我國工科物理教育急待重建

我國工科物理教育急待重建　　在我國的高等院校里，除物理類專業(yè)外，理、工、醫(yī)、農(nóng)、林等各類非物理專業(yè)的基礎(chǔ)課程表里，普遍都設(shè)有“普通物理”課，物理課總學(xué)時(shí)的“標(biāo)準(zhǔn)值”只有200，實(shí)際執(zhí)行的還要少得多。  每當(dāng)教學(xué)改革的呼聲高漲時(shí)，非物理專業(yè)就要求砍殺物理課程的學(xué)時(shí)。這個(gè)問題長期以來困擾著廣大的物理教育工作者�！�…
　　其實(shí)，在國外，物理課一直是理工科學(xué)生的基礎(chǔ)課。美國著名大學(xué)中理工科一、二年級(jí)的課程是不分系、不分專業(yè)的，數(shù)學(xué)和物理課的學(xué)時(shí)設(shè)置與數(shù)學(xué)系和物理系一樣。例如加州理工大學(xué)所有系一、二年級(jí)的公共物理課總學(xué)時(shí)約為540（包括實(shí)驗(yàn)課、習(xí)題課）。德國理工科一、二年級(jí)不分系，學(xué)生需學(xué)習(xí)周學(xué)時(shí)為4的兩年公共物理課，  以及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課。法國有四所特殊的“高等學(xué)�！�，如巴黎高師和理工大學(xué)，是專門為培養(yǎng)政府的高級(jí)官員、軍隊(duì)的高級(jí)將領(lǐng)和高級(jí)工程師而設(shè)置的。中學(xué)畢業(yè)生經(jīng)過競爭性很強(qiáng)的選拔考試進(jìn)入兩年的預(yù)科，在預(yù)科里理工課只分物理科學(xué)和生命科學(xué)兩個(gè)方面，物理科學(xué)的課程設(shè)置大體上與德國大學(xué)理工科一、二年級(jí)水平相當(dāng)。進(jìn)入本科后（大體上相當(dāng)于我國大學(xué)的三、四年級(jí)）仍不分系。總之，在發(fā)達(dá)國家，工科的基礎(chǔ)物理課學(xué)時(shí)基本上都是同物理專業(yè)一樣的，在各科中屬最高檔次，  一般都在400～500以上。我國的情況與國際上形成的這種強(qiáng)烈反差，  很值得我們這些為中國教育前途而焦慮的人深思。
　　我國之所以出現(xiàn)這種情況，源于1952年的院系調(diào)整。1952年前，我國大體上采用美國當(dāng)時(shí)的做法，理工醫(yī)農(nóng)都開設(shè)一年的物理課。1952年全面采用蘇聯(lián)的學(xué)制后，為不同專業(yè)開設(shè)物理課的學(xué)時(shí)數(shù)大幅度地拉開了。學(xué)時(shí)多的如物理類型專業(yè)，普通物理課長到兩年或兩年半，  共600余學(xué)時(shí)，少的則不足80學(xué)時(shí)。有些工科院校物理課的平均學(xué)時(shí)遠(yuǎn)不如師范�？茖W(xué)校。據(jù)說在全國解放前夕，蘇聯(lián)專家在哈爾濱為我們制訂了一個(gè)工科的普通物理課程大綱，并由杜伯夫撰寫了一部“樣板教材”。該教材考慮到當(dāng)時(shí)東北老解放區(qū)的條件，其水平大體上相當(dāng)于蘇聯(lián)的大專課程。然而這一大綱卻成了我國制定教學(xué)內(nèi)容的范本。此后，雖歷經(jīng)教學(xué)改革，但由于強(qiáng)調(diào)“專業(yè)對(duì)口”，否定崗位培訓(xùn)，越改革工科物理課程的學(xué)時(shí)就越少。
　　我國的這種教育模式是以計(jì)劃經(jīng)濟(jì)為基礎(chǔ)的。學(xué)校由行業(yè)部門領(lǐng)導(dǎo)，專業(yè)設(shè)置按工程劃分，形成一個(gè)個(gè)小而全的自我封閉體系，分工細(xì)膩狹窄，界線壁壘森嚴(yán)。從理論上講，這樣培養(yǎng)出來的人才，應(yīng)按國家計(jì)劃的需要，分配到特定的工作崗位上，一輩子也不要改行。然而與市場經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)的人才流動(dòng)是以供求關(guān)系與個(gè)人愛好雙向選擇而定的。據(jù)媒體報(bào)道，當(dāng)前美國人平均每人一生工作崗位流動(dòng)12次，在參加“經(jīng)濟(jì)合作與發(fā)展組織”的國家里每人平均五年改換一次職業(yè)。因此，寬口徑專業(yè)、高素質(zhì)人才具有廣闊的適應(yīng)性，這一點(diǎn)在世界上已成定論。
　　說起物理課在工科教育中應(yīng)有的地位，我們想從大的背景談起。
　　本世紀(jì)以來，科學(xué)技術(shù)以從來沒有過的速度發(fā)展，物理學(xué)為這種發(fā)展貢獻(xiàn)了核反應(yīng)堆、晶體管、激光器，還有各式各樣分析用的“譜儀”、醫(yī)學(xué)上用的超聲、核磁共振和正電子湮沒技術(shù)等等。從這個(gè)意義上說，物理學(xué)對(duì)本世紀(jì)的科學(xué)技術(shù)發(fā)展起了一定的推動(dòng)作用。這些物理學(xué)的貢獻(xiàn)是有形的，更可貴的是導(dǎo)致這些貢獻(xiàn)的物理思想和物理原理，正是一代接一代杰出的物理學(xué)家（他們之中許多是諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者）和普通的物理學(xué)工作者執(zhí)著的追求和長期不懈努力的結(jié)果，他們?yōu)楸臼兰o(jì)科技的輝煌奠定了基礎(chǔ)。在物理學(xué)的帶動(dòng)下，人類發(fā)展了原子能、電子、激光、計(jì)算機(jī)等一個(gè)又一個(gè)嶄新的產(chǎn)業(yè)部門，其影響遍及生產(chǎn)、科研、國防、醫(yī)學(xué)，乃至進(jìn)入家庭，大大改變了當(dāng)代社會(huì)的結(jié)構(gòu)和人們的思維方式。
　　我們今天培養(yǎng)跨世紀(jì)的高技術(shù)人才時(shí)，如果把上面所述的物理原理通通看成是“學(xué)院式的理論”而從課程表里排除掉，我們的“高技術(shù)”就成了無源之水、無本之木。例如，在微電子技術(shù)中所用的加工和分析手段，如離子注入、激光退火、盧瑟福背散射譜、俄歇電子譜、X  射線發(fā)光譜、二次發(fā)射離子質(zhì)譜以及高分辨的電子刻蝕、離子刻蝕、同步輻射光刻等，無不是從各個(gè)分支的物理實(shí)驗(yàn)室里移植到工業(yè)上的。正是這些技術(shù)手段的應(yīng)用推動(dòng)了微電子學(xué)的迅猛發(fā)展，使之從晶體管到集成電路，從大規(guī)模集成電路到超大規(guī)模集成電路，迅猛增長。沒有較為深厚的物理基礎(chǔ)，侈談什么跨世紀(jì)的技術(shù)人才，多半只是空話。這樣培養(yǎng)出來的工程師，很難在工程技術(shù)上有世界水平的創(chuàng)新。
　　在我國現(xiàn)行的教育體制中占支配地位的看法是，物理課是為專業(yè)課服務(wù)的。于是，專業(yè)課需要的內(nèi)容就講，不需要的內(nèi)容就不講或少講。專業(yè)課排下來剩的時(shí)間多就多講，剩的少就少講。著名理論物理學(xué)家、諾貝爾獎(jiǎng)金獲得者理查得·費(fèi)曼說：“科學(xué)是一種方法，它教導(dǎo)人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現(xiàn)在了解到什么程度（因?yàn)闆]有事情是絕對(duì)已知的），如何對(duì)待疑問和不確定性，證據(jù)服從什么法則，如何去思考事物，做出判斷，如何區(qū)別真?zhèn)魏捅砻娆F(xiàn)象�！贝髮W(xué)里的物理課絕不僅僅是物理知識(shí)的教育，更不是主要為專業(yè)課服務(wù)的。我們認(rèn)為，物理學(xué)是整個(gè)自然科學(xué)和現(xiàn)代工程技術(shù)的基礎(chǔ)。對(duì)于任何專業(yè)，大學(xué)基礎(chǔ)物理課的目的，都是使學(xué)生對(duì)物理學(xué)的內(nèi)容和方法、工作語言、概念物理圖象、歷史、現(xiàn)狀和前沿等方面，從整體上有個(gè)全面的了解，物理課是一門培養(yǎng)和提高學(xué)生科學(xué)素質(zhì)、科學(xué)思維方法和科學(xué)研究能力的重要基礎(chǔ)課。
　　小平同志對(duì)教育題詞：教育要面向現(xiàn)代化、面向世界、面向未來，指出了世界科技發(fā)展的潮流�！翱平膛d國”目前又成為我們的國策，而我國現(xiàn)行的工科物理教育體制，與知識(shí)經(jīng)濟(jì)的興起和發(fā)展，對(duì)人才競爭的高素質(zhì)要求，都變得越來越不適應(yīng)。
　　為此，我們鄭重建議：
　　1.大學(xué)工科前兩年不分系，不安排專業(yè)課，主要學(xué)數(shù)理化等自然科學(xué)和其它一些基礎(chǔ)課。工科物理課不少于300學(xué)時(shí)。
　　2.以上改革不易一次到位，可在一些重點(diǎn)工科院�；�地班試點(diǎn)，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)后逐步推廣。

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