工科物理教育

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在我國的高等院校里，除物理類專業外，理、工、醫、農、林等各類非物理專業的基礎課程表里，普遍都設有“普通物理”課，物理課總學時的“標準值”只有200，實際執行的還要少得多。每當教學改革的呼聲高漲時，非物理專業就要求砍殺物理課程的學時。這個問題長期以來困擾著廣大的物理教育工作者?！?/p>

其實，在國外，物理課一直是理工科學生的基礎課。美國著名大學中理工科一、二年級的課程是不分系、不分專業的，數學和物理課的學時設置與數學系和物理系一樣。例如加州理工大學所有系一、二年級的公共物理課總學時約為540（包括實驗課、習題課）。德國理工科一、二年級不分系，學生需學習周學時為4的兩年公共物理課，以及相應的實驗課。法國有四所特殊的“高等學?！?，如巴黎高師和理工大學，是專門為培養政府的高級官員、軍隊的高級將領和高級工程師而設置的。中學畢業生經過競爭性很強的選拔考試進入兩年的預科，在預科里理工課只分物理科學和生命科學兩個方面，物理科學的課程設置大體上與德國大學理工科一、二年級水平相當。進入本科后（大體上相當于我國大學的三、四年級）仍不分系。總之，在發達國家，工科的基礎物理課學時基本上都是同物理專業一樣的，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。

我國之所以出現這種情況，源于1952年的院系調整。1952年前，我國大體上采用美國當時的做法，理工醫農都開設一年的物理課。1952年全面采用蘇聯的學制后，為不同專業開設物理課的學時數大幅度地拉開了。學時多的如物理類型專業，普通物理課長到兩年或兩年半，共600余學時，少的則不足80學時。有些工科院校物理課的平均學時遠不如師范?？茖W校。據說在全國解放前夕，蘇聯專家在哈爾濱為我們制訂了一個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”。該教材考慮到當時東北老解放區的條件，其水平大體上相當于蘇聯的大專課程。然而這一大綱卻成了我國制定教學內容的范本。此后，雖歷經教學改革，但由于強調“專業對口”，否定崗位培訓，越改革工科物理課程的學時就越少。

我國的這種教育模式是以計劃經濟為基礎的。學校由行業部門領導，專業設置按工程劃分，形成一個個小而全的自我封閉體系，分工細膩狹窄，界線壁壘森嚴。從理論上講，這樣培養出來的人才，應按國家計劃的需要，分配到特定的工作崗位上，一輩子也不要改行。然而與市場經濟相適應的人才流動是以供求關系與個人愛好雙向選擇而定的。據媒體報道，當前美國人平均每人一生工作崗位流動12次，在參加“經濟合作與發展組織”的國家里每人平均五年改換一次職業。因此，寬口徑專業、高素質人才具有廣闊的適應性，這一點在世界上已成定論。

說起物理課在工科教育中應有的地位，我們想從大的背景談起。

本世紀以來，科學技術以從來沒有過的速度發展，物理學為這種發展貢獻了核反應堆、晶體管、激光器，還有各式各樣分析用的“譜儀”、醫學上用的超聲、核磁共振和正電子湮沒技術等等。從這個意義上說，物理學對本世紀的科學技術發展起了一定的推動作用。這些物理學的貢獻是有形的，更可貴的是導致這些貢獻的物理思想和物理原理，正是一代接一代杰出的物理學家（他們之中許多是諾貝爾獎金獲得者）和普通的物理學工作者執著的追求和長期不懈努力的結果，他們為本世紀科技的輝煌奠定了基礎。在物理學的帶動下，人類發展了原子能、電子、激光、計算機等一個又一個嶄新的產業部門，其影響遍及生產、科研、國防、醫學，乃至進入家庭，大大改變了當代社會的結構和人們的思維方式。

我們今天培養跨世紀的高技術人才時，如果把上面所述的物理原理通通看成是“學院式的理論”而從課程表里排除掉，我們的“高技術”就成了無源之水、無本之木。例如，在微電子技術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射線發光譜、二次發射離子質譜以及高分辨的電子刻蝕、離子刻蝕、同步輻射光刻等，無不是從各個分支的物理實驗室里移植到工業上的。正是這些技術手段的應用推動了微電子學的迅猛發展，使之從晶體管到集成電路，從大規模集成電路到超大規模集成電路，迅猛增長。沒有較為深厚的物理基礎，侈談什么跨世紀的技術人才，多半只是空話。這樣培養出來的工程師，很難在工程技術上有世界水平的創新。

在我國現行的教育體制中占支配地位的看法是，物理課是為專業課服務的。于是，專業課需要的內容就講，不需要的內容就不講或少講。專業課排下來剩的時間多就多講，剩的少就少講。著名理論物理學家、諾貝爾獎金獲得者理查得·費曼說：“科學是一種方法，它教導人們：一些事物是怎樣被了解的，什么事情是已知的，現在了解到什么程度（因為沒有事情是絕對已知的），如何對待疑問和不確定性，證據服從什么法則，如何去思考事物，做出判斷，如何區別真偽和表面現象。”大學里的物理課絕不僅僅是物理知識的教育，更不是主要為專業課服務的。我們認為，物理學是整個自然科學和現代工程技術的基礎。對于任何專業，大學基礎物理課的目的，都是使學生對物理學的內容和方法、工作語言、概念物理圖象、歷史、現狀和前沿等方面，從整體上有個全面的了解，物理課是一門培養和提高學生科學素質、科學思維方法和科學研究能力的重要基礎課。

小平同志對教育題詞：教育要面向現代化、面向世界、面向未來，指出了世界科技發展的潮流?！翱平膛d國”目前又成為我們的國策，而我國現行的工科物理教育體制，與知識經濟的興起和發展，對人才競爭的高素質要求，都變得越來越不適應。

為此，我們鄭重建議：

1.大學工科前兩年不分系，不安排專業課，主要學數理化等自然科學和其它一些基礎課。工科物理課不少于300學時。

2.以上改革不易一次到位，可在一些重點工科院?；匕嘣圏c，總結經驗后逐步推廣。