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摘要:本文闡述了在理工科學生必修的大學物理課程的教育與教學活動中融入博雅教育的必要性，并分別從三個方面系統介紹了博雅教育下大學物理的教育與教學，對高校全面開展博雅教育具有一定的現實和借鑒意義。

關鍵詞:博雅教育；大學物理；科學素養

隨著社會的發展，人才的培養在注重專業教育的同時，更加重視博雅教育，即人才的培養不但要培養學生修業，更要培養學生做人，“做人第一、修業第二”[1]。在博雅教育中，所謂“博”是指既要培養大學生學文，也要培養學理，做到文理兼備；所謂“雅”是指素養，培養出來的學生要有修養。博雅教育對于理工科學生而言，有其獨特之處，它不但要培養學生的國學等人文素養，更要培養學生作為一名工程和技術工作者的科學素養。物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式和相互作用的自然科學，是其他自然科學的基礎，以物理學為基本內容的大學物理課程，是理工科各專業學生一門重要的通識性必修課，更是理工科學生博雅教育的重要組成部分。積極探索新培養模式下的大學物理教育和教學，對理工科學生的博雅教育尤為重要。在大學物理的教育和教學過程中融入博雅教育，可以激發學生學學物理的興趣和提高學生學學物理的熱情，對理工科學生的博雅教育而言，具有其他理工科博雅教育課程所無法替代的作用。在大學物理教育與教學中融入博雅教育，應從以下幾個方面來展開：

1培養理工科學生自然科學的基本科學素養

物理學是自然科學的基礎，大學物理是物理學的重要組成部分，把大學物理中的基本知識傳授給學生，使其具備以后作為一個科學工作者或工程技術人員的基本科學素養。大學物理包含力學、振動與波、氣體動理論與熱力學、電磁學、波動光學和量子物理學等內容，這些內容不但對機械、土木、電子、電氣、通信、材料、光電和新能源等專業課程的學習有很大裨益，而且通過介紹大學物理中的定理、定律和規律，可以極大地增強學生的科學素養。動量守恒定律是物理學眾多守恒定律之一，但是該定律并不是在任何運動情況都能成立，如在勻速圓周運動和天體運行中，動量守恒定律就不再適用，科學家通過研究發現，在引入新的物理量角動量后，角動量是守恒的，從而揭示了天體運動所遵循的運動規律，物理上的守恒定律體現了美學中的對稱美學，時間上前后不變，空間上左右一樣，物理學中的美學無處不在。在氣體動理論中，通過學習麥克斯韋分子速率分布規律我們知道，速率大的和速率小的氣體分子數都比較少，速率不大不小的分子數分布最多，這與中國古典哲學思想的“中庸”是何其相似，“中庸者，不偏不倚，無過不及，而平常之理，乃天命所當然”，看來，小小的氣體分子運動速度也懂得中庸之道啊。熱力學第二定律告訴我們，熱力學系統向著概率增大（或者混亂度增大）的方向進行，由此，我們知道一個系統越是有序（混亂度越小）就越不穩定，就會向概率增大的方向發展。在植樹造林中，對于種植了單一樹種的樹林來說，這種樹林的生態就高度有序，因而就極不穩定，容易發生病蟲害；相反，雜草叢生、各種樹木都有的無序的原始森林就不會發生病蟲害。同樣，城市的規劃者也不能人為建造一些高度有序的功能化城區，如電子城、大學城、科技園等，這些功能區的公交在上下班擠得要死，而在其他時間則無人乘坐。在電磁學中，麥克斯韋的關于磁生電的渦旋電場假設為人類打開了逆向思維之美，而麥克斯韋方程組也為人類揭示了物理學規律在形式和邏輯上的對稱之美。大學物理中，這些融入了博雅教育的定理、定律和規律的例子不勝枚舉，這些實例既可以培養理工科學生的“博”，也可以培養他們作為新一代大學生的“雅”。

2介紹科學家的生平和人格魅力，重塑理工科學生的意志和品質

在大學物理的教學過程中，會涉及許多科學家，這些科學家既包括物理學家，也包括數學家和化學家；或既是物理學家也是數學家、化學家；既有經典物理學家，也有近代物理學家等不一而足，通過把科學家的生平事跡和他們在科學探索道路上所具備的可貴品質和人格魅力介紹給學生，對重塑學生的意志、品質有很大的促進作用。眾所周知，英國科學家牛頓，不但是經典物理學的集大成者，同樣也對數學做出了極大的貢獻，他有一句名言：“如果我比別人看得更遠，那是因為我站在了巨人的肩上”，這是何等的胸懷和氣魄，也正是由于牛頓這種虛懷若谷的品質、孜孜以求的精神，才使其在自然科學上取得偉大的成就。麥克斯韋是英國物理學家、數學家，統計物理學的奠基人之一，也是經典電動力學的創始人。他說他之所以有這些成就，有兩個人對他影響最深：一個是實驗物理學家和登山家福布斯，他培養了麥克斯韋對實驗技術的濃厚興趣，一般從事理論物理的人很難有這種興趣；另一個是邏輯學和形而上學教授哈密頓，他強制麥克斯韋寫作要條理清楚、邏輯嚴密，并且哈密頓的博學也極大地影響了麥克斯韋，在他們的幫助下，麥克斯韋用三年時間完成了四年的學業，這也為麥克斯韋以后能在科學上取得巨大成就和完成電磁場理論的經典巨著《論電和磁》奠定了基礎。近代物理學家愛因斯坦，一生成就斐然，被公認為是繼伽利略、牛頓以來最偉大的物理學家。愛因斯坦一生愛好和平、反對戰爭。在柏林時，他堅決拒絕在納粹所謂“文明世界的宣言”上簽字，卻毅然在反戰的《告歐洲人書》上簽上了自己的名字，他上書美國總統羅斯福，一定要趕在德國之前研制出原子彈，二戰結束后，他公開發表電視演講，反對美國制造氫彈。愛因斯坦一生也淡漠名利，他的老朋友以色列首任總統魏茨曼逝世后，以色列政府請他擔任第二任總統，被他婉言謝絕，他說：“方程對我更重要些，因為政治是為當前，而方程卻是一種永恒的東西”[2]。物理學中像這樣的例子不勝枚舉，這些例子都很真實、生動和勵志，對理工科學生的博雅教育可以起到潤物無聲之效。

3系統開設選修課，構建大學物理博雅教育的課程體系

通過開設與大學物理相關的選修課，豐富大學物理的教育與教學，形成一個系統的關于大學物理博雅教育的課程體系。與大學物理相關的選修課程有物理學史和近代物理導論等，物理學史是研究人類對自然界各種物理現象的認識史[3]，它包括對物理學發生和發展的基本規律、物理學概念與思想發展及變革過程的研究。通過向學生傳授物理學史知識，不但能使學生增長見識，加深對物理學的理解，而且更可以使學生從物理學史中得到有益的啟示。近代物理導論是以狹義相對論、量子理論為基礎，主要介紹重要概念、主要理論觀點及理論精髓、解決問題的基本方法和思路以及在高新技術方面的應用等。19世紀末20世紀初，相對論和量子力學創立，導致了物理學和其他自然科學的革命性變革，在此基礎上使物理學、化學、材料學、生物學、地學和天文學等基礎學科有了翻天覆地的變化，近代物理的創立為現代高新技術的誕生和發展提供了強有力的理論背景和前提條件。在現代的高新技術中，激光與核能早已得到廣泛應用，量子通信也逐漸被人類所利用，開設近代物理學導論，就是讓學生能開闊眼界、拓展知識面。

本文從三個方面系統地給出了在大學物理的教育與教學中開展博雅教育的具體辦法：通過傳授大學物理中的基本知識培養理工科學生的基本科學素養；通過介紹物理學家的生平和人格魅力，來重塑理工科學生的意志和品質；通過開設與大學物理相關的選修課，來構建大學物理博雅教育課程體系。對高校在校大學生特別是理工科學生全面開展博雅教育，具有一定的現實和借鑒意義。

參考文獻

[1]楊福家.博雅教育[M].2版.上海:復旦大學出版社,2014.

[2]阿爾布雷希特•弗爾辛所.愛因斯坦傳(漢譯傳記叢書)[M].北京:人民文學出版社,2011.

[3]郭奕玲.物理學史[M].2版.北京:清華大學出版社,2005.

作者:白繼博 林劍花 許仁安 單位:廈門工學院