摘 要:基于《原子物理学》课程,中国石油大学(华东)已经连续成功举办了四届“原子与核科学”学生学术论坛。该论坛完全由大学生按照学术会议流程举办。激发了学生主动学习的热情,开阔学术视野,引导崇尚学术,也培养了自学能力、科研能力和学术交流能力。本文简要介绍论坛情况、教师应做工作、论坛亮点以及对人才培养的意义。
关键词:原子物理学;学生学术论坛;主动学习;研究学习
现代高等教育是显著提升学生思维和研究能力的锻炼过程,强化学生发现问题、提出问题和解决问题的能力,这就需要学习模式从被动型学习到主动型学习转变,重点培养学生主动学习和获取知识的能力,开发各种潜能,鼓励知识的应用和创新。完成这些目标需要在课程教学中有切实措施,促进学生主动学习和研究学习,否则一切沦为空谈。
作为物理类本科专业二年级的一门基础课,《原子物理学》[1]讲授的是20世纪发展起来的物质微观结构的科学,与众多现代科技密切相关,这一研究型课程是学生开展主动学习的有效载体。笔者基于该课程教学,参照国际学术会议的举办模式,以学生为主体,于2008年创办了中国石油大学(华东)“原子与核科学”学生学术论坛[2](Students’ Academic Marketplace on Atomic and Nuclear Science,缩写为SAMANS),至今已经成功举办了四届[3-5]。学生在教师指导下,围绕课程内容,通过提出问题自主确定研究专题,并以类似科研的方式开展文献调研、实验探究、撰写科技论文,从而达到主动获取知识、运用知识、解决问题的目的,实现了知识积累和能力提升的自然融通。
举办会议让学生进行学术交流,既达到了促进学生主动学习的目的,又锻炼了学生的组织能力、学术交流能力等综合素质。本文就四年来学生学术论坛的情况做简要介绍,说明教师在论坛筹备中应做的工作,指出学生学术论坛的突出亮点,并分析这一措施在促进学生自主学习和能力提升上的作用。
一、学生学术论坛的情况
论坛举行模式严格按照学术会议流程,从会议通知的信息发布、论文题目的征集、论文的提交和审阅、正式举行会议、会后工作总结,到最后形成《学生学术论文集》。正式会议分为开幕式、特邀学术报告、学生学术报告、闭幕式等。开幕式包括与会人员注册、筹备工作报告、嘉宾致辞、奖项颁发、与会人员大合影等。学生学术报告分为若干会场和若干场,每场设轮值主席来主持学生学术报告,每个学生学术报告的时间为10分钟,学生在完成演讲后,要回答现场的提问,问答时间为5分钟。学生学术报告中间,专门设置茶歇讨论时间,论坛会场外张贴部分优秀的学生论文海报,供大家学习和讨论。闭幕式由指导老师对于学生学术演讲的情况进行总结和点评。
参加首届论坛的只是学习《原子物理学》课程的大二学生,到第四届已扩大到各个年级所有学习物理类课程的学生。论坛已经成为本校的年度学术盛典,也带动了一些课程进行改革,开始尝试以大作业、文献总结、小论文等灵活形式来评价学生的学习效果。
经过四届论坛的工作积累,逐步实现了全程由学生组织策划。学生成立的论坛组织委员会(组委会)承担了与会议有关的各项工作,包括安排会场、联系宣传、提供资料、发布公告、邀请嘉宾、论文收集、信息反馈、会议总结等。组委会大量细致的准备工作保证了会议的成功举行。同时经过锻炼,一批优异的学生脱颖而出。论坛开幕式上,组委会成员在主席台就座,组委会委托专人向大会作筹备工作报告,与会领导和嘉宾在台下观礼,这充分突出了学术论坛的学生主体作用。
举办学生学术论坛不仅营造学术科研氛围,更为低年级学术培养学术科研能力提供了有效平台。学校各媒体对于“学生组织并参与学术会议、登台演讲并答辩自己的学习论文”这一新颖活动给予了及时报道,《中国石油大学报》2009年[3]和2010年[4]两度给予整个专版,对论坛形式、效果给予了全面而深入的介绍。原国家教委高等学校物理学与天文学教学指导委员会主任委员、北京大学的高崇寿教授对首届论坛给予积极评价,认为“题目的选择、找多少篇文献全是让学生自己去弄,这样也是对学生一个锻炼;指导学生进行学术交流活动,通过举办论坛提供条件,制造科研气氛,能促进学生学习兴趣,能力上有所提高”;同济大学的顾牡教授则认为,“以学生为主体,举办形式生动的学生学术论坛,引导学生进行研究型学习,能有效激发学生的学习兴趣,培养学生的探索精神和创新精神”。
二、教师所要做的工作
笔者在开课之初,就把这一学术活动形式通过往届论坛的图片文字和影像资料展示给学生,激发他们参与的兴趣。在教学过程中引导学生开展研究学习,鼓励学生自学有关章节,多提出疑问,自行查阅参考资料,独立撰写文献总结或小论文,为参与学术论坛做准备。
要彻底摒弃以教师为中心、只注重具体知识传授、把学生当作知识灌输对象的传统教学模式,而强调知识产生的艰辛和科学探索的曲折,从而激发学生产生浓厚的好奇心。《原子物理学》内容研究性强,教学关键在于启发学生对原子科学产生兴趣。由于课时有限,教师重点讲解基本的物理实验、模型、图像和思想,但不能忽略介绍当时科学发展的背景和科学家解决问题的过程,使学生了解前人是如何提出问题和解决问题的,这样才能交代清楚基本概念的来龙去脉,揭示所蕴含的思维方法和研究方法,使学生形成发展的观点,体验和获得知识的形成过程,走一条再发现的道路。联系新技术的应用和学科前沿的内容,教师在课堂上只做引导,这些内容与课程相关但不属于基础,学生可在课后选择某一专题进行深入钻研。
创新始于问题,培养创造力关键要培养学生的问题意识。教师要积极引导,在教学过程中主动抛出一些难题,例如测定阿佛加德罗常数、测定原子的大小等一系列问题,都可让学生作为论文选题。我们鼓励学生自己发现问题、提出问题,去调查研究、整理获取知识。学生产生疑问,经过调研后认识深化也可作为论文选题。最终,每个研究专题完全由学生自己确定,可以是与原子物理相关的重大发现、现代分析技术原理与应用、学科前沿等,都是对课堂和书本知识的补充。
教师要安排专门时间讲述文献检索的基本方法、途径和文献阅读技巧。提出问题或者选择好题目后,寻求解决问题或借助于科学实验或查阅资料、分析调研等。查阅文献可以获取更宽广、更深层次的知识,如《大学物理》杂志中关于精细结构常数的论文就有数十篇,为深入理解这一概念提供了大量资料。教会学生利用图书馆和Elsevier、中国期刊网(CNKI)等学术期刊数据库资源和诺贝尔奖基金会等网站资料;来查阅中外学术资料。我们鼓励学生借阅不同的教科书,欣赏每个教材的特色,因为一些书对一些特定的知识细节介绍的有所侧重,对课堂教材是有益补充。对文献的阅读可以获得发散性思维结论,然后学生要围绕着问题对这些进行精简梳理。通过文献分析和学习,可以学习如何科技写作,学习如何围绕中心问题选择材料、组织思路去说明问题。通过阅读文献,容易发现新问题,可作为感兴趣专题;根据文献的参考文献“顺藤摸瓜”,往往能查阅大量更有用的原始资料。