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建设类五年制高职物理课程的改革实践
作者：李红莉
关键词：建设类；五年制高职；物理课程；改革
建设类高等职业技术教育的人才培养目标是为国家建筑事业培养高技能应用型人才。物理学是一切工程技术学科的基础，也是建设类高职院校的基础课程。为实现建设类高职人才的培养目标，以“必需、够用”为原则，构建高职物理课程及教学内容体系是建设高职教学改革与建设的重要课题。笔者拟结合实践谈谈关于建设类五年制高职物理课程的改革。
建设类高职物理课程的功能
物理学是一门基础自然科学，它研究物质存在的基本形式及其内部结构和物质运动的基本规律。北京大学王义遵教授在《教学与教材研究》期刊1995年的第一期撰文指出“大学生应该学习基础物理，掌握物理的思维方法”，“物质联系和运动的基本规律，是学习一切自然科学的基础”。建设类高职物理课程具备以下几个功能：
（一）提高学生的科学素质
物理学知识是人类文明的结晶，也是现代文明生活中不可缺少的基础知识。力、热、声、光、电等基本的物理现象及知识渗透于人类的各个活动领域，如自然科学、工程科学、社会科学等；在日常生活中也有体现，如相对论、能量转换与守恒定律、量子力学等给人们提供理解自然界的思想框架。物理学的成果也对哲学、艺术和宗教产生巨大的影响。因此，学习必要的物理学知识有助于提高学生的科学素质，是素质教育的必备内容。
（二）学习专业课必需的基础
建筑科学技术的迅速发展给建筑业生产技术和生产手段带来重大的变革。未来的建筑朝着智能化、生态化、节能化方向发展，这给建筑业产品和结构带来巨大的变化，对建筑职业人才的知识更新和能力素质也提出了更高的要求。
很多新设备、新技术、新工艺的利用都依赖于近代物理学的成果，建筑业的发展和完善更离不开物理学，建筑领域中不少现象和规律与物理原理有着密切的联系。例如受力分析是建筑结构设计的基础；流体力学的伯努利方程有助于在建筑中设计重力流排污水管系统；通过分析光经过建筑材料反射和透射特性，可以设计出人们满意的室内外的光环境；建筑上的声学原理是室内音效设计的理论基础，可以保证良好的音质和隔噪声效果；利用静电场的物理原理可防止建筑物遭受雷击等等。
建设类高职应当培养适应建筑业需要的高等技术应用型人才，培养学生掌握现代生产技术，经济地、创造性地利用能源和设备。因此，建设类专业的学生必须具有一定的物理学知识，这是学习专业课的基础。
（三）培养和训练基本的实验技能
高等技术应用型人才的需求要求学生具有较强的动手能力。物理学是一门实验科学，实验能够使学生对物理知识获得具体的认识，有助于培养学生的操作技能和使用现代仪器设备及信息工具的能力，有助于培养学生的观察能力和实事求是的科学态度。总之，物理实验是培养适应建筑业需要的高等技术应用人型才不可或缺的重要环节。
建设类高职各专业对物理知识结构的要求
湖南城建职业技术学院（以下简称我院）是以培养三年制高职为主，兼有五年制高职的建设类高职院校，现设土木工程系、建筑系、管理工程系、设备工程系等4个土建类教学系，开设了建筑工程技术、建筑设计技术等16个土建类专业。由于建筑知识技能的掌握同物理知识关系密切，因此，建设类高职各专业人才培养规格对物理知识有着不同层次的要求（见下表）。
根据各专业人才培养对物理知识的不同要求，我院不再对三年制高职单独开设大学普通物理课程，而是将相关的物理教学内容与专业基础课进行整合。例如，对于开设建筑力学、建筑电工学课程的建筑工程技术专业，可将牛顿力学的内容融入建筑力学课程进行讲解，将电、磁等内容融入电工学课程讲解。至于五年制高职的培养方案，基本上采用2+3模式，即前两年参照中职培养方案单独开设物理课程，后三年则按照三年制高职的培养方案。
建设类五年制高职物理课程改革的必要性
以往的物理教学是按照《中职物理教学大纲（试行）》开设一学年（约144学时），采用的教材是国家规划教材中职《物理》（上、下册）。经过2003级和2004级物理课程教学的实践，笔者发现存在下列问题：（1）大多数学生对物理课不太感兴趣，尤其是管理专业的学生对物理课大多没有兴趣。少数学生学习物理的主要动力来自物理在现实生活中的实用性和对后续课程学习带来的帮助。（2）实验教学环节偏少。多数教师采用“粉笔+黑板”的教学方式，很少采用演示实验。（3）大部分学生反映听不懂后续专业基础课，尤其是建筑力学和建筑物理两门课程。
究其原因，一是由于学生的学习能力较差（生源为初中毕业生中成绩中、下等的学生），二是由于教学方法单一，学生对物理学习失去兴趣。此外还有一个根本原因，即现有的物理课程体系不能适应建设类高职人才培养的需求，与后续专业课不能有效衔接。因此，对于五年制高职物理课程的改革成为当务之急。
建设类高职物理课程体系及教学内容的改革
（一）改革课程体系
教学改革的根本目的是全面优化学生的知识结构，培养和提高学生各方面的能力和素质。要使物理课更好地适应建设类高职的专业特点，首先要改革物理课程体系。在实践中，我们从以下两个方面作出了一些尝试。
提高针对性目前我院招收五年制高职遵循系办专业的原则，按专业大类招生，分为工程类（土木工程和设备工程）、管理类及艺术类三个专业。为了更好地服务于专业课，我们根据不同专业的人才培养规格（知识结构）制定了不同的物理教学大纲，根据教学大纲确定教学内容。例如，对于工程类专业，以力学、电学为主体进行教学，其中土木工程类以静力学为重点，而设备工程类以电学为重点，增加流体力学、热力学知识；开设一学年，物理实验单独考核；每周4学时，合计144学时。对于建筑设计类专业，以力学、声学、光学和热学为主体进行教学；开设两学年，物理实验单独考核；第一学年每周4学时，第二学年每周2学时，合计216学时。对于管理类专业，以中职《物理》中最基本的、普遍适用的课程内容进行教学；开设一学年，每周4学时，合计72学时。这样，一方面体现了各专业的不同特色，另一方面也保证了所学内容与后续课程的衔接。
强化素质教育要求教师通过知识载体，开发学生的悟性，挖掘学生的潜能。物理课的开设是培养学生科学素质的重要环节，学习物理不仅要掌握物理概念、物理规律等内容，而且更为重要的是运用内容所蕴含的思维方式。在物理教学中，教师应该诱发学生的创造意识，培养学生创造性的思维能力。
（二）改革教学内容
整合传统教学内容传统中职《物理》的内容结构体系与初中物理相同，包括几何光学、力和物体的平衡、直线运动、牛顿运动定律、曲线运动、机械能、动量、机械振动和波、热和功、物态变化、电场、恒定电流、磁和电磁感应、物理光学、原子核基础知识等。将中职《物理》和建设类高职专业基础课程相比，可见中职物理偏重于定性知识，而后续专业基础课要求学生能用微积分对物理量进行定量计算。显然，由于知识跨度大，后续课程难以学懂。为此，我们针对不同的专业，对不同的物理模块进行了取舍、增补：将教材中与初中重复的内容以及与专业课关系不大的内容删除或改为学生自学，补充与专业相关的定量计算；对于与专业相关的内容精讲细讲，使学生学懂会算，对于其他内容，则从物理概念、规律及研究方法等方面用定性的方法、粗讲、略讲。
增加现代物理内容在新技术蓬勃兴起的今天，与物理直接或间接有关的科学技术不断取得突破。在物理教学中，采用专题讲座形式对一些新知识如热辐射、传感器、激光技术、纳米技术、超导技术、等离子体、太阳能、核能及其发展动态进行介绍。这样，不仅使学生对物理学现状、前沿有所了解，对物理学内容的前后交叉、相互渗透、演变过程有所认识，而且使学生觉得物理很有应用价值，从而激发学生的学习兴趣和热情。
（三）改革实验教学
为了培养高职学生的动手能力，提高学生的综合素质，我们加强了物理实验教学改革，包括：（1）根据不同专业对物理教学的要求，制定物理实训大纲，并将物理实验成绩单列考核。（2）在课堂教学中加强演示实验教学，以演示实验代替理论描述，增强教学的直观性。（３）减少验证性实验，增加设计性实验。这种实验的基本模式是：教师给定课题，学生设计实验步骤，组织器材，动手实验。在实验中观察现象，主动探索，然后得出结论或规律，从而充分发挥学生的主动性和积极性，培养学生的思维能力、创造能力及分析问题、解决问题的能力。
（四）运用多媒体教学
多媒体课件图文声像并茂，有利于激发学生的学习兴趣，充分调动学生的学习热情。因此，我们运用Flash、几何画板等工具软件开发了系列物理课件，将物理现象及其变化规律逼真地再现，并展示出物理变化的中间或暂态过程来“定量”地研究物理问题。这样做便于突破教材的重点和难点，优化教学过程，激发学生学习的兴趣，增强教学效果。
参考文献：
[1]池雪莲.浅谈高职物理教学现状与改革[J].职教论坛，2003，（4）.
[2]潘庆.物理原理在建筑中的应用[J].柳州职业技术学院学报，2002，（4）.
作者简介：
李红莉（1968—），女，物理教育硕士，湖南城建职业技术学院副教授。