业大学

完成人员:李 津、宋广礼、杨 昆、刘丽妍、王 威、陈 莉、李娜娜、匡丽S、李英琳、徐 磊、徐秀萍

根据国家“卓越工程师培养计划”的要求,天津工业大学坚持以学生为主体、实践为重点、校企协同育人为关键的思路,在行业指导、企业参与的基础上,以纺织工程专业针织与针织服装专业方向为试点,对纺织工程专业“卓越工程师”人才培养方案和培养模式进行了研究与实践,显著提升了学生的实践创新能力,满足了当前行业、企业对创新型纺织人才的需求。

(1)构建人才培养方案。根据国家“卓越计划”的要求,构建了以现代纺织工程技术为基础,以针织产品设计与工艺实现为主线,以强化学生工程实践和创新能力为着力点的人才培养方案;明确了人才培养目标及知识、能力、素质要求,形成了与产业链对接的涵盖纺、织、染、服装全过程的专业课程体系;通过增加企业实践教学内容,将“创新方法”等课程和创新实践纳入教学计划,构建了突出工程实践与创新能力的专业培养方案。

(2)创新校企合作育人模式。校内依托国家级纺织实验教学示范中心及虚拟仿真教学示范中心,通过现场教学、上机实习等实践环节,实施集纺、织、染、针织服装设计与制造、纺织品质量检测于一体的工程实践,并以行业设计竞赛和学科竞赛为引领丰富实践内容。校外依托国家级工程实践教育中心,校企共同制定教学计划和方案,采用集中与分散相结合的方式,系统的进行企业课程的学习和工程实践。

(3)加强师资队伍建设。选派教师进行企业实习和专业培训,有 5 名教师为国家级“纺织面料设计师”等职业资格的考评员;选聘20余名实践经验丰富的高级工程师担任企业导师,结合机制创新,形成了专兼职结合的教师队伍。

(4)重视教学资源建设。更新教学内容、完善课程网站,建成国家级精品资源共享课 1 门、开发企业课程 5门、编写出版教材和教学参考书 5 部,制作与课程教学配套的多媒体课件,课件曾获教育部多媒体课件大赛二等奖、三等奖,解决了教学中的辅助教学和模拟实验问题。

(5)注重教学研究。项目围绕卓越人才培养开展教学研究和教学改革,新增市级及校级教育教学改革项目12项,发表教改论文18篇,2 篇论文在第二届“真维斯杯”纺织服装教育论文征集评选中获奖。

(6)完善机制建设。定期召开“卓越工程师培养计划”工作研讨会、建立和实施教师工程实践制度、制定卓越工程师班学生的选拔和激励机制,构建了基于人才培养模式创新的管理制度等,为教学的运行和管理、教学质量的提高提供制度保障。

该成果的推广应用取得了显著成效,卓越工程师培养方案得以落实和完善,实践平台建设取得突出成效,学生工程实践能力、创新能力显著提高,同时卓越计划实施经验也得到了专家同行的赞许。

纺织工程专业纺纱类实践教学的改革与创新

项目名称:纺织工程专业纺纱类实践教学的改革与创新

完成单位:天津工业大学

完成人员:王建坤、赵立环、李凤艳、周宝明、李翠玉

纺纱类实践教学是纺织工程专业培养方案中实践教学的重要组成部分,对培养学生工程实践与创新能力具有重要作用。天津工业大学纺织工程专业教学团队在纺纱系列课程群教学改革取得成果的基础上,以强化实践与创新能力的培养为目标,坚持“教以务新、务需、务用”的教育教学理念,重点对课程群的实践教学环节进行了持续创新与改革,取得了显著成果。

(1)增加实践教学模块

以培养创新实战能力为着力点,构建了“纺纱设备认识实习纺纱基本原理验证性实验纱线成形试纺实验花式纱线设计实验纱线综合设计启智夏令营”的多模块、分层次、相互衔接、逐级递进、突出创新的纺纱类实践教学体系。新增的突出纱线花形(色)变化设计的“花式纱线设计实验”和强调纱线功能、结构、应用及其组合设计的“纱线综合设计启智夏令营”模块,使学生不断了解纱线在结构、花形(色)、功能及其应用上的变化和相应的设计与成形方法,激发了学生的创新思维、锻炼了实战能力。

(2)完善实践教学平台

在已有小型数字化环锭纺纱平台的基础上,依托信息化技术,自主研发了转杯纺、喷气涡流纺、花式捻线等多种小型新型纺纱设备,建成了满足实施多模块纺纱实践教学的完整硬件平台;以先进实际纺纱设备为模型,开发了纺纱主要工序的虚拟仿真平台,可实现虚拟纺纱,弥补了小型实验设备不能客观反映实际生产的不足。

(3)调整教学计划,更新实践教学内容

在多模块纺纱实践教学体系的贯彻中,调整教学计划,新增“花式纱线设计实验”1 学分和“纱线综合设计启智夏令营”课外实践 2 学分,形成了分散加集中、课内加课外、学期内 3 周加夏令营(暑期)1 周的实践教学模式;主编《纺纱实验教程》、《纺纱质量分析与控制》教材,引进英文原版教材,编写《花式纱线纺纱实验》讲义,更新了实践教学内容。

(4)创新实践教学模式

在第 5 学期认识实习和验证性实验的基础上,将“纱线成形试纺实验、花式纱线设计实验和纱线综合设计启智夏令营”集中安排在第 6 学期,其中“花式纱线设计实验”随“花式纱线”双语课程分散实施,而将期末 3 周的“纱线成形试纺实验”与暑期 1 周的“纱线综合设计启智夏令营”统筹安排。3 个模块在内容上既各有侧重又衔接贯通,时间上课内加课外、分散加集中,同时结合全国纱线和面料设计大赛,促使学生在纱线结构、功能及应用上创新设计取得突破。

该项目成果构建的多模块实践教学体系,理顺了纺纱类实践教学各模块间的衔接与递进关系,增设了突出创新训练的综合设计模块,实现了从认识、验证、试纺到创新的逐级递进的分层次训练,符合学生的认知规律;研发建设的纺纱实践教学平台,以实为主、虚实结合、环锭与新型并重,且小型成套、省时省料、操作灵活,方便教学,有效地保障了纺纱类实践教学的贯彻和执行,为学生创新实战训练提供了有力支撑;实施的实践教学模式,课外实践计划与行业大赛相结合,激发了学生的创新思维,强化了学生的创新实践和综合设计能力,检验了培养效果。

通过纺纱实践教学平台的实践锻炼,天津工业大学纺织工程专业学生的实践动手能力得以强化、创新能力得以提升。自实施纺纱实践教学改革后,该专业学生在全国纱线和面料设计大赛中的获奖人数和级别均取得突破,2013、2014年几乎包揽了该项赛事60%的奖项。同时该专业学生在纱线功能与结构上的创新,还有力地支撑了织物结构设计和创新。

此外,天津工业大学纺纱实践教学平台还引起了相关院校及行业的广泛关注,吸引了大批同类院校、行业协会及企业有关人员的参观访问和学习交流。纺纱实践教学平台已被东华大学等20余所院校用于实践教学,相应的实践教学模式也被多所院校借鉴,小型数字化纺纱系统已被山东如意集团等30余家企业用于新产品研发与快速出样,在产学研结合与服务社会方面效果显著。

轻化工程专业教学团队建设及其在教学改革中的创新研究与实践

项目名称:轻化工程专业教学团队建设及其在教学改革中的创新研究与实践

完成单位:天津工业大学

完成人员:吴赞敏、姚金波、刘建勇、张健飞、杨文芳、牛家嵘

为满足现代纺织染整产业的发展与变化对人才提出的新要求,重点培养学生的应用创新能力,天津工业大学重点完成了轻化工程专业“市级教学团队”建设,以及“轻化工程专业本科生创新应用型人才培养模式的改革与实践”、“轻化工程专业‘讲座’式人才培养模式的建设与创新研究”等项目,以构建本科生导师“讲座”式人才培养新模式为主线,在教学改革中创新研究和建立了能够体现学生实践、创新能力和创业意识培养的“讲座”平台特色模块化课程体系和实践教学体系。

该项目实践解决了目前高校工科专业教与学相脱节、实践教学环节缺失、实验训练条件不足等问题,增强了“教与学”的积极性和主动性,促进了学生动手能力、创新能力的培养,最终实现了培养模式与社会对人才需求的匹配。

(1)加强教学团队建设,科研成果转化“讲座”平台特色教材,强化教学科研互动。建设优秀的专业“导师”教学团队,由教授负责,副教授、讲师为骨干,研究生协助教学的“传帮带”讲座导师团队。通过“讲座”平台的建立,解决学生由于学时限制,对本学科前沿领域学习不深入的问题。教学团队在“讲座”平台形成自主式、互动式、研究式、探索式教学方式,提高学生的染整理论应用能力和产品开发创新能力。强化教学科研互动,将教师科研和专业发展前沿新技术充实教学中,促进创新应用型人才培养。积极完成好国家自然基金与企业科研项目,把科研活动融入教学,融入编写前沿新技术“讲座”特色教材。

(2)构建符合专业发展趋势、行业需求的“讲座”式人才培养新模式,建立平台特色模块化课程教学体系,创新应用型人才培养。通过培养方案、课程体系的改革与创新,解决现有培养模式与社会对人才需求不匹配的问题。借鉴日本“讲座”式人才培养模式新理念,研究提出了轻化工专业人才培养的“讲座”式人才培养模式,实施“分层次、个性化、厚基础、宽口径、开放式”人才培养,建立专业前沿新技术讲座平台特色模块化课程教学体系,培养理论和实践能力并重、富有创新应用能力的复合型人才,经实践形成新的人才培养方案。

(3)强化本科生创新应用能力培养,加强实验实践工程实训教学基地建设。改革实验实践教学体系,建成专业实训工程中心,形成工程教育特色模式;在企业建立稳定的本科生创新实践活动基地,实行高校、企业“双导师”团队联合培养人才机制。通过建设10个“讲座”平台实验室,引入准生产型具有中央控制的教学版全自动称料、化料、输料及染机系统,并结合已有的测配色及自动滴液系统,形成了现代先进的工程实验环境与设备,构成了从客户来样到“生产”出合格产品的现代化纤维、织物、成衣染整线等;此外建设完善了企业实践基地、实习与实训工程中心。通过实践实训平台的建立,解决了学生在以产品加工流程为主线的系统性实验薄弱、校内工程训练条件不足的难题。

该项目实施推广过程中,本科生导师团队获得天津市级教学团队称号,完成国家级精品视频公开课、发表教改论文获优秀论文奖、出版特色教材等,在学科前沿领域的研究、先进仪器与装备的实训工程中心建设等方面取得了丰硕的成果,在国内产生了良好的示范效应。

该项目研究结果经过不断修改完善,进一步固化明确了“讲座”平台教学环节,并经历了历届学生的教学检验,收到了明显的效果。“讲座”式人才培养模式为学生提供了创新活动的空间和时间,此外“讲座”平台与本专业其他课程相互融合,构成合理的教学体系和课程体系,体现出“既注重基础理论和实践应用能力,又强化创新能力培养”的宗旨,显著地激发了学生“主动”学习、勤于动手、勇于创新的积极性。在研究和实施过程中,学生参加国家/天津市级等各种竞赛及创新实验计划,累计达20多项;学生发表学术论文30多篇,参加申请发明或实用新型专利20多项,在全国专业性竞赛中获奖近20项。

大学生艺术素质与科学素养教育体系的构建与实践

项目名称:艺工融合类院校大学生艺术素质与科学素养教育体系的构建与实践

完成单位:北京服装学院

完成人员:周永凯、李淑珍、江 建、范秀娟、李飞跃

北京服装学院是一所以艺术、工程学科为主,艺、工、经、管协调发展,围绕纺织服装和文化创意产业办学的艺工融合类全日制普通高等学校。其中艺术类和非艺术类 2 个类别的学科专业设置数量、教师占比和学生数量几近各占一半,在“艺工融合”教育方面具有独特的优势。

该项目成果以艺术素质和科学素养教育为核心,依托北京服装学院素质教育基地,打造四大作品展览展示平台,开设艺工交叉融合专业实验班和双学位班,招收培养艺工融合的复合型大学生,进行复合型人才培养;科学构建艺工融合教育体系,完善人才培养方案,打造一批素质教育课程和项目;构建艺工融合教学团队,对大学生进行全面的素质教育;构建素质教育评价体系,重点测评学生艺术素质与科学素养,不断提高了大学生的艺术表现能力、审美能力和创新能力。

(1)打造艺工融合教育教学平台,招收和培养交叉学科专业的学生,进行复合型人才培养。建立民族服饰博物馆、创新园等上百个校内外人才培养基地,打造“北服时装周”、“大学生毕业作品展”、“科学艺术时尚节”、“研究生毕业作品展”等四大作品展览展示平台,以国家级“艺工融合应用型现代服装高级人才培养模式创新实验区”为依托,开设现代服装高级人才培养模式创新、纤维与时尚设计、艺工融合联合教学等多个交叉专业实验班,招收培养了一批艺工融合的复合型大学生。

(2)制定艺术素质与科学素养相结合的人才培养方案,构建完善的大学生素质教育体系。在人才培养方案制定中贯彻“艺工融合”办学思想,着重制订“大学生美育计划”,将艺术素质教育通过课程讲授、讲座与课余小组(社团)、文艺社团活动等 3 个途径固化在人才培养方案中;优化课程设置,打造一批艺术素质与科学素养相结合的课程和项目,如开设《大学美育》、《美术赏析》、《纤维艺术》、《创意手工染》等选修课程;优化课程内容,为学生营造一个开放的空间,让课堂教学充满活力,真正让每一位学生成为学习与发展的主体,让课堂变成学生表现和发展智力的场所;强化实践教学,形成大学生科学研究计划、开放实验室、学科竞赛三大科研训练及学科竞赛项目类别,以“北服丰彩数码印花工作室”为依托,开设染织设计和印染工艺结合的特色综合实验课程,不断拓展大学生综合素质。

(3)构建一支以艺工融合为特征,对大学生进行艺术素质与科学素养教育教学的教学团队。目前,在学校450名一线教师中,艺术类教师占47%,工科类老师占53%,已建成国家级优秀教学团队 ―― 纺织材料与纺织品设计艺工结合教学团队。对大学生进行全面的素质教育,强化从纺织材料研发到终端产品艺术设计的纺织服装产业链的人才培养,不断提升大学生创新、就业和创业能力。

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制度保障是提升学生科技创新能力的基础条件。[1]学校制定出台了《大学生科技创新活动实施办法》和《本科生科技创新项目管理试行办法》,每年安排专项经费资助学生开展科技创新项目研究,提升学生科学素养。《赣南医学院大学生创新创业训练计划项目管理办法》《赣南医学院大学生创新创业训练计划项目经费使用管理细则》等文件从项目的申报、训练及经费等方面确保大学生创新创业训练计划的顺利实施。

二、推行教学方法改革

《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》要求医学院校积极开展以“学生为中心”和“自主学习”为主要内容的教育方式和教学方法的改革,注重批判性思维和终身学习能力的培养,关注沟通与协作意识的养成。近年来,学校积极开展了问题式教学(problem-basedlearning,PBL)、案例式教学(case-basedlearning,CBL)、交互式教学(interactiveteachingmethod)、“双语”教学、临床技能模拟教学等多种教学方法改革,方便学生自主选择学习内容、学习方法、学习时间、学习伙伴,自主提出学习问题,安排学习步骤;精选教学内容,大幅度减少必修课学时数;丰富第二课堂,开设校级资源共享课,为学生提供更多的自主学习时间,着力提高学生的学习兴趣与积极性,培养学生的自主学习能力。

三、优化课程设置

《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》要求医学院校在整个教学期间实施科学方法及循证医学原理的教育,培养学生的科学思维,使其掌握科学研究方法。学校进一步优化课程设置,改革专业课教学内容,构建人文社会科学知识、自然科学知识与医学知识结合的知识、能力、素质协调发展的新型课程体系。临床医学专业课程改革,必修课程开设有基本原理、计算机应用基础、预防医学(含医学统计学和流行病学)、医学科研方法概论等,在形势与政策课中开设有医学与哲学讲座,选修课程中开设有医学信息检索与利用、自然辩证法概论、循证医学、临床科研设计测量与评价、创造学等。

四、引导学生参与科研

《本科医学教育标准—临床医学专业(试行)》要求医学院校将科学研究活动作为培养学生科学素养和创新思维的重要途径,采取积极、有效措施为学生创造参与科学研究的机会与条件。课程计划中必须安排适当的综合性、设计性实验,为学生开设学术讲座、组织科研小组等,积极开展有利于培养学生科研能力的活动。学校注重医学生科学思维及科学精神的培养,将其作为学校教育工作的重要内容,提倡教师将科研成果引入教学,鼓励学生参与科学研究。一是将学生科学素养纳入人才培养方案,制订“三早教育”计划(早期接触临床、早期接触科研、早期接触社会)。二是鼓励学生参与各类课外科技创新活动(如大学生创新课题、学生参与教师科研项目、开放性实验室项目等)进行科学研究。三是建立学生导师制,为学生配备有经验的专业老师,对学生进行科研指导,要求学生自己查阅文献,鼓励学生撰写论文。

五、丰富实践教学

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关键词:临床医学专业  科研思维能力培养

        一  临床医学专业学生进行科研训练的必要性

        根据国家教委高等医学教育的有关文件精神,其培养目标为: 1.有厚实的人文和科学素养; 2.有较强的临床医学专业实践技能;3.有一定的医学科学研究的训练;4.有较大的发展潜力和后劲,是未来的医学精英人才。实现我国高等医学教育与国际医学教育接轨,适应未来国际医学科学技术的竞争, 培养具有高素质和发展潜力的医学人才,实行本、硕连读制的七年制临床医学专业培养是一条重要途径。为确保上述目标,对七年制临床医学专业学生进行医学科研训练是必不可少的重要内容。

        二  七年制临床医学专业学生科研分阶段训练及其重要性

        七年制临床医学专业科研训练可分三个阶段。第一阶段:一、二年级 : 基础学科阶段, 初步培养学生科研的基本素质,可以通过导师、名医、科研人员讲座等形式, 启发学生的科研兴趣, 培养其初步具备科研的条件、方法和态度; 第二阶段: 三至五年级:基础医学阶段, 进行系统科研训练, 培养学生科研能力, 如通过“课题设计—课题实施—撰写论文—理性认识”科研训练过程培养学生科研能力; 第三阶段: 临床学习阶段, 则在临床导师的指导下, 进行临床科研训练, 通过完成硕士研究论文和硕士论文答辩, 培养学生的科研能力。

在基础学科阶段, 学生的课程以理科类基础课程为主,还没有足够能力参与科研, 而基础医学阶段的科研训练则直接关系到学生进入临床阶段能否以较短的时间开展课题研究, 撰写学位论文, 乃至能否顺利完成本硕连读学业的大事。因此, 如何做好基础医学阶段的科研训练工作是七年制临床医学专业培养中一项值得研究的课题[1]。

        三  基础医学科研训练的方法—“大学生科研训练计划”

        1988年起国家教委批准招收七年制临床医学专业学生, 新疆医科大学至今已招收10 届,实施的“大学生科研训练计划”(Student Research Training Program,SRTP)已历经5期,它以学生完成课题,SRTP立项的方法, 经过系统的训练, 把学生从“以教师为中心”的管理模式转变为自主个性发展的管理模式, 灵活运用所学的理论知识, 通过实验或调查研究等方法去发现和解决问题以及突破常规进行创新研究, 摸索出科学研究的性质和律, 逐步形成创新意识、创新思维和科研能力。

        四  “大学生科研训练计划”的实施

        新疆医科大学SRTP 实施包括如下方面: 

        1.组织机构:成立了新疆医科大学大学生创新性实验计划领导小组和新疆医科大学大学生创新性试验计划专家委员会。由新疆医科大学教务处实验管理科负责日常管理工作。

        2.执行程序:由“申报、评审、立项、中期教学检查、结题验收”组成,各学院教师组织学生自行申报,教务处组织专家委员会进行评审,确定立项课题,立项负责人组织实施,教务处组织专家进行中期检查,通过中期检查的立项继续进行,最后,教务处组织结题验收。

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论文摘要:小学教师教育专业以培养合格小学教师为教学目标,近年来此专业学生的科学教育及研究被严重忽视,毕业生很难满足未来小学对合格师资的需求,就谈谈加强小学教师教育专业学生科学教育及研究的重要性。

小学教师教育是培养未来小学师资的专业教育。近年来本专业招生规模基本在缩减,理化生等自然科学基础学科更是受到严重冲击,学生的科学教育教学及研究被较严重忽视。而义务教育小学阶段明确要求开设科学这一综合性学科课程,这样我们培养出的学生怎能满足未来小学教育工作的需求。

一、科学素养概念的提出

美国“2061计划”核心著作之一《面向全体美国人的科学》,把科学素养定义为:“应理解科学核心概念和原理;熟悉自然界,认识自然界的多样性和统一性:能够按个人和社会目的运用科学知识的思维方法。”

《美国国家科学教育标准》认为:“所谓有科学素养是指了解和深谙进行个人决策、参与公民事务和文化事务、从事经济、生产所需的科学概念和科学过程.有科学素养还包括一些特定的能力。”该书还对这些特定的能力进行了解释。

中国教育部制定的《科学课程标准》中,科学素养包括:科学探究(过程、方法与能力);科学知识与技能;科学态度、情感与价值观;科学、技术与社会的关系(Science, Technology and Society, STS)。

二、小段共有较,科学.并的专业化的舍格娜资

(一)小学三年级及以上学年级需要合格的科学课师资。教育部于2001年颁布的《基础教育课程改革纲要(试行)》中明确提出,小学中高年级要开设科学课程。小学迫切需要能够承担科学这门综合课程的合格师资。而现承担此课程教师多半是课程改革实施前的自然课教师,由于我们小学教师教育没有对应的科学专业,教师队伍非专业并且老龄化。据哈尔滨市大多数小学反映大部分科学课教师都是临时抽调,不能教主科的就来教科学,即使有刚毕业的理化专业大学生愿意教科学课,也都是教两年科学,就转教语文、数学等主要学科或改当班主任,应该说这支队伍现状还不能满足小学科学课程的实施需要.

(二)小学语文和数学等主科教师亦应具备较强的科学素养。另外,由于小学的课程改革理念强调学科的综合性,就是未来的小学语文或数学等学科教师也应具备较强的科学素养。科学教育的目的不仅是要让学生获得科学知识,更重要的是使他们形成关于自然的基本观点,获得探索自然规律的方法,培养学生的创新精神和实践能力,发展学生的科学素养。20世纪末期,科学素养已成为科学教育的最高宗旨。不论是小学语文还是数学课里,都可能有涉及到“自然的基本观点和探索自然规律的方法”的教育教学内容,就看任课教师具各不具备这方面的素养和知识储备,如果具备,就能有效地利用语文、数学课的教学资源开拓性地对小学生进行科学素养的培养。既然课程改革目标强调学科的综合性,就应该在每一学科教育教学中培养学生全方位的素质。

小学生的想像力丰富,奇思妙想和无数个“为什么”随时都可能出现,是干脆忽视而令其绿灭,还是及时捕获孩子思维的火花,点燃其科学素养启蒙的火炬,就在于教师是否具备关注的心理和一定的科学素养。比如小学语文《称象》一课就会涉及到物理学中关于浮力的大小计算方法,《刻舟求剑》课文会涉及相对运动的参照物的选择问题,遇到类似学习、生活中例子还有很多。学生的问题和疑惑是随时都会出现的,不应该都找科学老师或者参加科学实验等特长班等才能够得以解决。

(三)斑质教育要求全体小学教师都应其备较深厚的科学素养.国家一直在倡导素质教育,素质教育广义的讲,以提高国民素质为根本宗旨,养国民的创新精神和实践能力为重点的国民教育体系。既然是全面素质,就不是顾此失彼,不是强调哪些方面而忽视另一些方面,不是要把原来忽视的品德素养、艺术审美素养扩张到涵盖一切,而把科学素养完全忽视或省略。那样,素质教育的实施和正在推进的基础教育课程改革都会重新置于较为尴尬的境遇。创新精神和实践能力的培养,都离不开渗透科学素养的科学教育实施。小学教师,基本的科学素养都应具备。

三、我省小,.师位育专业的科,级,.学及研究的理状

(一)我省未开设科学教育课程,只能在理化学科中渗透科学教育。我省小学和幼儿园教师培养院校包括本科7所,师范高等专科3所,高职高专7所,原有中等师范学校5所。包含了五年制专科班、三年制专科和四年制本科三种学制,但都没有开设科学教育的学科课程。普师专业或者中文、数学、计算机、外语等专业都是通过开设物理、化学、生物等课程来渗透科学素养教育,我省教育厅2004年下发《黑龙江省五年制小学教育(含学前教育)专业课程方案》已把原普师专业等专业开设必修物理、化学、生物学科的学时数压缩近半。原因主要是近年来师范学校生源质量下滑,各师范院校普遍要求压缩理化学科的学时数。

(二)未开发国家或者地方的《科学》、《科学教学法》统编教材。我们没有全国统编的小学教师培养专业的物理、化学教材,而我们省亦没有省里统编教材:和全国大多数省一样,使用的是高中物理、化学教材 (部分学校使用的是课改前的高中教材),可以说是特别不规范。

四、加强科及研宪的实挂趁谈

(一)在小学教师教育专业的物理、化学课教学中渗透科学教育。对全省培养小学教师院校或相应的专业系、部,号召其尽量使用高中课改后人教版的高中物理、化学必修模块和物理选修模块1和化学“化学与生活”模块的实验教科书。

物理、化学的这几个模块旨在提高学生的科学素养,介绍与日常生活息息相关的物理和化学基础知识,而这些正是未来的小学教师所应必备的科学素养的一部分。

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论文关键词:文科物理;素质教育;教学举措

随着素质教育的全面普及和教学改革的深入开展,文理渗透、学科交叉是现代高等教育发展的趋势。提高文科学生的科学素养,正成为一种社会共识。物理学是整个自然科学的基础,无论是蒸汽革命和电力革命,还是近代高新技术与产品如激光、电子计算机的出现,都是以物理学的成果为基础的。不仅如此,物理学的研究方法和思维方式已经渗透到了其他各个学科领域,甚至应用到了经济学中。20世纪末,继生物物理学、地球物理学和天体物理学之后,在经济学与经济管理学研究的前沿,一门由物理学向经济学中渗透、交融而产生的新学科——“经济物理学”问世。由此可见,物理学是非常适合对大学文科学生进行科学素养通识教育的学科。

一、文科物理的含义

为高等院校文史、经管、外语、艺术等文科类专业学生所开设的物理学课程,一般我们通称为文科物理。文科物理在培养目标、内容体系以及内容处理三个方面区别于理工科物理教育。所以,文科物理不是简单地为文科学生讲授物理课程,文科物理课程更加侧重体现物理思想和人文精神的交融,从而使学生深刻体会到物理学中蕴含的丰富文化内涵,因此文科物理无需过多地涉及繁琐复杂的理论公式推导。通过讲授物理学的基础知识及其在社会各个领域的广泛应用,特别是物理学史上的一些具有里程碑意义的重大发现及在发现过程中所体现的哲学思想与创新思维,使学生从物理学的科学思想与研究方法中获益,使其感受到自然的美和自然科学的美,感受到大自然的和谐与美妙,最终提高学生的科学素养,培养学生终身学习的愿望。

二、文科物理教育的意义

我国国民科学素质状况不容乐观,借鉴国外一流大学的办学经验,1995年高校“基础物理教学的主要任务——科学素质的培养”这一议题被明确提出并获得了广泛认同。物理学兼有哲学的概括性、抽象性,数学的逻辑性、严谨性以及实验的实践性和操作性的特点。即使是在社会科学领域,物理思想和方法的运用仍然卓有成效。所以说物理是非常适合对文科学生进行科学素质教育的学科,而文科物理课程的开设是对文科生进行科学素质教育的重要组成部分。在高校文科类专业中开展物理教育,对促进学生人文素质与科学素质的有机融合,特别是提高当代大学生的科学素养起着积极的促进作用。文科学生在学习物理学过程中,将会领略到物理知识与物理思想的奥妙,不断吸收其中的精华,从而培养学生的观察力、想象力、表达能力、创新能力与理性逻辑思维能力。

除此之外,文科物理在构建文科大学生合理的知识结构、探索科学先进的新型教育模式等方面都具有重要作用,同时开设文科物理也是物理学教育自身发展的需要。因此,开设文科物理课程迫在眉睫,势在必行。

三、文科物理的教学现状

随着当今社会发展对高素质、全方位人才的需求增多,各类文理交叉专业大量涌现,国内部分高校开始探索怎样完成理工科与文科教育的交叉渗透,促进人文素质教育和科学素质教育的融合。北京大学、浙江大学、上海交通大学、西安交通大学等大学首开先河,为文科类专业学生开设了大学物理课程即文科物理,并且取得了很好的教学效果,由此也带动了全国各个高校为文科类专业开展大学物理课程的教学模式。其中,浙江大学的“物理学与人类文明”已经创办成为国家级精品课程。

在文科物理蓬勃开展之时,我们也看到,很多高校对文科物理的课程定位、教学目的和课程内容等问题认识存在误区,存在的问题主要包括以下几个方面:1)部分高校开设的文科物理课程,没能做到区分生源,因材施教。选课人数众多,基础参差不齐,众口难调,严重影响教学效果。2)教学内容的甄选,未能解决文科物理课时压缩与知识增多之间的矛盾,缺乏对文科学生这一特殊教学对象的针对性和实用性。3)部分授课教师忽视了文科物理与理工物理的差异,不能摆脱传统的理工科物理的羁绊,课程的传授严重依赖高等数学等工具,这样数理基础较差的文科学生容易产生畏难与厌学情绪。

四、文科物理的教学举措

目前看来,文科物理教学状况不容乐观。文科生对物理的认识比较迷茫,或不理解、或怀疑、或否定,这需要引起广大教育工作者的深思。根据一项调查显示,43.3%的文科生认为文科物理课程的改革重点在教学内容,36.7%认为改革重点在授课方式,13.3%认为在授课教师。因此,结合教学实践,笔者拟从上述三个方面对文科物理教学展开探讨。

1.合理的教学内容

物理学内容包罗万象,知识点浩如烟海,同时文科物理课时有限,比如淮南师范学院在教育系开设的文科物理只有54学时。在这有限的时间里,不可能面面俱到,必须对教学内容进行仔细甄选,并有所取舍。

文科物理课有别于理工科物理课而具有其自身特色,故在教学内容和知识体系的选取与设计上,应当充分考虑到文科物理作为大学素质教育通识课程的特点。文科物理教学内容总体而言涵盖了以下三个方面的内容:一是物理学基本概念,并结合物理史适当介绍一些物理学家的高尚品德和人格魅力,扩大学生的物理基础知识面,掌握物理学的思想和思维方法。二是与物理有关的社会问题,如臭氧枯竭、全球变暖、技术风险、能源、核动力、核武器、伪科学等,努力地使文科学生感到物理是鲜活的,是具有哲学意义和社会影响的。三是日常生活中高科技和现代化的物理学,通过介绍能源、材料、医学、航天、激光等领域中蕴含的物理知识,融课本中的物理内容和现实中的前沿应用为一体。

开设物理实验课也是对文科物理教学的有益补充。物理学归根结底是一门实验科学,在物理学的发展史上,每定义一个概念、发现一个定律,都是建立在坚实的实验基础之上的。比起抽象的理论学习,物理实验更加直观具体。通过物理理论与实验结合的教学体系,可以加深学生对物理概念及规律的理解,锻炼学生的观察、动手能力,培养学生的理性思维方式以及探索精神和创新意识。因此物理实验能极大地激发学生的学习兴趣,对促进学生理解物理概念、掌握物理规律起着积极的辅助作用。

另外,笔者认为在文科物理教学中应该适时穿插具有重大新闻价值、引起社会反响的事件,讲授其中所蕴含的物理知识,以神州系列飞船为例,我们可以讲述第一宇宙速度、角动量守恒、机械能守恒、宇宙射线等,还可以谈论飞船太阳能电池工作原理——光伏效应。这样,根据合理构建文科学生知识结构、提高文科学生科学素养的要求,为他们量身定做、精心设计教学内容,以增强课程的趣味性、针对性和有效性。

2.丰富的教学手段

由于文科学生数学根基不深,物理知识也比较生疏,在学习的过程中遇到哪怕是简单的微积分运算、公式推导,都会产生一种害怕学不好的畏难心理,从而对物理课程产生抵触情绪。多种教学手段的娴熟运用则有助于教学工作的顺利开展。文科学生的形象思维能力和语言能力较强,通过直观性教学手段,如实物演示、幻灯片、科教视频等多种教学手段,将抽象的物理概念、定律等形象化、具体化,这样学生更容易理解。另外,还可以尝试专题和讲座的授课方式,深入浅出地讲授纳米技术、磁悬浮等高新科技。

再者,发挥学生的主观能动性,鼓励学生走上讲台阐述自己感兴趣的物理话题,笔者曾组织过此类活动,话题涉及广泛,一些学生讲述了冰箱、微波炉、太阳能热水器的工作原理,更有学生选择时光旅行作为话题,课堂气氛轻松活跃,寓教于乐,学生很容易接受。

3.文理贯通的教师队伍

高水平、高质量的教师队伍对提升文科物理教学效果至关重要。语言生动、板书合理、多种教学手段的有机灵活运用是从事教学工作教师的基本素质。除此之外,文科物理教学工作的特殊性对授课教师也提出了新的要求。目前担任文科物理教学任务的一般是从事理工科物理教学的教师,他们专业知识雄厚而扎实,面向理工科学生授课游刃有余。但文理科学生思维方式不同、数理基础也有显著差异,这就要求教师正视文科物理与理工物理的差异,不断充实人文知识,具备丰厚的文化底蕴,并做到自然科学和人文科学的融会贯通;另外,文科物理有可能涉及到学科前沿以及当前热门的科学话题,这就要求教师随时关注科技进展,了解当前科技动态,并在课堂中能够将复杂的物理问题深入浅出、言简意赅地传授给学生。简而言之,鉴于文科物理教学内容和教学对象的特点,要求教师知识渊博、文理兼备,并能够与学生充分交流,根据反馈意见,不断调整优化教学内容,满足学生的需求。

在教师努力提升自身素质的同时,我们也应看到这个问题:教师能力与精力是有限的,不可能样样精通。笔者认为,可以将物理课程分成几部分,每部分由不同的教师担任,这样就组成了一支分工明确、协调合作的教学团队。一方面,每个教师都可以讲授自己擅长的内容,更加得心应手,而且备课时间更加充裕,可以对教学内容进行更加深刻的挖掘与优化;另一方面,增加了学生的新鲜感,同时也可以领略到不同教师的授课风采与思维方式。

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