时间：2022-08-11 18:06:11
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇物理科技论文，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
经过多年的理论研究和物理课的教学实践，可以看到第二课堂的教学有以下特点：一是“活”：第二课堂不受现行教学计划和教学大纲的限制，时间和空间都机动灵活、内容丰富多样，形式生动活泼。例如：在第一课堂中讲无线电发射和接收时由于受时间和空间的限制，只能死板地讲其原理，效果不理想，因此我们让学生在物理实验室中制作“小小广播台”，发射和接收调幅、调频电磁波，然后可在实验室、操场等地进行发射和接收的实验。有时领学生参观各种现代化设施，观看最新科技录像片等等，提高了学生学习知识的兴趣，使学生体会到运用技能的快乐，从而调动了学生极大的主动性和积极性，培养了学生的科技意识。
二是“新”：第二课堂不受现行教材——主要是传播昔时信息的限制，能迅速将各种即时信息传播给学生。这些最新的科技信息可以通过现代化教学手段传递给学生。例如：日本的科技博览会中最现代化的机器人，在营养液中培植的西红柿等，使学生大开眼界；爱因斯坦的相对论、时空观，有意义的科幻片等。这样，有利于扩大学生的知识面，开拓视野，培养了学生的思维能力、想象能力，激发学生的求知欲望，增强学习的动力。同时，更重要的是对学生进行了生动的科技教育。
三是“全”：第二课堂的教学活动，带有很强的实践性、社会性和科技性，有利于学生德智体的全面发展，可以促使学生把动手与动脑、实践与探索、学习与创造、基础知识与科技信息密切结合起来，培养了学生各方面能力。例如：学生看到盲人在过马路时由于看不见红绿灯，易发生危险，因而制作了“盲人红绿灯”。因为盲人看不见灯，但能听到声音，所以用不同的声音代表不同颜色的灯，盲人可听声辨灯，以保证交通中的安全。使科技知识应用于社会实践中，培养了学生科技知识的应用能力。
从上述特点可以看出，第二课堂教育是服从于教育目标，不受教学大纲限制，但可配合教学大纲教学的相对独立的教学体系。用发展的观点看教育，它不再是可有可无的课外活动，而是进行科技教育、培养现代化科技人才的重要渠道。
在第二课堂的教学中，以往的教学原则，如：教师主导作用与学生主动精神相结合的原则、传播知识与培养能力相结合的原则，理论与实践相结合的原则、循序渐进的原则。因材施教的原则等等，在第二课堂中一般也是适用的。但由于第二课堂有着不同的特点、任务与要求，因此，在中学第二课堂的教学中还应遵守以下原则，才能更好地进行科技教育。
第一，画向多数原则
开辟第二课堂是培养科技人才的重要渠道。因此，首先要面向多数，根据自愿和每个学生的爱好，尽量多地把学生吸引到第二课堂中来。使绝大多数学生有机会参与科技研究和制作，充分发挥自己的特长，增强自信心，促进心智机能的发展。
第二，实践性原则
我国学生跟外国学生比，突出的缺点是动手能力差，知识面窄，科技信息知道的少，创造精神差。应多安排实践性活动，接触社会，接受科技信息、给学生创造动手的机会，丰富学生的感性知识。同时，通过开展小制作，小发明活动，培养学生的创造精神，例如：在物理第二课堂教学中，组织学生进行科技制作，学生做出了“光控报警器”，“光控路灯”等许多作品。提高了学生把科技知识应用于实践的能力。
第三，相互促进原则
这是指第二课跟第一课堂的辩证关系。从系统论看，学校是一个整体，两者的教育目的相同，培养目标是一个；从贯彻党的教育方针看，德智体美技几个方面的教育是密不可分的。两个课堂并行发展，互相促进是教学组织形式的比较合理的结构。第二课堂活动要注意内容的教育性、针对性和可接受性。某些科技成果和最新信息，可围绕第一课堂的教学内容适当地扩充。例如：在讲万有引力定律和宇宙速度时，可提到卫星发射和接收，但无法做细致讲解，在第二课堂中通过录像，资料讲解等具体学习，可以达到进行科技教育的目的。也满足了学生的求知欲望。
第四，因校制宜原则
应根据自己学校的特点，自己的优势及有利条件，从实际出发开展科技活动。
例如：利用旧的半导体元件制做出“光控报警器”等，培养了学生的科技技能。
热学课程论文教学形式与作用一、引言
《热学》是物理学中研究物质热运动及其有关性质和规律的一门分支学科，是物理学专业本、专科学生必修的专业基础课。《热学》课程在实验基础上，通过物理学的基本概念、基本原理、基本知识、基本思想和方法的引导，培养学生进一步学好物理学的兴趣，提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力。其主要内容包括：分子动理学理论的平衡态理论、输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论、热力学第一定律、热力学第二定律与熵、液态与固态、相变等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能。通过本课程的学习，既要帮助学生迅速掌握大学的学习特点和规律，建立正确的学习方法，努力养成刻苦踏实、勤于思考的良好学风，又要为后继课程的学习作好业务、思想和心理上的准备，还要为学生毕业后从事有关科学研究、应用开发、教学工作等打下良好的基础。在目前《热学》课程的教学中，课程论文扮演着越来越重要的角色，探讨课程论文教学的相关研究课题也逐渐开始得到重视。课程论文要求学生在掌握物理学基本概念和基本规律的基础上，通过调查研究，适当了解这些基本概念与规律以及它们在生产技术、特别是高技术领域中的应用，注意培养学生理论联系实际的能力，培养学生对实际问题特别是当代物理学前沿以及当前高技术领域中物理问题的兴趣，引导和激励他们解决实际问题的愿望和责任感。教学方法的改进是课程教学改革的重要方面，在课程论文的实施过程中重视学生能力素质的培养，把课程建设的目标定位于造就新世纪人才，使学生终生受益。
二、课程论文的基础
课程论文实际上是对学生提出了更高的要求，因此，《热学》课程的教学应当把重点放在打好基础上。如果学生掌握的基础知识雄厚，基本功扎实，再加上广泛涉猎与深入钻研，专业课就能学得好，理解得深，在将来从事高新科技领域的创新工作时就上手快，回旋的余地也比较大。况且，“热学”课程在传授系统物理学知识的同时，还要培养学生掌握物理学中的思维方法与工作语言。这样，尽管有些基础物理知识从表面上看似乎并没被直接应用，但这却会影响到学生的工作方法、思维方式以至世界观，当他们以后从事科研与教学工作时会在潜意识深处起重要作用。总而言之，《热学》课程的基础还是基本概念、基本原理、方法，离开这些基础去谈课程论文就是无源之水、无本之木。
三、课程论文的形式
课程论文的形式灵活，不仅包括论文、调查报告，还包含有实验研究、实物制作等多种形式。在教学过程中，教师可以通过告知、提问等多种提示方式引导同学自行深入研究，常见的课程论文形式主要有以下几种。一是解题方法的探究，通过对一个例题或习题的多种方法求解，使得学生对相关概念、原理、方法掌握得更透彻；二是实验探究，例如，当讲解到气体玻一马定律与盖・吕定律知识点时，可以让学生自行设计相关实验来验证上述定律；三是调研报告，例如在讲解卡诺循环这一知识点时，可让学生调研、总结目前市场上热机的工作原理与工作流程等；四是理论模拟与分析，例如讲到相变这一知识点时，可以通过理论分析各种相的稳定性。五是合理的估算，例如气体动理学理论里输运现象中的气体黏度公式，查普曼和恩斯库格曾用不同的高深理论得到相同结果，它是个级数，由前几项可得系数约为0.499，而如果充分考虑速度住留的简便方法，很容易就得到此系数等于1/2，又如通过对小无极分子估算分子间力的有效作用距离与平衡距离的半经验公式，再如可以用标准大气模型中数以千计的数据，考虑地面凹凸不平的影响，可求出精度较高的大气粒子总数，然后与用均质大气模型、等温大气模型或者地面大气压强所得到的结果进行对比，从而总结出估算行星大气粒子总数的简便方法；目前“热学”课程中有一些概念和提法在学术界实际并未完全统一，有的甚至还是有争议的，例如：任意逆循环的制冷系数的定义，等热容过程与多方过程的差异，卡诺循环的概念以及回热式循环与非回热式循环，等等。遇到这些内容时，就在课程讲授中把各家的观点都原原本本地告诉学生，同时也介绍自己的看法，然后让学生独立进行研究，自由思考，自己做出合理的判断。
四、总结
《热学》课程论文的目的是使得学生通过热力学宏观定理与微观模型的学习，建立把宏观现象与微观模型进行联系的物理思想方法，掌握对事物的实验――理论――实践的认知规律，在此基础上，采用问题探讨与课程讲授、主题讨论与实践相结合的教学方式，以教学论文为载体，实现《热学》课程的互动研究型教学，重视学生能力素质培养，通过精心设计方案，全面加强各个环节，合理运用各种方法手段，形成视野开阔、理论联系实际的特色风格。用搞科研的态度对待教学，积极开展教学论文的教学，从教学有关领域挖掘课题开展科研，再把科研成果引入教学丰富教学内容，使教学与科研两者有机地相结合。教师在课程教学中引入了这些从教学有关领域挖掘课题开展科研所取得的成果，身教言传，课程里就会充满了研究与探索的特色和风格，使学生在学习课程的过程中逐渐受到熏陶，养成勤于思考研究、勇于提出自己独立见解的良好习惯，并为学生发展其科学研究能力和科学创新能力创造了良好的学术环境，使得学生发现问题、分析问题、解决问题的能力都能够得到进一步的提升。
参考文献：
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论文关键词：应用理科；应用型人才；培养
进入21世纪，应用性本科教育得到蓬勃发展，但主要集中在工科领域，这与工科人才培养更强调实践能力有关。应用理科人才的培养起步相对较晚，20世纪80年代，才作为本科教育改革的成果之一得以凸现。1990年原国家教委在兰州大学组织召开的全国高等理科教育工作座谈会，明确提出保护基础、加强应用、分流培养基础型和应用型两类理科人才，为我国理科教育改革指明了方向。
如今，理科本科教育中的应用型人才虽然明显增加，但是随着时代的发展，从原来的基础理科中直接衍生出了如计算数学、信息光学、生物技术、信息管理等应用学科、技术学科，它们渗透到各行各业，为生产力的发展开辟了新的领域、新的方向。因此，理科应用型人才培养显得更加重要。另外，理科人才与工、农、医各类技术人员搭配起来协调工作，往往能收到显著功效。即使在管理工作中，理科人才也能起到独特作用。可见，社会发展和经济建设不仅需要大量工、农、医专业应用型人才，也更强烈地呼唤理科应用型人才。
应用型高等教育培养的应用型人才可以分为技术应用型人才、复合应用型人才、服务应用型人才和职业应用型人才。其中，前三种对应于应用型本科人才，第四种对应于高职培养的应用型人才。[2]应用理科本科教育培养出来的人才，走上工作岗位后，经过一段时间的实践锻炼，大多可以成长为职业化的经营管理人才，如：项目经理、职业经理人等。
武汉大学（以下简称“我校”）作为教育部直属综合性大学，尽管理科基础型学生占据相当大比重，却一直没有放松对理科应用型人才的培养。经过近几年的探索与实践，我们认为发展应用理科，培养应用型人才应从以下几方面着手。
一、准确把握人才培养目标定位
理科本科教育中应用型人才培养的目标定位一定要准确，符合社会及学校自身实际。不同学校、不同地区、不同学科都应有所差异。
一般来说，理科应用型人才在知识、能力、素质等目标定位上都应有所侧重。在知识结构上，与重视理论知识并强调知识系统化的基础型理科人才的培养不同，应用型理科人才的培养要求专业理论知识和实践知识并重，注重理论知识的广、浅、新、用特点和学生的应用能力培养。在能力目标定位上，理科应用型人才的能力要素包括应用能力和关键能力。应用能力主要指利用所学知识解决工作中实际问题的能力。关键能力主要指学习、工作和创新能力等。在素质目标定位上，理科应用型人才应注重培养其综合素质：良好的公民道德、职业道德、身心素质，具有基本的人文、科学素养，使其不仅重视学科技能的提高，还重视市场、信息意识的养成。
比如，我校应用化学专业的培养目标定位为：培养适应我国社会主义建设实际需要，德、智、体全面发展，具有良好的科学素质，掌握化学的基础知识、基本理论和较强的实验技能，能在科研机构、高等学校及企事业单位等从事科研、教学、技术及相关管理工作的高级专门人才。本专业学生不仅要学习化学方面的基础知识、基本理论、基本技能以及相关的工程技术知识，还要掌握基础研究和应用基础研究方面的科学思维和科学实验训练，以使学生具有较好的科学素养，具备运用所学知识和实验技能进行应用研究、技术开发和科技管理的基本技能。
二、按社会需求调整学科、专业设置
在社会主义市场经济体制下，高等理科教育要为经济建设这个中心服务，原来的高等理科教育单一的基础学科已不能适应形势的要求。在新形势下，必须调整学科专业结构，积极地发展应用学科，设置一批对口、急需的应用理科专业，培养直接为经济建设主战场服务的理科应用型人才。然而，要把基础理科改造成应用理科，明确合适的专业方向，并不是轻而易举的事情，需要通过国际、国内的社会调研，从原有各专业的基础出发，发挥基础理科的优势，不断开拓应用方向，大胆突破旧有的框架，构建应用学科和体系，并根据“三个面向”的要求逐步调整和完善。
应用理科是一类有自身特色的新型专业。一方面，作为理科，它应当保留基础宽厚、适应能力强的优势，给学生以科学研究方面的训练，培养学生的研究素质。另一方面，它作为应用学科，更要有较强的适应性，要求培养的学生能够直接参与实际工作，为经济建设作出贡献。因此，建设应用理科专业应当遵循“保证基础、注意应用”的原则
近年来我校不断加强专业结构调整，加强应用理科专业建设。在“厚基础、宽口径”的方针指导下，各院系实行“按大类招生，联合培养，学科交叉，基础打通”的培养模式。比如，按物理学类、化学类招收的学生，进校后1～2年打通培养，然后按社会人才需求及学生自身兴趣分方向培养。为了满足社会对多学科知识人才的需求，学校开设了物理、化学交叉的材料科学与技术试验班；化学与生物交叉的化学生物学专业方向。为了满足社会对专业知识扎实、英语应用能力好的人才的需求，学校在多个专业开设了国际班、中美、中法联合培养试验班。
三、优化课程体系、加强师资队伍建设、改革教学方法
建设应用理科的课程体系，似乎要增加很多偏重应用的课程才能解决，而教学的时间又是固定的，这就出现了矛盾。因此，我们必须统观该学科的全局，洞察其发展趋势，在确定课程体系时，必须保留最基本的；加强反映科技发展总趋势的；更新反映科技进步的；增设经济建设迫切需要的。但无论课程体系怎么变，必须要“保证基础”，这样不管科学技术如何日新月异，也不管学生将来的工作方向如何变动，只要拥有坚实的基础知识和基本理论，拥有基础训练所培养的思维方法和分析能力，就不难掌握新技术，不难应变一切实际问题。因此，绝不能丢掉原有的优势和长处。当然，在内容上要随着科技的进步不断更新。
建设应用理科课程体系还应注意以下四个方面：一是以职业能力为导向设计专业课程；二是加强公共基础课与专业课的衔接和融合；三是构建模块化的集中实践教学课程；四是开拓建设综合性课程。[6]
另外，高素质的师资队伍也是实施应用理科专业人才培养方案、实现人才培养目标的保证。因此，师资队伍的配备上应充分考虑应用理科专业的人才培养目标要求。应用理科的教师要像应用工科的教师一样，既擅长教学和研究又具备指导学生实践的能力，也称“双师型”教师。高校可以通过产学研合作的方式培养“双师型”教师，也可以从企业、事业单位或机关部门的技术和管理人员中聘请一批作为兼职教师。教师在教学时应根据应用理科专业人才培养目标，转变思想，更新观念，改革传统的教学方法和手段，积极探索有特色的应用型人才培养新模式。应用理科本科的课堂教学特别适合采用探究式教学法，其他的现代教学方法如：案例教学、项目教学、现场教学、行动导向式教学等也值得提倡。
再则，根据应用理科人才培养目标的要求，配合应用性课程改革，需要改变学生学习成果的传统评价体系和课程考试方式，倡导多样化的考核手段，侧重考核学生综合应用能力，注重过程考核，激励学生平时积极参与到教与学的过程中，成为主动学习者。最后，一本适合学生学习的好教材也是培养应用型人才必不可少的。
我校为贯彻“加强基础、拓宽口径、通专并重”的方针，进一步打破了学科壁垒，拓宽了专业口径，并在全校范围内统一设置了通识教育基础课程，在同一级学科或学院内的各专业打通培养渠道，按学科大类设置学科基础平台课程。学校重新审定、合理调整各学科专业课程体系，进行课程的重组和整合，精选课程内容，提高课程的综合化程度。同时注意各个教学环节的合理安排和整体优化，注重对学生自主学习能力的培养，处理好理论教学和实践教学、课内教学和课外指导的关系，为学生提供更多的自主学习和研究的条件。 转贴于
目前全校共开设通识教育课程639门，分为人文科学、社会科学、数学与自然科学、中华文明与外国文化、跨学科领域五大类，学生在每个领域至少选修2个学分，共最低修满12个学分。获人文科学与社会科学类学位的学生，在数学与自然科学领域至少修满4个学分，获自然科学类学位的学生，在人文科学与社会科学领域至少修满4个学分。另外，我校还制定了主辅修制、双学位制，与华中七所部属高校（武汉大学、华中科技大学、华中师范大学、武汉理工大学、中南财经政法大学、中国地质大学、华中农业大学）联合开设了“七校联合”培养等，提倡和鼓励学有余力的学生修读第二学位。
总之，要培养基础知识宽厚、具有良好科学文化素养、适应范围广、应用开发能力强的应用理科人才，关键是要根据科技发展趋势和社会需求动向，探索和建立与人才培养要求及知识能力结构相适应的全新的课程体系、引进“双师型”教师、改革学生学习效果的考核评价方式。
四、加强实践教学的开展
建设应用理科，培养应用型人才，仅纸上谈兵不行。首先，要拓展专业的应用方向，并使其学科趋近前沿，必须不断探索学科的应用前景。开展科学研究尤其是应用性研究。其次，应用型人才应具有将理论知识与实验方法应用于实践的能力，具有直接为经济建设服务的能力，具有开拓应用成果的能力，具有创造精神和独立工作的能力。另外，生产实习和科研训练等实践教学是理科培养应用型人才必不可少的教学环节。
实践教学包括实验课程、科研训练、毕业论文、社会实践等。实验课程应统筹兼顾，将基础型、提高型、综合型实验有机结合。科研训练应与实验课程和毕业论文、社会实践连贯起来，逐步培养学生的动手能力、独立工作能力、直接为经济建设服务的能力等。
如我校生命科学学院构建了系统技能训练与科学研究能力培养相结合的三层次本科实验教学新体系：基础型、技能型实验；提高型、综合性实验；研究型、创新性实验，并加强和落实学生的野外综合实习和生产实习，从实验和实习的各个环节强化学生的基本技能训练和创新能力的培养。该院在神农架、九宫山等国家自然保护区建立了野外实习基地，每年暑假相关专业的学生都要在实习基地进行为期两周的野外综合实习，相关专业教师亲自带队，随时给予指导。学院还与多家企业签订实习协议，如：东阳光药业集团、华北制药集团、深圳华大基因研究院等。与深圳华大基因研究院签定了联合培养协议，每年选拔20名学生组成创新班，到华大基因研究院进行为期3个学期的学习和研究，以培养学生在生物信息学领域的创新能力。为了增强学生的社会实践能力，学院每年选派30个暑期实践小分队，深入社会，认识社会，应用所学知识分析相关领域的问题，提出自己的建议及解决方案，学院给予经费支持。
化学与分子科学学院根据自身专业特点将实践教学内容分为实验课堂教学、业余科研和毕业实践三部分。通过以下三个创新教育平台来实施：一是理论教学-实验教学-科学研究，二是计划教学-开放实验-业余科研，三是学校-科研机构-企业（学研产）。并与中国科学院、部门科研院所、国内外其他大学和大型企业联合建立了具有不同侧重点的实习基地23个。学院每年都派出优秀学生到实习基地实习（包括本科毕业论文实践和暑期社会实践）。另外，还与香港华懋科技有限公司联合成立了“联合实验室”，实验室设在校内，严格按照企业管理模式运作，每年接受本院学生进去实习。
目前，我校六个理科学院中有三个国家实验教学示范中心，依托这些优质教学资源，我们不断加大理科应用型人才的培养，学生通过实验课程、科研训练、毕业论文、社会实践的系统训练后，创新实践能力得到很大提高，为其以后的工作打下坚实的基础。另外，作为一所综合性大学，我校在培养理科应用型人才方面具有特殊的优势，一方面理科学生要选修其他学科的通识教育课程，和其他学科学生一起上课交流；另一方面学校的各种文体、学术活动各个学科学生同时参加，理科学生可以从中学习其他学科的思维方法、学科特点等。在这样一个各种学科交叉融合的氛围中培养出来的理科应用型人才，不仅精通本学科专业知识，还熟悉其他学科特点，为其成为素质全面的高端人才或从事与本学科接近的其他学科工作奠定了基础。
近年来，我校学生创新实践能力得到了很大提高，也取得了不少成绩。如：在我校每两年举办一次的大学生“三创”（创造、创新、创业）成果展中，每届展出学生创新实践作品约400件，其中大多作品已申请专利或以论文形式发表。据不完全统计，2009年我校六个理科学院本科生共申请专利5项；发表SCI论文37篇，核心及其他期刊论文26篇；获国家大学生创新实验项目16项，武汉大学创新实验项目61项；获湖北省优秀学士学位论文48篇。我校学生自主创业者也不断增加。如：资源与环境科学学院土地资源管理专业2005级学生周跃文，从大二开始从事校园兼职，逐渐积累创业启动资金，大四时成立了武汉文谷科技有限公司，主要从事网页制作与推广、系统及软件开发等，2009年9月又将公司业务拓展至高校成人教育办学等，公司规模逐渐壮大。
五、加强思想道德及心理素质的培养
品德培育是加强学生素质和能力培养的关键，是人才成长的灵魂。培养理科应用型人才要坚持“育人为本、德育为先”，把德育摆在突出地位。因为品德可以决定人才获取知识的思想动机和刻苦精神，在社会实践中的事业心、责任感和意志力，在人际关系处理中的亲和力、影响力及团队精神。高校学生品德培养既要改革创新“两课”教学，使政治理论课更具时代性和针对性，更有亲和力和说服力；又要抓好思想品德教育，促使学生养成良好的思想行为习惯。要通过思想政治教育，引导学生追求真理、追求进步，树立爱国报国、服务人民的思想，坚持自强不息、奋发有为的精神。
另外，良好的心理素质是人的全面素质中的重要组成部分。当今世界科学技术飞速发展，国际竞争日趋激烈，人们的经济生活、价值观念、思维方式、人际关系等都发生着很大变化，并且市场经济对人才提出了更高要求。成长中的大学生面临日益增多的社会心理压力，他们在学习、生活和社会适应等方面都遇到了越来越多的困难和挫折，导致各种心理问题和心理障碍的出现。越来越多的学生感到自己最薄弱的素质是心理素质。我们要培养高质量的应用型人才，就必须努力提高学生的心理素质，充分开发他们的潜能，培养学生乐观、向上的心理品质，促进学生人格的健全发展。为此，我们应积极开展心理健康教育课程；健全心理咨询机构；加强校园文化建设，为学生心理素质的培养营造良好的环境等。
（桂平市下湾一中广西桂平537219）
（6）后语
μ子实验和原子钟环球飞行试验以及光谱线红移，都证明转动参照系上时钟变慢［2］。迈——莫试验和水星近日点运动以及匀速运动圆盘圆周率大于π，都证明转动参照系上的尺子变长［2］（爱因斯坦误认为是变短）。参照系的转动使光线弯曲［2］（加速度所为）。到此可见，我们应该从王亚平实验想到各种转动参照系上的实验，以便寻找科学发现与创新理论。
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［3］北京大学物理系普通物理教研室，《普通物理学》力学部分，北京，人民教育出版社，1961,24-56.
［4］程守洙、江之永等主编，上海市高等工业院校物理学编写组，《普通物理学》第一册，北京，人民教育出版社，1978,54-73.
作者简介：梁尺峰（1942-10），男，广西桂平市人，汉族，1966年毕业于广西师范大学物理系，广西桂平市下湾一中退休教师，改革开放才有机会研究牛顿力学和爱因斯坦相对论以及重力以寻找人生价值，几十篇，写有一本专著——《普适经典力学与普适相对论》（时机成熟才能出版），要用牛顿——梁氏定律改写牛顿力学，要用梁氏变换改写爱因斯坦相对论。
2013年6月20日王亚平在离地球347公里绕地球一周为90分钟的天宫一号做太空实验授课，“在册”弟子6000余万，旁听难以计数。三个问题值得思考：①梁尺峰质疑其中质量测量实验之依据，不是牛顿定律而是牛顿——梁氏定律，希望大家公开评论之。②中学生可动脑估算天宫一号内的微重力加速度g*，然后计算自由落体下落1米所需时间，再计算平抛物体水平移动10米时该物体下降了多少。③设想两只相同的原子钟同时拨零后，一只留在地面上，另一只即刻跟随王亚平升空并进入天宫一号，然后又跟随王亚平回到地面上，这两只钟从分开到相会，哪两只钟变慢了？大学生可动脑推算钟慢的理论预言值（应用梁氏变换），这实验不同于用飞机带原子钟环球飞行实验。
附录：
为了给出转动参照系上的时钟变慢及尺子变长的数学解释，为了计算加速度对时间及尺长的影响，我们找到了两坐标系（参照系）相对加速运动时的时空变换式——梁氏变换（含洛伦兹变换和伽利略变换），于是以光速不变性原理为唯一基本原理，以梁氏变换为基本方程和数学基础，创立了适用于相对运动的任何两个参照系的普适相对论（可称为爱式——梁氏相对论）。应用梁氏变换解释狭义与广义相对论问题最好（最简单）。本文
参考文献［1］正确地解答 了火车进入隧道的争论，而本文文献［2］对该争论的解答不成立。本文文献［2］因不能计算加速度对时间的影响，所以不能给出双生子佯谬的完全的数学解释（爱因斯坦只能给出乙出比甲更年青的答案，而不能给出数学解释），上文文献［2］不能给出μ子实验的数学解释，上文文献［2］应用转动情况的梁氏变换解释了μ子实验。本文文献［1］给出了洛伦兹变换的推导和加速运动情况的梁氏变换的推导，还给出了钟慢尺缩绝对性原理及其力学机理。
1971年原子钟环球飞行实验可简化为这样一个问题：原子钟甲与静止在赤道上A点的原子钟乙同时拨零后，钟乙即从A点以加速度a竖直上升至高h处，然后向水平方向（向正东或正西）作恒纬度、等高、匀速圆周运动一周，最后从A点正上方以加速度a减速竖直下降至A点恰好停下，钟乙与钟甲相会时，哪只钟慢？上文文献［2］对钟乙作变速平动应用加速平动情况的梁氏变换而对钟乙作匀速圆周运动应用匀速转动情况的梁氏变换，于是得
其中t1和t2分别为钟乙上升时间和下降时间，t为其匀速飞行时间，V为匀速飞行速度，Ω 为地球自转角速度，R为地球半径，乙向东飞时V前取正号而向西飞时V前取负号，∑t为钟甲记录的时间，∑t’为钟乙记录的时间。根据上式得到的理论值（见上文文献［2］）与实验值（见本文文献［3］）基本相符而无矛盾；上文文献［2］就本文文献［3］对该实验的理论值的推算提出了商榷。设想乙环球飞行n周，则上式右边第二项出现系数n。显然，知道了天宫一号S*离地高度和S*绕地运行周数以及运行周期，则可推算S*带原子钟环球飞行实验的理论值。希望大家讨论洛伦兹变换的推导、双生子佯谬的数学解释、μ子实验的数学解释、火车进入隧道的争论之解答、1971年原子钟环球飞行实验的数学解释、天宫一号S*带原子钟环球飞行实验的理论值的推算，……，这将使物理学家从洛伦兹变性的束缚下解放出来，还使爱因斯坦从神坛上走下来，还使物理学获得发展。
参考文献
［1］梁尺峰，梁氏变换与钟慢尺缩绝对性原理，第六届中国管理科学大学论文（2013，北京人民大会堂），第五届全国民间科技论坛交流论文（2013，太原）。
一、激发探究兴趣，培养创新意识
创新意识是指创新的愿望和动机，要激发创新意识就必须培养学生的学习兴趣和探究兴趣。物理世界是一个充满生气的世界，大量的物理实验显现各种奇异的物理现象，能激发学生学习物理的兴趣。物理教师应根据本学科的特点和规律，激发学生的学习和探究兴趣，这是物理教学实施创新教育的基本条件。
兴趣作为一种非智力的心理因素，对人的智力活动和其他实践活动有着积极的功能。兴趣能够促进学生去思考、去创新，它是发展思维，激发学生主动学习的催化剂，是调动学生学习积极性、自觉性和创造性的一种内在动力。因此，教师要培养学生善于发现线索，全力追踪，从各个可能的角度和不同的侧面予以观察，并将它和其他知识联系起来，找出新东西、新方法、新途径。教育学生理解学习并不在于知识本身，而在于将知识作为创新的阶梯。
二、突出学生的主体地位，培养创新精神
要培养学生的创新精神，必须激发学生创新的动机，突出学生的主体地位。由于受尊师重道的传统教育思想影响，为数不少的物理教师都认为：教师的权威不容侵犯，即使错了，学生也不能在公开场合当面反对。不正确的师德观念，不平等的师生关系，不仅直接降低了教学效益，而且直接导致了学生学习主动性的萎缩，不利于学生创新精神的培养。
教师要营造宽松的教学环境，敢于放手让学生充分讨论。一个问题可以有多种答案，要鼓励学生从多角度进行回答，创新性的见解往往就在学生的各抒己见之中。学生讨论热烈之时，往往正是发散思维最为活跃之际。我曾见过一位物理老师设计的一个可供学生讨论，并引导他们一步步探究解决的实验题目：不用长卷尺来测量两座相距较远的楼房之间的距离。有的学生提出利用自行车来测量，先测出车轮的半径，记下自行车经过两楼过程中转动的圈数，然后通过计算可测。有的提出利用声速和光速来测量，大家认为这一方案比较先进，物理知识含量高、有创新思想……接下来让学生讨论怎样测量，问题的难点是当听到枪声掐表时间误差大，……问题一个接一个出现，被同学们一个又一个解决，终于大家得出了比较满意的方案。接着全班同学就按自己设计的方案兴高采烈地去做实验，最后回到教室，师生一起处理实验数据，得出实验结果。在整个实验过程中，除了题目是教师提出的外，实验方案和解决问题的途径都是由学生议论研究出来的。学生的主体地位得到充分体现，同时又培养了创新意识和创新精神。
三、改进教学方法，训练创新思维
创新能力的核心是创新思维，创新思维是一切创新的源泉。创新思维不是一种单一的思维，而主要是两种思维（发散思维和收敛思维）新颖的、灵活的有机结合。
对学生进行发散思维和收敛思维的训练是培养学生创新性思维的有效途径。为培养学生的发散思维，可以在教学中提出一题多解、一题多变、一问多答的练习，促使学生广泛搜寻自己的记忆储存，提取尽可能多的信息项目来寻求答案。
在进行发散思维训练的同时，还必须注意进行收敛思维的训练，如：进行测密度的分组实验前，先提出：想一想，有关密度的知识有哪些？利用你所学的物理知识你能设计出哪些方案？引导学生进行多方面的联想与思考，看学生能提出几种方案。接着让他们进行收敛思维训练，即指导学生对各种实验方法进行筛选，从而开拓思维，针对不同物体、不同问题找出简单易行的方法，从而培养学生提出问题、分析问题、解决问题的能力，进而取得收敛思维训练的良好效果，并培养学生学以致用的意识。
四、重视物理科学方法渗透，培养创新能力
所谓科学方法就是人类在探索未知自然规律时（实践活动），从实践或理论上，把现实的解决具体任务所运用的各种途径、方式和手段的总称。
人们要想在实践活动中有所创新，就必须掌握各种有关的科学方法。牛顿能建立经典力学，这是他善于运用理论分析法、数学测算法、经验总结法和理想化法的有效成果；伽利略之所以能发现惯性定律和落体定律，与他正确选用了实验法、观察法、猜想假设法和数学相结合的科学方法是分不开的。瓦特发明了蒸汽机，使人类步入热机（工业革命）时代，观察法成为他发明的佳传。法拉第电磁感应的发现，开辟了电能的新时代，这是他运用科学假说方法和实验验证的成功之处。爱因斯坦创立了相对论，使人类走进了核能时代，理想实验起了重要的作用。麦克斯韦电磁场理论的突破，造就了电磁破信息的新时代，这与科学理论假设的应用有重大的关系……纵观物理学发展史，众多的物理学家之所以在物理学的研究中有杰出的创新贡献，无不与他们运用正确有效的科学方法密切相关。以上的事实充分说明科学方法在物理史上占有十分重要的创新地位，我们在中学物理教学过程中，有目的、有计划，适时有机地对学生进行物理学科学习方法的研究和训练，对培养学生的科学创新能力，将来走上工作岗位为祖国的繁荣昌盛和科技进步贡献力量，具有深远的意义。
五、优化创新环境，鼓励创新
[关键词]农村学生 物理课外活动 探索
一、实施要求、策略
1.实施要求
作为农村物理教师,首先,应该明确开展课外活动的重要意义,争取学校领导的大力支持,因地制宜,创造条件。同时要充分利用学校的师资力量、图书、实验室的设备,并且发挥学生的作用,争取社会的支持。其次,要结合学校实际,在物理教研组全体老师共同协作、共同参与下,充分发挥教师的力量,给学生提供更多的、各具特色的、丰富的活动内容,从而拓宽同学们的视野。另外,根据学生的个性差异因材施教,让每位学生按照自己的兴趣爱好,自觉地参加物理课外活动,在活动中激发兴趣,发挥特长。
2.实施策略
(1)小实验、小制作。结合新教材的“想想做做”、“想想议议”栏目,布置一些容易引起学习兴趣又有助能力培养的思考题。这些活动器材简单易得,操作简易方便,现象清晰明了,能够营造轻松愉快的氛围,有利于提升学生的学习兴趣。
(2)调查研究和参观访问。组织学生深入乡镇企业、农村工厂等地方实地调查研究和参观访问,结合农村实际提出具有实用价值的调查项目,如调查农田灌溉方式、家用电器的普及及使用概况、调查农村绿色能源的开发和应用、供电线路的改造等。
(3)成立科技兴趣小组。按照个性特长和兴趣爱好,引导学生自己组织兴趣小组。如科教模型小组、教具制作小组、无线电小组等,并相应地汇编成定期或不定期的手抄报。
(4)开放学校实验室。如周末或课余开放实验室,为以实验为研究手段的专题训练与研究实验小组安排,或为对提出合理的实验方案或对课本中实验有改进的实验小组安排。
除了上述形式外,还有小论文研讨,观看科普电影,举办科普讲座,举办竞赛等活动形式。
二、探索
我校理化组自2006年起,就在八、九年级学生中普遍推行学生物理档案袋评价方式,其中就包括许多课外活动的内容,如课外资料收集整理、课外探究、假期学习等。在此基础上,为了培养学生的自学能力和钻研精神,并让他们学习些课外科技知识,进行些课外科学实验,以激发他们学习物理的热情。
我在教导处的支持下,于2008年9月始尝试、探索、研究、并逐步制定学生课外活动方案,组织学生积极开展物理课外活动。
开始组织时,吸收学生人数较少,但我并不灰心,我坚信随着活动的深入开展,同学们会看到物理课外活动有意义、有学头,对它发生兴趣的人也会越来越多。于是便更加坚定地设定各项课外活动课题,认真指导学生参与。在学校领导的大力支持下,我和其他几名同事鼓足干劲,半学期完成了课外制作、参观访问、科普制作等活动共12次,并将活动情况用黑板报、展板等形式在全校范围内公布。
在理化教研组的例会中,我的方案在讨论修正后最终得以通过,该方案包括活动宗旨、组织机构、活动小组、活动时间、参与方式等。并决定在试行一学期满后,在全校推广。
活动宗旨:激发学生的学习兴趣、开发学生的潜能、提升学生协作能力、增强学生科学知识、改善学生学习环境。
组织机构:由指导组、顾问组、活动组构成。
活动小组包括学科小组、科技小组、课外阅读小组。
开展活动的时间和方式是间周集中活动一次,约一小时,其余是空闲时间(主要是利用周末、寒暑假),分散活动。集中活动是讨论和制定计划,落实各阶段(一般学一月)活动的具体内容和明确要求、指导读书的方法、指导怎样观察和分析自然现象、提出一些小制作和小论文的参考课题并讨论如何去完成、解答疑难问题、进行阶段小结等等。分散活动是学生按计划去完成各项安排的活动,并由秘书纪录各组活动情况,最终的报告书要求所有参与者填上自己的结论并署名。
在2008―200年中,我们组织的活动包括:组织阅读物理课外书籍和杂志计58本;观察分析与物理有关的各种现象并进行探究共26次;观看物理科技电影和专题电视8部;利用多媒体远教资源8次,利用网络资源10次;小论文32篇;小制作与简易教具32件,其中有10件在校内进行了展览,3件参加县科技活动征集并获奖;科技展1次;组织和指导学生参加各级竞赛3次,有20余名学生分获一、二、三等奖。
通过物理课外活动,使学生增长了知识,开扩了眼界,提高了学习兴趣,增强了学好物理的信心,培养和提高了的自学能力,培养了观察、实验和认识新事物的能力,提高了课堂学习的质量,培养了钻研精神和严谨的科学态度。
三、经验与思考
1.要有明确的、特定的目的和计划。物理课外小组的活动虽然是学生自愿参加的活动,但不能放任自流,尤其是在农村学校中,应该有明确的目的和计划。物理课外小组的活动切忌搞形式,更不能把课外活动时间用来完成课堂教学计划,加重学生的负担。
2.活动的内容和形式循序渐进。低年级组和高年级组要有所区别,要符合学生心理、生理、个性发展的要求,八年级学生好动,好奇心强,物理课外小组的内容要以动手为主,使他们感到“物理”是那么有趣,学起来有味、干起来有劲,这对培养学生学习物理的兴趣是很有帮助的。九年级学生已具备初级的物理知识,对物理课外小组的活动内容要求要高些,他们并不满足于做一、二个实验,而要探讨其中奥秘,弄清所以然,所以活动内容在注重动手的同时,也要考虑到理论的指导作用,既要提高学生的动手能力,也要提高分析问题解决问题的能力。
关键词：文科物理；教学研究；科学素质
中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2016）46-0187-02
一、开设文科物理的意义
物理学是一门研究物质基本运动规律的学科。在自然科学的发展历史中，物理学的每一次重大的发现和突破都引发了新领域、新方向的发展，甚至产生新的科学技术，给人类文明带来新的改变。物理学的发展现在已经延伸到各个学科领域。例如，生物物理、医学物理、天体物理、复杂网络、信息熵等。然而由于我国教育体制的原因，文理科分科时间较早，很多学生在高中就放弃了物理这门课程。因为完全不了解物理学内容，大多数文科生对物理学敬而远之，甚至片面地认为物理、化学等自然科学是西方文化发展的产物，文科生只要学好中国传统文化就好。物理学是关于自然的学问，生活在这个浩瀚无垠、结构壮观的宇宙中的人类，每人都有必要认识自然、了解自然[1]。科学无国界之分，也无群体之分。
随着社会的进步、科技的高速发展，国家对高素质、全方位人才的需求增多，各类文理交叉专业大量涌现。很多金融企业在招聘人才时，对有理工科背景的大学生更欢迎。越来越多的高校开始关注大学生的人文素质和科学素质的综合培养，文科物理的开设可以满足高校综合素质培养的要求。南航金城学院在建院之初就面向经管类、工业设计类学生开设了文科物理。
二、教材的选择
目前各大高校均已开设文科物理课程。不同高校由于学生的基础差异、专业特色不同，在教学过程中，教师对文科物理的教学内容选择、对学生的要求都不一样。大多数学生主要靠书本自学获取系统知识，因此选择适当的教材是教授好文科物理的关键。文科物理教材普遍均是以物理学知识体系为主线，主要分成力学、热学、电磁学、光学、相对论和量子力学几部分[2]，每部分内容穿插物理学发展史和物理学研究方法，从人文文化和科学文化的高度把有关的内容组织起来。当前使用较多的文科物理经典教材主要有倪光炯的《物理与文化―――物理思想与人文精神的融合》、赵峥的《物理学与人类文明十六讲》、施大宁的《文化物理》等。其中倪光炯的《物理与文化》适合60学时左右较长学时的学习，而施大宁的《物理与文化》适合40学时左右的文科物理教学使用。文科生的思维方式不同理科生，教材的趣味性很重要，优秀的文科物理教材可以把物理与文化有机结合起来，从文科生的视角观察分析自然规律。从近几年学生的学习反映情况来看，金城学院的学生比较适合施大宁的《文化物理》。
三、教学方法探究
文科生的数理基础不同于理科生，因此文科物理教学方法绝不能照搬理科物理。考虑到文科学生在将来的工作生活中应用物理专业知识的可能性不大，他们不需要掌握复杂的物理建模[3]。因此，文科物理知识的重点应该放在基本物理现象的展示及初步规律的探讨上，教师在授课的过程中应该注重物理文化的传播，避免物理定律繁杂的推导。具体注意事项分以下几个方面论述：
1.教师们在介绍物理知识的过程中可以多结合生活中直观的物理体验，讲述典型事例的应用。例如我们在介绍动量定理的时候，可以通过投掷标枪、逆风行舟的例子在阐述动量定理的应用。在介绍角动量守恒定律时可以播放花样滑冰、猫下落、旋转座椅等相关视频，电磁学中我们可以引入微波炉、电磁炉工作原理。热学中介绍蒸汽机机、冰箱的物理原理。让学生通过直观形象的事例了解物理显现和物理知识的应用。
2.文科物理教师在授课过程中可以多引入物理学史和物理人文趣事。很多高校教师在教学过程中均发现，相比于直接介绍物理原理和公式，学生更愿意听老师介绍物理学上的逸闻趣事，通过故事打开话题，再引入到物理知识上来，教学效果会有明显提高。例如，我们在开始学习电磁学时，不妨先告诉学生电学和磁学的发展历程，从奥斯特到麦克斯韦，把关键人物和相关重要突破阐述清楚，可以和学生聊一聊法拉第的成长奋斗史，安培的主要贡献，等等。
3.物理归根结底是一门实践学科，理论和实验的结合非常重要。因此，文科物理的教学要安排相应的实验内容，让学生自己动手、动脑，调解实验设备，观察实验结果，学习相关理论，比纯理论教学效果要好很多。
4.近代物理部分，因理论知识较深，公式推导较烦琐，文科物理教师在授课时应该多注重概念的描述，避免物理模型的计算。我们可以多介绍近代物理的作用和具体包含的内容、相关物理学家的贡献、近代物理对现在科技的影响等。同时，物理学科前沿发展的状况也可以引入文科物理课堂。例如，目前比较热门的引力波，什么是引力波、如何产生；宇宙的起源，宇宙大爆炸模型，宇宙的衍生，什么是黑洞、暗物质的存在等等，这些知识的介绍可以大大提升学生的学习兴趣。因此，文科教师自身要非常熟悉并了解物理学科前沿以及当前热门的科学话题，了解当前科技动态，并在课堂中能够将复杂的物理问题深入浅出、言简意赅地传授给学生。
5.教学方式上，尽量少板书，多利用多媒体。文科物理的教学不需要太多的逻辑推理和公式推导，一些物理现象可以用直观的动画和视频向学生展示。例如，介绍波动部分的横波纵波概念时候我们可以直接用动画播放，给学生的印象更深刻、直观。多媒体课件在制作过程中，应该尽量避免大幅度的文字叙述，多一些图片，文字部分可以口头叙述。
另一方面，文科生的学习方法和思维习惯不同于理工科学生[4]，而目前高校教授文科物理的教师均是理工科出身。这就要求教师正视文科物理与理工物理的差异，不断充实人文知识，具备丰厚的文化底蕴，并做到自然科学和人文科学的融会贯通[5]。在考试方法上，我们也不能照搬理科物理。现在的学生课堂学习的状况不如以前，由于手机、电子设备的影响，很多课程很难把学生的兴趣调动起来。这也是目前很多高校面临的严峻问题。文科物理的教学更应该注重课堂的参与，而不是通过简单的概念考察，让学生考试前背一背、看一看就好。教师在授课过程中可以多开展一些讨论课，让学生自己搜集资料，参与讨论，了解相关知识。另外，每部分内容授课教师可以给学生布置一些选题，让学生以小论文的方式提交作业，记入最终成绩。
从以上情况可以看出，由于文科物理教学内容和教学对象的特点，文科物理的授课教师要求也更高。文科物理教师需要做到文理兼备、知识渊博、深谙人文和科学文化。文科物理教学的核心是培养提高文科类学生的科学素养，在学好本专业的同时，通过对自然科学的认识和理解，能够用科学的思维方法思考和看待自然世界，建立合理世界观、价值观。文科物理的教学宗旨是通过文理知识的交叉融合，培养出全面发展的综合性人才。
参考文献：
[1]施大宁.文化物理[M].北京：高等教育出版社，2011.
[2]倪光炯，王炎森.物理与文化――物理思想与人文精神的融合[M].北京：高等教育出版社，2005.
[3]王小力，李宏荣，等.文科物理课程的内容设置与教学方法改革[J].中国大学教学，2010，（9）：37-39.
STS是“Society，Technolgy andSociety”(科学、技术和社会)的英文缩写。它是20世纪60-70年代首先在英、美等国兴起的一门综合叉学科。STS教育代表着一种新的社会价值观和新的思维模式，它对传统的理科课程和理科教学产生了极大的影响。STS教育目的是培养未来社会具有以下方面基本科学素养的公民：① 意识到科学和技术的社会环境及对个人、社会的影响；② 具有基本科学知识和逻辑推理能力，而且了解知识的技术应用，有解释和解决生活中各种具体问题的能力；③ 具有科学-技术-社会的伦理观、价值观和决策能力，能在个人生活和社会环境中做出正确决策；由联合国教科文组织召开的STS专题讨论会曾指出“STS教育是一个对今日学生进行理科教育最合适的方法”，它对培养“具有科学上读写能力的公民是首要的”。科学--技术--社会构成一个三角形三个顶点，科学、技术构成金字塔的底，社会是金字塔尖，说明科学和技术的进步是社会发展的原动力。
二、STS教育在初中物理教学中任务和内容
为了实现初中物理新课程目标，结合物理教材和学生实际，在物理教学中，进行S T S教育的主要任务包括以下几点：
(1)加强对现代化物理知识的了解及其价值观的培养。
(2)培养学生正确应用知识的能力。
(3)培养学生科技探究能力和创新能力。
(4)在一些重大的社会问题(如能源、环保)上能正确处理科学、技术与社会的关系。
(5)帮助学生尽快进入自主学习的轨道。
进行S T S教育的主要内容可以有以下几方面：①生产生活实际。如电冰箱原理、球面镜、照相机、电影、电话、发电机、电动机、太阳能的综合利用、安全用电、安装照明电路、修理各种家用电器、自制各种实验仪器等。②、现代科技成就。如半导体、超导材料、激光、火箭、计算机、现代信息技术等。③、社会热点问题。如环境保护、能源的开发利用、噪声污染等。
三、在初中物理教学中渗透STS教育
初中物理教学中要渗透STS教育可以通过：（1）．课堂渗透。 （2）．科普讲座。 （3）．探究性实验(兴趣小组)。 （4）．开设综合实践活动、研究性学习。 （5）．开展小发明、小制作活动。 （6）．身边物理知识竞答：让学生搜集身边的物理现象。 （7）．介绍物理学史。 等多种途径实现。归纳起来主要表现在以下三个方面：
（一）课堂有机渗透
①挖掘教材中的相关内容。教材中进行STS教育的素材很多，依据课程标准，结合教学内容向学生介绍物理科学技术的新发展、新成果、新成就。在教学中我们要有意利用这些教材内容进行STS教育渗透。
②灵活利用课后的阅读材料。新教材中有有不少的STS教育素材，还有科学世界中的资料。例如在进行阅读材料《电冰箱的原理》一节的阅读指导时，结合书中的示意图，介绍电冰箱的工作原理，同时也介绍制冷剂氟利昂对臭氧层的破坏作用，破坏了生活环境，目前正在兴起的无氟冰箱又能有效地解决这一问题。这个材料的阅读指导，要让学生进一步感受到科学技术的发展能够提高人民的生活水平，同时也进一步让学生体会到，科学技术的发展又带来一些新的社会问题(氟利昂的危害)，解决这些新的社会问题，又必须用科学的方法探索新途径。
③充分发挥课后习题作用。在新教材中的课后习题中有很多探索性的、实用性的以及创新性的题目。这些习题可以提高学生的好奇心，激发起学生心中求知的欲望。
（二）开展STS课外活动
①精心设计、开展增长学生见识、扩大学生视野的科技讲座。
②开展以培养学生应用知识、解决实际问题为主的竞赛活动。如举办“生活用电知识竞赛”、“惯性与交通安全知识竞赛”、“环境保护知识竞赛”等。
③加强实践操作训练。在教学中要创设一定的情景和条件，让学生多动脑、动口、动手，将课本理论与生活实践有机结合起来。组织开展小实验、小制作、小论文等“三小”活动，让学生利用废旧材料进行实验仪器及模型的制作。
（三）开展社会实践活动
开展以学生为主体，进行探究性、创造性的社会实践活动，也是STS教育的重要途径。充分体现了STS教育的社会功能，使学生有更多的机会去接触社会，去领会物理科学技术在社会生产、生活中的实际应用。主要可以通过以下几种社会实践活动。
①、“电能”系列活动。如替自家所在的社区、村组收几次电费并分析电能浪费的原因，提出有效的节能措施与改进方案；调查社区、村组用电安全隐患及提出预防措施等。
②、“生活环保”系列活动。让学生调查了当地丝绸厂所用燃料的种类、性能、发热量、价格以及燃烧产物对环境的影响，并提出合理使用的建议。
（伊犁师范学院物理科学与技术学院，新疆伊宁835000）
摘要：针对应用物理学专业的普通物理实验教学，我们在实验内容、教学方法、考核方式方面分别采取一系列的教学改革措施，改革效果初显成效。
关键词 ：实验内容；教学方法；考核方式；改革
中图分类号：G642.0文献标识码：A文章编号：1671—1580（2014）05—0057—02
收稿日期：2013—12—02
作者简介：李祯（1980— ），女，河南周口人。伊犁师范学院物理科学与技术学院，讲师，硕士，研究方向：粒子物理和实验教学。
随着我国高等教育规模的不断扩大和人才需求结构的变化，近年来，我国多所高校增设了一批专业方向各异的应用物理学本科专业。按照《高等学校应用物理学本科指导性专业规范》培养目标要求，应用物理学专业培养的人才应具有较强的实践能力和创新意识，能在应用物理学科、交叉学科以及相关科学技术领域从事研究、教学、新技术开发与应用以及管理工作。普通物理实验是实验技能和科学实验初步能力培养的一个主要载体。
一、实验内容多元化
普通物理实验打破了以前按力、热、光、电四部分内容授课的传统模式，采取分层次授课的方式：预备性实验、基础性实验、综合性实验、设计性实验、研究创新性实验，形成从低到高、从接受知识到培养综合能力，逐级提高的物理实验课程新体系。
（一）预备性实验
以最常用的实验仪器和常规实验为主，这部分实验一般开设4～5个。开设预备性实验是为了解决低年级学生由于受中学实验条件的限制，实验动手能力参差不齐的问题。通过基本的实验训练，使学生能初步掌握长度、质量、基本电学量和基本光学参数等物理量的测量；学会最基本仪器的使用；学习最基本的测量方法和实验数据处理，掌握必备的实验基础知识和实验基本技能，有利于提高物理实验课程的起点，激励学生的实验兴趣。
（二）基础性实验
注重物理学基本规律的验证与运用。通过这一阶段的训练，使学生掌握基本实验技能，培养学生认真、严谨、实事求是的学习态度。要求能够根据实验结果，正确地进行数据处理，并对实验方法、结果做初步的分析评价。
（三）综合性实验
该层次实验项目涉及的仪器设备较为复杂，知识综合性较强，实验内容难度较大。在实验过程中，要求学生独立完成实验步骤、数据处理、实验过程中异常现象的分析及对实验结果的分析和评价，目的是训练学生综合运用多种实验仪器的能力，培养在比较复杂的条件下，观察实验现象、采集实验数据、分析和解决实验异常现象以及综合分析问题的能力。
（四）设计性实验
在掌握基础性实验和具备综合实验知识及能力之后，为了进一步强化学生的思维能力及动手能力，尤其是为了科学实验素质的培养和提高而开设的。通过这一层次的实验，促进学生独立思考，强化对学生实验技能及实验设计思想的培养，是一个再学习、再深化的过程。
（五）研究创新性实验
充分利用学科优势，为实验教学服务。我校物理科学与技术学院现有新疆凝聚态相变与微结构实验室、新疆碳化硅复合陶瓷工程技术中心和研究生联合培养“产学研”基地，这些重要平台将学科成果及时转化为实验教学项目，使实验中心的实验项目富有特色，与时俱进。我院丰富的科研成果为实验项目提供了保证，如玻璃化转变研究实验、力学谱测量、介电谱测量、全息光学测量等。这些实验是由实验中心老师和科研课题组老师共同开发的。通过这一层次的实验，培养学生分析和解决实验中遇到的故障及异常现象等能力。
设计性和研究创新性实验为学生提供了自主、创新学习的平台。学生在这两个层次的实验中，积极思考，主动学习，充分发挥了他们在实验教学中的主体地位，并从实验教学中获得了成就感、满足感。该层次的实验在启发学生创新思维、培养学生创新能力方面起到了重要作用。
二、教学方法
在实验课的教学中，教师和学生都十分重视实验数据的获得，而对实验课的教学过程反而不够重视。但是，从培养学生实验素质和实验能力方面来看，实验课的教学过程具有举足轻重的地位。它是强化实验知识、培养实验能力及提高实验素质的过程，也是正确、合理地获得实验数据的重要保证。
首先，在实验教学中，引导学生理解实验原理、实验设计思路、实验方法及实验仪器的构造和运行机理等基本知识。这样，学生在课堂中会跟着实验教师的引导主动、积极地思考，充分调动了积极性，激发了实验兴趣，从而发挥了在实验教学中的主体作用，这也是实验课成败的关键。其次，引导学生在综合应用已学知识的基础上，学会新知识、新方法的应用，这是实验教学中的重要环节，也是教学中的难点。实验教学与相应理论课中的知识密切相关，但它们之间又没有直接一一对应的关系。在实验教学中，更多的是综合性实验，即一个实验要用到几个学科领域的知识点，而且更强调实验的方法和知识的综合应用。
在教学方法上，针对多元化的实验内容采取分层次教学方式，建立以学生为中心的“自主式、合作式、研究式”的实验教学模式。在基础实验教学中，改变了教师讲、学生做的实验教学方法，采取学生相互讨论实验目的、原理、实验步骤，教师针对学生提出的问题帮助分析和解决的方式，改变了以教师为主导的实验教学模式。设计性实验是指学生通过自己查找资料写出实验原理，根据实验室现有的实验仪器自己进行合理搭配，设计出可行的实验方案，然后通过观察实验现象采集实验数据，最后处理实验数据，对实验结果进行评价和分析，整个实验过程都由学生独立完成，教师仅做针对性的指导。研究创新性实验，是在第二课堂中进行，不占用计划学时，主要针对那些学有余力或对实验有兴趣的学生进行进一步的实践创新训练和培养的活动，同时也为学生的毕业设计和毕业论文提供服务。
在实验教学中，应充分利用多媒体教学软件，丰富教学内容。实验中心建有自己研发的具有特色的物理实验网站，可以实现学生下载教师电子教案、实验报告、学习资料，了解教学资源、设备管理和实验项目管理等。这些资源能满足物理实验课程的教学需要，并在教学中发挥积极作用，显著提高了教学效果。
三、考核方式
实验考评采取多种考核方式相结合的综合评定方法。普通物理实验共开设四个学期，第一学期主要开设基础类实验，考核方式为平时实验成绩占50%，期末成绩占50%。其中，期末成绩为实验理论综合考试，采取闭卷形式。其余学期的实验成绩考核方式为平时实验成绩占40%，期末操作考试占30%，设计性实验小论文占30%。平时实验成绩包含实验预习、实验过程中的表现和纪律、实验仪器的正确规范使用、实验操作熟练程度、实验报告等各项指标。小论文根据实验方案的可行性和创新性、实验结果的正确性和小论文的规范性等要素进行成绩评定。操作考试让学生以抽签的形式随机抽取实验项目及试卷，考试时间为20分钟。采取上述考核方式的目的在于表明对实验成绩的考评更注重实验过程及创新，消除了以往仅根据实验报告的好坏给成绩的弊端。
四、改革效果
通过对应用物理学专业实施上述一系列的实验教学改革，学生的创新意识和研究能力有所提高。近三年，物理实验中心支撑大学生创新性实验项目18项，一名同学在“挑战杯”全国大学生课外学术科技竞赛中获自治区优秀奖。关于普通物理实验教学的改革，针对我校学生的实际情况，我们也在不断地探索和向兄弟院校学习，旨在通过不断改革，真正培养学生的实践创新能力。
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【关键词】民族高校 文科 大学物理教材
【中图分类号】N41 【文献标识码】A 【文章编号】1674-4810（2016）02-0013-03
如今的时代是科学技术的时代，科学是探索宇宙和微观世界及人类自身的前沿研究。现代科学技术是经济建设和国防建设的强大手段，它也是改善我们日常生活质量的工具，影响到社会生活的各个方面，并已成为人类文化的一部分，正确的世界观和价值观、正确的思想方法、各种观念和思潮、立法和决策都必须以科学为依据。物理学是探索物质世界中最基本、最普遍运动规律的学科，是最成熟的自然科学之一。既涉及自然客体，又涉及哲学思辨，其研究方法和思维方式已经渗透到社会科学的各个领域，并发挥着重要的作用，其方法是科学方法的典型代表。
我国高等教育的一个重要任务，就是要提高公民的科学素养。在高等院校，理工科学生都会接受系统的科学思想教育和科学方法训练。而非理工科专业学生（通称为文科生）如经济、金融、管理、法律和商学等社会科学相关专业的学生及艺术、语言、文学、哲学等人文科学相关专业的学生则一般很少有与科学相关的必修课程。文科生作为国家的重要人才，他们是教育、经济、管理、文学等社会领域的核心力量，是社会管理高效运转的保障。在当今的科技时代，如果他们不了解基本的科学技术知识，没有必要的科学素养，他们就无法胜任现代社会决策和管理的职责，他们的文学艺术作品也不能够展现时代的风貌……
因此，对文科学生开展必要的科学教育是非常重要的。我国高等教育工作者已经认识到这一点，从20世纪90年代后期陆续开展科学通识教育，开设文科物理课程就是重要举措之一。教材建设是课程建设的核心内容，国内物理教育工作者从学习参考国外优秀文科物理教材到自己开发文科物理教材，经历了20多年的探索，取得了一定的成就。
一 国内外文科物理教材概况
1.国内外文科物理教材
在西方发达国家，较早就开展了文科的大学物理教学，课程和教材建设比较成熟，出现了很多专用的优秀教材，比较著名的有美国A.Hobson教授编写的教科书Physics：Concepts and Connections（《物理学：基本概念及其与方方面面的联系》）。A. Hobson教授于20世纪70年代开设了一门以提高学生的科学素养为目的的文科物理课程，并编写了这部教材。这本书极有特色，是一本充满人文色彩的物理书，现在已出了很多版，在130多所美国大学中使用，目前我国也有译本，并逐步推广使用。由于这本书和他提倡在物理教学中联系社会问题，2006年美国物理教师协会（AAPT）授予他密立根奖（AAPT的最高奖之一）。加拿大Paul G.Hewitt编写的Conceptual Physics（《概念物理》），作为高校文科物理的经典教材，也被许多知名大学使用，普遍为美国大学文科学生所钟爱。近年来也被中国一些高校，譬如中山大学、中国农业大学等选为文科物理教材。风靡一时的《费曼讲物理》虽然内容较多，但也很适用于文科学生学习，在中国有较多译本。
在我国文科大学物理课程建设的探索中，已先后出现不少文科用的大学物理教材，如复旦大学倪光炯等编著的《改变世界的物理学》、同济大学吴翔等编著的《文明之源――物理学》、南开大学宋峰主编的《文科物理――生活中的物理学》、东南大学吴宗汉编著的《文科物理十
五讲》、西南大学谢东等编著的《人文物理》、西安交通大学张淳民主编的《文科大学物理》等等。这些教材既借鉴了国外优秀教材的优点，也各有特色。
2.文科物理教材的特点
国外优秀文科物理教材有其重要特点：强调科学的认知过程，注重介绍知识来自实践并最终由实践检验；讲究文字描述和图表直观展现，尽量避免数学公式；重视近现代物理学知识的介绍；关注与物理学有关的社会问题。
我国物理教育工作者吸取了国外文科物理教育的优秀经验，通过长期的教育教学实践，进行了大量的经验总结和理论研究，提出了适合于国情的文科物理教育乃至科学普及工作的一些理论构想和指导原则。赵凯华先生指出，文科的物理课不应是理工科物理课的压缩或稀释，而应当有自己的特色。文科物理教材的内容大体上可以着重于三个方面：一是物理学基本概念的人文含义，如物理学发展史和物理学中蕴涵的世界观、方法论，物理理论的哲学意义等问题；二是与物理有关的社会问题，如能源、环境、军备等；三是高科技和现代化日常生活中的物理学。
国内不少学者针对文科物理教材的编写提出了一些具体的建议。比如注重生活实例，从生活中与人们息息相关的物理学现象出发；重在讲述概念，用生动的语言揭示自然现象背后隐含的物理学规律，最大限度地避免用方程式等物理、数学语言来表达；增加实例插图等等。梁志国先生直接提出了编写大学文科物理教材的四条原则：（1）采用学生容易接受的呈现方式；（2）精选内容，以点代面；（3）注重思想性和科学精神教育；（4）注意渗透STS教育。
二 关于民族高校文科大学物理教材建设的设想
文科学生加强科学教育的必要性前已述及。边疆少数民族地区的稳定和民族地区的经济繁荣、发展，也决定了必须大力提高少数民族学生的科技素养，促进少数民族的科学教育。加强少数民族学生的教育迫在眉睫。
民族高校承担着少数民族高等教育的主要责任。但是在众多的关于文科物理教材的文献中，很少提到民族高校文科学生科学教育的话题，也很少提到民族高校文科物理课程及文科物理教材的适应性问题。少数民族学生有其特殊的地域特点和文化背景及由此形成的知识结构和思维特征，因此民族高校文科学生的科学教育和普及的问题需要进一步研究。现有的文科物理教材在民族高校文科物理课程中的实用性亦有研究的必要。
1.民族高校学生的特点
民族高校学生以少数民族为主。很多少数民族地区的宗教文化非常浓厚，学生自小沉浸在寺院教育、宗教思想及宗教仪式的氛围之中，受宗教的文化影响而轻视科学或用宗教思考方式对待科学；语言障碍又造成了课外阅读范围狭窄，限制了对主流文化的接受；少数民族学生生活的地域大多是边远落后地区，没有受到现代科技社会环境的熏陶，抽象思维能力较弱；很多学生中学学习中并没有形成系统的科学知识，更缺乏对科学发展历史的了解。调查表明民族地区中小学生普遍重文轻理，理科学生人数太少、理科学习资料短缺、学生缺少练习、实验教学严重不足、理科成绩差。在青海民族大学2012年的一项调查中发现，理工科“民考民”学生高考理科综合卷的成绩平均为93.4分（满分为300分），仅占总分的31.1%，有85.5%的同学觉得自己在中学时物理学习成绩不好或成绩一般，文科学生的成绩更是可想而知。中央民族大学杨清霞教授2010年的调查也表明少数民族学生的高考数学平均成绩偏低。
2.民族高校文科物理教材应有的特点
适用于民族高校学生的文科物理教材首先遵从大学文科物理教材的一般特点，在此基础上应该做适当的处理以适应少数民族学生的特点。
第一，更加贴近生活，更加直观呈现，用通俗语言描述。大多数少数民族学生生活于边远农牧区或靠近农牧地区，虽然从电视、电影、网络等媒体中能够了解到现代主流的社会生活方式。但是他们的生活环境、生活经历和日常生活中所接触的事物、现象有其浓郁的农牧区特色。更加贴近生活是指尽可能贴近他们的生活。数学能力和抽象思维能力弱，要求内容的呈现更加直观和通俗。更多地采用卡通式插图示例，减少物理数学专业术语，用通俗易懂的语言阐明物理思想。特别是应使用大量插图。张立彬、李广平在《美国一流大学文科物理经典教材的特色与启示》中谈到生动的插图在展示物理状态、呈现物理过程、表达物理规律、解释物理原理、说明物理条件、化解物理难点等物理内容的展示、降低物理难度及帮助学生理解物理本质等方面有很大的作用。
第二，物理知识点要精选。应当以点带面，不要过于追求知识体系的完整性，不拘泥于传统的力、热、光、电、近代物理的体系和顺序。应当先选取重要的知识点，然后针对这些知识点从生活中提出问题，解释物理原理，再提出其他相关实例。掌握系统的物理知识并不是最重要的，通过重要物理原理的阐释，让学生了解物理文化，加深对物理思想和方法的理解才是最重要的。
第三，阐明科学与宗教的关系。少数民族学生大多深受宗教的思想和文化影响。宗教经典中对于物理世界和自然规律也有自己的解释，形成一套自圆其说的思想和方法。自小接受这些思想对学生接受科学思想方法必然有影响。因此，对于自然规律的宗教解释和科学思想方法解释之间的区别和类似之处，应当给予阐明。不要让学生抵触科学或轻视科学，也可避免用宗教的思想方法理解科学。让学生在的前提下，愉快地接受科学思想方法。
第四，解释科学与民族地区传统文化的关系。民族地区有浓厚的传统文化氛围，对少数民族学生影响很深，主要有与生活息息相关的中医、藏医、苗医等医学，中国的传统数术学，在农牧区根深蒂固的民间巫术等等。这些文化的存在虽然是非科学的，但在广大的农牧区广泛流行、深受信赖。如果不阐明这些传统文化与科学的关系，必将影响学生对科学思想方法的理解和接受。
第五，揭示科学与民族地区社会发展进步的关系。少数民族学生大多单纯、朴实，热爱自己的民族，讲义气。如果对他们深刻揭示科学技术与人类社会文明进步的关系、介绍科学技术的社会功能、了解科学技术与民族地区社会发展进步的关系，必将激发他们学习科学技术的极大热情。现代科技应用于农牧区的实例很多。简单的如联合收割机、剪羊毛机等，先进的如农作物、草场的红外遥感和畜群的远程监控等非常丰富。
第六，重视物理实验。目前流行的文科物理教材中一般没有或较少有实验的内容。但也有一些学校比如东南大学、南京大学等给文科生开设了大学物理实验课程。编写民族高校文科物理教材时，不应该忘记实验的内容，一些最基本的实验应该写清楚，实验的篇幅可以不多。可设计定性或半定量的实验，以提高学生兴趣；加入演示实验，可以增加教材内容的趣味性，体现物理学是一门实验科学的特点，并拓展学生视野，促进其对物理规律的理解和掌握。
少数民族科技教育的急切需求呼唤着教育工作者去努力，民族高校文科学生的科技教育正是努力的方向之一。民族高校文科物理教材的编写是非常重要的工作，需要关心民族教育的专家学者继续关注并付诸实践。
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聪明反被
但是。聪明并不必然意味着严谨或深刻，有时聪明反被。王小东近年的作品继承了他明快、犀利和大气的一贯风格。可惜，他的论据越来越不翔实，推理越来越不严密，观点也越来越不全面。比如，他在书中指出“王小波根本就不是一个理科生，他从来就没有修习过任何真正的理科课程”。
我是王小波的校友，当年在人民大学曾有意留心过他的学历。王小波本科就读于人大贸易经济系商品学专业，这是该校当年仅有的两个理科专业之一，只招理工类考生。据人大一位老师回忆，“(该专业)课程大致以化学和数学为主，兼及物理。化学尤其重视，四个学期都有教学安排：数学则是整个人大最难的……”我以为王小波有充分的理由认为自己是个理科生，绝不像王小东所说的那样“没有修习过任何真正的理科课程”。后者公然指控王小波谎称其专业背景，轻一点说是失查，重一点说是诬蔑。
王小东对“文艺腔”的批评很有见地，可他有时失去了分寸感。人世间的美丑好坏，常常不是有和无的问题，而是多和少的问题。不错，中国有裹脚文化，西方有隆胸风潮，都跟女人身上的零件过不去。可我若是生为女儿身，宁愿生在隆胸的西方，也不愿长在裹脚的中国。毕竟，前者是成人有自主的选择，后者是幼儿被强迫的扭曲。社会文明往往就在乎谁比谁好那么一点，五十步是可以笑百步的。评价其他领域时，王小东并不是没有分寸感，他回答记者提问时曾说：“《红楼梦》、《牡丹亭》都达到了相当的高水平，虽然说不同背景不好比较，但我就认为西方都没达到这种水平。”这里我不想质疑小东的文学鉴赏力，因为更大的问题在于，他批评文艺腔的时候为什么就不讨论差别呢?
为了给中国颁发“历史最佳表现奖”，王小东甚至跟他所批判的文艺腔如出一辙。他在书中写道：“犹太人已经被其他民族反复打败、反复征服……中国人在历史上从来没被打成这样吧?从文明史上的实践成绩来看，中国人比犹太人好太多了。”英文谚语说，规模的确重要(The size does matter)。在这个世界上，犹太族的人口只有1300多万，数量是华人的百分之一，历史比率恐怕也据此不远，我首先怀疑两者的被征服史是否具有比较意义。其次。北方游牧民族屡屡打垮人口十几倍于自己的汉民族，这些“实践成绩”是否说明中国不仅被“反复打败”。而且还被貌似弱小的对手打败?另外，从亚伯拉罕到爱因斯坦，犹太民族为人类贡献了与其人口不成比例的思想家、科学家和艺术家。我们试想一下中华民族的优秀儿女能否占到世界历史人才库的五分之一?更不要说超出这个总人口比例了。
细节也决定成败
王小东是具有大局观的战略家。他的眼光跨越多个学科，能够发人之所未发。可他吸收西方学术成果常常大而化之，甚至扭曲国外学者的原意。他将社会生物学“教父”威尔逊的“多层选择理论”(Jtilevel selection theory)译为“分层选择理论”。虽是小节，也可看出王小东治学之粗疏。威尔逊的学说强调进化在各个层面上进行，综合了基因选择和群选择理论。到了王小东那里，多层选择理论就被简化成针对社会整体的“选择压”定理。王小东因而得出结论：“……(中国历史上)外部选择压很弱。于是越混越衰朽，美国现在也是这样的情况，刚混了两百多年，就混到了中国混了两千多年才达到的地步……”据笔者旅居美国的观察，这个超级大国就算没有外部选择压，内部选择压也十分强大，比如其市场机制和高等教育体制，这也是美国长时间保持强盛的原因之一。对“多层选择理论”的粗疏理解，让王小东对美国的实力和国运作出了误判。
不妨再举一个例子。王小东接着“分层选择理论”谈道：“冷战之后，更是几乎没有选择压了，美国人福山高兴得忘乎所以，说‘历史终结’了”。《历史的终结》出版以后。福山曾经多次作出解释，他的理论并不是指美国会永远保持其霸权，只是说冷战结束以后。不会再出现能与自由民主相抗衡的意识形态，无论伊斯兰原教旨主义还是世俗威权主义都不足而论。因此，历史终结论与中国崛起论并不矛盾――如果民主制度也是中国崛起的题中之义。考虑到《不高兴》的作者们支持民主改革。他们其实还站福山这一边呢。王小东大概没有时间细读西方原著，不过他至少应该搞清人家的杨心思想吧?
王小东在书中责问中国经济学家，笑话他们说不清美国的科技存量，他则认为“美国真正的科技存量就是军事科技”。王在这里没有提供任何系统性的数据，表明美国其他领域的技术水平已经与他国持平或者落后。事安恰恰相反，以诺奖得主的数量、美国大学的排名、专利和论文的数量及引用率等一系列科技指标衡量，美国都把排在第二位的国家甩出一大截。《不高兴》的作者们说美国是“老黄瓜刷绿漆”，我倒担心这几位“老愤青抹脂粉”，发展成思想界的芙蓉姐姐。
王小东在后文称：“就算西方不转移技术绐我们。以我们现在每年世界上人数最多的理工科毕业生，完全可以组成一支极强的科技大军，来实现产业技术的大踏步升级。”显然，他假设人才数量可以正比转换成科研成果，可他应该听说过科技成果产出的普赖斯定律。也就是说。如果一万名发明家总共申请了一万件专利，大约有五千件是生产率最高的那一百位发明家申请的。在创造性领域，一个诸葛亮胜过一百个臭皮匠。只要美国仍然拥有相当数量的世界顶尖学者，就能够保持其科技霸主地位。相对而言，如果中国只扩招学生不提升质量，生产再多的理工科大学生也不济于事。
