徐晓洁
(北京农学院 基础教学部,北京 102206)
浅谈我校农科物理实验教学与管理
徐晓洁
(北京农学院 基础教学部,北京 102206)
随着现代物理农业的发展,农科物理实验教学也面临着新的机遇和挑战,本文就农科物理实验教学课时数少的问题及解决措施加以探讨。
农科物理实验;实验教学改革;机遇和挑战
物理学作为一门实验科学,伴随着现代物理农业的迅速发展,物理学技术、物理实验、物理学理论、物理学思维方式等知识在生物学领域中的应用逐渐扩大。其中物理实验是科学实验中的重要组成部分,是学生进入大学后接受系统实验方法和实验技能训练的开端,也是高校物理教学的重要环节,在农科物理实验教学中对培养学生的理论与实践相结合的能力有着重要的促进作用,对学生综合能力的提高有着重要的意义。农科院校学生就业面对的是农业生产及如何为农业生产服务等工作,在校学习物理实验时,应侧重于如何将物理知识应用于农业生产中。应用特定的物理技术处理农作物,能促进作物生长,控制病虫害,绿色无污染。它是一种新兴的农业生产技术,与化学农业相比,现代物理农业具有许多明显的优势,可在减少化肥和农药使用量的同时,达到增产、优质、抗病和高效的目的。与化学农业相比,现代物理农业具有许多明显的优势,既可以减少化肥农药的投入,节约生产成本,有利于农民增收,又可以生产出优质、无公害的农产品来满足人们生活的需要。但因物理方法见效慢,不如化学方法直接。物理技术大多只应用于科技园区或农业示范园区,物理技术的应用普及率偏低。这需要农科院校的学生通过在校期间对物理知识的学习和实验,在就业后面临的生产实践中不断开发、完善新技术,普及推广这一新技术。
鉴于北京农学院对农科普通物理实验的课时安排较少(20学时),物理实验教学目前均以基础性、验证性实验教学为主,这种实验教学安排阻碍了学生学习的主动性,更谈不上对学生创新能力的培养。针对北京农学院的农科普通物理实验教学改革和管理,谈谈自己的几点思考。
1.验证性实验进行演示实验教学。充分利用实验课时,将需要保留的验证性实验在实验课内进行演示,既使大家能更多地了解物理理论的发展过程和物理理论的获得过程,又可节约时间。
2.基本性实验注重基本实验技能、基础实验方法和基本实验仪器使用的学习。所选实验特点应能反映物理思想、注重基础操作技能和运用经典实验方法。培养学生的实验观察能力,学习常见的数据处理方法,掌握误差理论的基本知识,学习对实验结果进行分析。重视在实验动手过程中贯穿讨论和交流,实验过程设计为先讨论、再实验、再讨论的步骤,重视学生的口头报告和实验报告。
3.综合性、设计性实验要重视对学生解决问题能力的培养。实验室为学生提供足够的实验条件,除了通用仪器(如示波器、信号源等)外,尽量不采用集成化仪器,以便在实验过程中充分发挥学生的主观能动性,使学生置身于一种富有探索和创造性的环境中,积极主动地思考、分析问题,既培养了学生的创造能力和实验技能,又能使学生在实验研究方法、实验设计思想等科学素质方面得到锻炼和提高。
4.仿真物理实验可以丰富和深化物理实验教学内容。在物理实验中,很多物理概念实际存在却无法看到,如电场、磁场等,很多物理实验现象出现时间极短,难以看见或看清等,这些问题在计算机、多媒体网络技术广泛使用推广后得到了有效解决。仿真物理实验的模拟场景可以很多,能够自己通过实验要求自己来创建相应的实验对象,这样可以通过这些实验对象和实验环境来进行自己的模拟实验,可以实现大部分物理理论知识的验证,如相对论、量子力学等。这种实验不仅能加深学生对物理现象的印象,提供空间让学生发挥自己的想象力和创造力,还能使学生不受时间、空间的制约。
5.自编的实验教材更能适应本校的实验教学内容、仪器的不断更新和新技术的应用。目前,为了适用于各院校大学物理实验教学,一般大学物理实验教材覆盖面很广,将所有可能要做的大学物理实验均罗列在上,实验目录中实验数量很多,但因我校实验课时少,能开出的实验相应也少,学生对所购买的教材使用率意见较大。自编实验教材会根据学校的专业要求、课时安排和学校已有的实验仪器设定所要开出的各类实验,针对性强,并能由浅入深,循序渐进,既能吸收传统实验的精华,又能突出现代实验的特点,还能做到物理实验和农业各专业的有机结合,学习如何将物理知识应用于农业生产中。
6.加强实验室建设。一支责任心强、业务水平高的专职实验技术人员队伍是实验室最宝贵、最重要的资源,是实验室正常、有效运转的有力保证。实验技术人员应具有很强的业务能力和很高的实验室管理水平,能及时将科研成果转化为新实验。重视实验队伍的建设,加强对实验人员的培养,才能使实验室焕发出生机与活力,使实验教学能更好地为教学科研服务。
7.引入现代化教育设备为物理实验教学提供一个崭新的平台。在物理实验教学中引进信息技术,不但充实了实验教学的需要,弥补了一些实验仪器的不足,对物理实验教学的改革和物理实验仪器的更新起到了重要的促进作用。信息技术结合物理教材,可以通过互联网技术在校网上利用Flash动画模拟实验、利用PPT课件进行课堂知识教学、利用Excel表格对物理实验数据进行处理等,学生还可以在课余时间利用学校局域网查找各类文献资料,撰写实验论文等,在一定程度上提高了学生独立自主学习的能力和创新实践能力,使得学生的整体素质进一步提升。
以传授知识为主的传统教学方法已不能适应新的教学体系,现有物理实验课程设置不能适应时代的发展和要求,建立新的物理实验教学新体系迫在眉睫,而建立物理实验新体系的核心应以培养学生的实践能力、解决实际问题的能力和创新精神为出发点,以农业物理产业为依托,打破物理技术、生物技术、农业生产的界限,实现各学科的有机结合。在有限的时间里,将原有的物理实验重新整合,形成从基础到前沿、从接受知识型到具有独立解决实际问题能力型的物理实验课程新体系。
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1674-9324(2014)35-0252-02
徐晓洁(1964-),女,本科学历,讲师,主要研究方向:普通物理实验教学及管理。