一、物理学是科学技术进步的丰富源泉

高新技术的主要内容和发展序列可以简单归结为：以信息技术为先导，以新材料技术为基础，以新能源技术为支柱，微观上向生物技术发展，宏观上向空间和海洋技术开拓。从能源、信息和材料等很多方面可以清楚地发现物理学和高新技术的关系是非常密切的，同时也充分显示出，物理学是高新技术的基础和源泉，物理学的进展不断导致新技术的产生。

第二，信息技术包括信息传输、信息存储和信息处理。以激光为基础的近代光学研究发展出光子学、光电子技术，推动着光通讯技术的发展和信息高速公路－互联网的建立。对材料的光、电、磁性能的研究，使人们开发出光盘、磁盘、大容量硬盘，促进了信息存储技术的发展。

固体物理学的发展，特别是对半导体特性的研究，导致了晶体管的发明。对固体表面和界面的研究为集成电路的发明奠定了理论基础，而集成度的每一步提高都和表面物理学和光刻技术（它和粒子束物理学、同步辐射光源等密切相关）的进展分不开。正是由于物理学的研究提供了坚实的基础，在社会需求和相关技术的推动下才有了微电子技术的不断发展和计算机的广泛应用，从而使人类社会进入信息时代。

第四，航空航天事业的飞速发展，从轻型飞机到探空火箭，从“东方红一号”到“神州五号”，在航空和宇航中所涉及的核燃料、发动机、计算机、通信与电子、自动控制、新材料、精密仪器，都是以物理学的研究为基础和先导的。

其他新材料如光子晶体、巨磁阻材料、新型热电材料、各种功能材料等的开发，无不依赖物理学的研究。

二、物理教育是培养学生科学素质的有效手段

物理教育至少有两方面的目的，一是为学生学习科学技术知识和今后的长远发展打好物理学基础；另一方面就是要培养和提高学生的科学素质。过去的教育比较重视前者，常常忽略了后者。面对科学技术的飞速发展和知识更新速度的不断加快，科学素质的重要性变得越来越突出。因为有的知识随着科学的进步可能过时，而科学素质则将长期起作用，并影响人的一生。通过物理教育，可以而且应当培养和提高学生多方面的素质。

第一，培养学生现代的、科学的自然观、宇宙观。

物理学是最基本的自然科学，它不仅告诉我们物质是怎样构成的、宇宙是怎样演化的，还能揭示发生各种自然现象的原因和规律，使人们摆脱愚昧，对自然、宇宙有科学的认识。

第二，培养学生的探索精神、创新精神。

物理学研究的是物质运动最基本的规律，物理学的发展过程就是不断探索、不断创新的过程。创新是科学研究的灵魂，对物理学更是这样。物理学中新的观念的提出，新的原理的建立都是科学家们勇敢地向传统观念挑战，大胆地进行想象和创造的结果。爱因斯坦建立相对论时是这样，李政道和杨振宁提出宇称不守恒时也是这样。物理学中充满了艰苦探索、大胆创新的事例，它们能大大激发学生创造的欲望，培养他们的创新精神。

第三，培养学生的科学思维能力，发展学生的智力。

第四，培养学生掌握科学的方法。

物理学研究的对象小到微观粒子，大到天体宇宙，它要研究电、磁、声、光、热等多种运动形态和各种相互作用，因此物理学发展了多种多样的研究方法，包括：演绎归纳、分析综合、类比联想、猜测试探以及理想化方法、模型化方法、半定量方法、统计方法等等。这些方法在科学研究中具有典型性和代表性。因此，通过物理学的学习能使学生受到全面的科学方法的训练。实际上，很多科学技术问题、特别是工程技术问题归根到底是一个物理学问题，物理学方法在解决工程技术的实际问题中也有广泛的应用。通过物理教育使学生掌握这些科学方法，其意义远比学习一些具体知识重要得多。

第五，培养学生的科学精神和科学作风。

物理学是高度定量的精密的科学，它的理论体系不仅有严密的逻辑推理，也要经过严格的实验验证。它尊重事实，反对迷信。正如爱因斯坦所说：“一个矛盾的实验结果就足以推翻一种理论”。物理学的理论和实验研究都十分注意它的严密性、精确性、可靠性，因此学习物理学不仅能受到渗透在其中的科学精神的熏陶，也能培养尊重事实、实事求是、严谨踏实、一丝不苟的科学作风。

由以上的分析可见，大学的物理学课不仅是学习科技知识的基础课，也是培养学生科学素质的一门基础课。必须从这样一个高度来看待物理学课的地位和作用，予以充分的重视。

三、国外大学理工科基础课程教学改革综述

》，这些研究报告分析了理工科本科教育存在的问题，并向政府、高等学校和教师提出了建议。反映的主要问题包括：

1．越来越多的学生经过高中或大学基础课程的学习后失去了学习理工科的兴趣，使得学习理工科的本科生数量在逐年下降。这将可能导致训练有素的科学家、数学家和工程师的严重缺乏，甚至对国家科学技术的可持续性发展造成长远的不良后果。因此，政府应对理工科本科教育高度重视，因其关系到国家科学技术的持续发展和综合国力的保持。

2．高等学校传统的灌输式教学模式使得学生处于被动的接受知识的状态，失去学习兴趣和积极性，也不利于学生创造性思维能力和解决问题能力的培养。

3．合格的理工科教师（包括中学教师）的培养以及对教师的评价体系仍存在问题。如果教师缺乏科学发现的激情和信心以及帮助学生进入科学领域的能力，会使一批优秀的学生转向其他领域。此外，高等学校特别是研究型大学对教师普遍采用重研究，轻教学的评价体系，致使一些教师对教学投入不足。

4．物理学科的本科教育也面临危机，很多学校物理学科本科生的数量大幅下降。物理学作为一门独立学科对学生的需求是有限的，物理学科本科生就业去向的多样化以及物理学与其他学科的交叉和渗透，要求物理本科教育的目标要做出相应调整。

3．采用多种探究式教学模式来改善教学过程，激发学生自主学习的欲望和开展研究型学习。研究型学习使得学生要从以往接受、记忆和理解知识的被动式学习转变为自主探索和研究式的主动学习；从自己“孤军奋战”转变为与同学一起共同学习、共同研究。研究型教学使得教师不再是“讲台上的圣人”，而是遵循认知规律，以学生为主体，设计教学过程、提供教学资源、提供学习建议，对整个学习过程进行控制，在关键环节上对学生进行启发、激励、引导和指导，并及时对学习效果进行评价。研究型教学有很多方式，除本科生参与教师的研究课题外，还包括基于问题的学习；案例研究；项目训练；指导性设计等方式，学生的学习过程不仅仅是知识的吸收过程，更是探索和发现的过程，能力和素质不断提升的过程。