徐曉潔
(北京農學院 基礎教學部,北京 102206)
淺談我校農科物理實驗教學與管理
徐曉潔
(北京農學院 基礎教學部,北京 102206)
隨著現代物理農業的發展,農科物理實驗教學也面臨著新的機遇和挑戰,本文就農科物理實驗教學課時數少的問題及解決措施加以探討。
農科物理實驗;實驗教學改革;機遇和挑戰
物理學作為一門實驗科學,伴隨著現代物理農業的迅速發展,物理學技術、物理實驗、物理學理論、物理學思維方式等知識在生物學領域中的應用逐漸擴大。其中物理實驗是科學實驗中的重要組成部分,是學生進入大學后接受系統實驗方法和實驗技能訓練的開端,也是高校物理教學的重要環節,在農科物理實驗教學中對培養學生的理論與實踐相結合的能力有著重要的促進作用,對學生綜合能力的提高有著重要的意義。農科院校學生就業面對的是農業生產及如何為農業生產服務等工作,在校學習物理實驗時,應側重于如何將物理知識應用于農業生產中。應用特定的物理技術處理農作物,能促進作物生長,控制病蟲害,綠色無污染。它是一種新興的農業生產技術,與化學農業相比,現代物理農業具有許多明顯的優勢,可在減少化肥和農藥使用量的同時,達到增產、優質、抗病和高效的目的。與化學農業相比,現代物理農業具有許多明顯的優勢,既可以減少化肥農藥的投入,節約生產成本,有利于農民增收,又可以生產出優質、無公害的農產品來滿足人們生活的需要。但因物理方法見效慢,不如化學方法直接。物理技術大多只應用于科技園區或農業示范園區,物理技術的應用普及率偏低。這需要農科院校的學生通過在校期間對物理知識的學習和實驗,在就業后面臨的生產實踐中不斷開發、完善新技術,普及推廣這一新技術。
鑒于北京農學院對農科普通物理實驗的課時安排較少(20學時),物理實驗教學目前均以基礎性、驗證性實驗教學為主,這種實驗教學安排阻礙了學生學習的主動性,更談不上對學生創新能力的培養。針對北京農學院的農科普通物理實驗教學改革和管理,談談自己的幾點思考。
1.驗證性實驗進行演示實驗教學。充分利用實驗課時,將需要保留的驗證性實驗在實驗課內進行演示,既使大家能更多地了解物理理論的發展過程和物理理論的獲得過程,又可節約時間。
2.基本性實驗注重基本實驗技能、基礎實驗方法和基本實驗儀器使用的學習。所選實驗特點應能反映物理思想、注重基礎操作技能和運用經典實驗方法。培養學生的實驗觀察能力,學習常見的數據處理方法,掌握誤差理論的基本知識,學習對實驗結果進行分析。重視在實驗動手過程中貫穿討論和交流,實驗過程設計為先討論、再實驗、再討論的步驟,重視學生的口頭報告和實驗報告。
3.綜合性、設計性實驗要重視對學生解決問題能力的培養。實驗室為學生提供足夠的實驗條件,除了通用儀器(如示波器、信號源等)外,盡量不采用集成化儀器,以便在實驗過程中充分發揮學生的主觀能動性,使學生置身于一種富有探索和創造性的環境中,積極主動地思考、分析問題,既培養了學生的創造能力和實驗技能,又能使學生在實驗研究方法、實驗設計思想等科學素質方面得到鍛煉和提高。
4.仿真物理實驗可以豐富和深化物理實驗教學內容。在物理實驗中,很多物理概念實際存在卻無法看到,如電場、磁場等,很多物理實驗現象出現時間極短,難以看見或看清等,這些問題在計算機、多媒體網絡技術廣泛使用推廣后得到了有效解決。仿真物理實驗的模擬場景可以很多,能夠自己通過實驗要求自己來創建相應的實驗對象,這樣可以通過這些實驗對象和實驗環境來進行自己的模擬實驗,可以實現大部分物理理論知識的驗證,如相對論、量子力學等。這種實驗不僅能加深學生對物理現象的印象,提供空間讓學生發揮自己的想象力和創造力,還能使學生不受時間、空間的制約。
5.自編的實驗教材更能適應本校的實驗教學內容、儀器的不斷更新和新技術的應用。目前,為了適用于各院校大學物理實驗教學,一般大學物理實驗教材覆蓋面很廣,將所有可能要做的大學物理實驗均羅列在上,實驗目錄中實驗數量很多,但因我校實驗課時少,能開出的實驗相應也少,學生對所購買的教材使用率意見較大。自編實驗教材會根據學校的專業要求、課時安排和學校已有的實驗儀器設定所要開出的各類實驗,針對性強,并能由淺入深,循序漸進,既能吸收傳統實驗的精華,又能突出現代實驗的特點,還能做到物理實驗和農業各專業的有機結合,學習如何將物理知識應用于農業生產中。
6.加強實驗室建設。一支責任心強、業務水平高的專職實驗技術人員隊伍是實驗室最寶貴、最重要的資源,是實驗室正常、有效運轉的有力保證。實驗技術人員應具有很強的業務能力和很高的實驗室管理水平,能及時將科研成果轉化為新實驗。重視實驗隊伍的建設,加強對實驗人員的培養,才能使實驗室煥發出生機與活力,使實驗教學能更好地為教學科研服務。
7.引入現代化教育設備為物理實驗教學提供一個嶄新的平臺。在物理實驗教學中引進信息技術,不但充實了實驗教學的需要,彌補了一些實驗儀器的不足,對物理實驗教學的改革和物理實驗儀器的更新起到了重要的促進作用。信息技術結合物理教材,可以通過互聯網技術在校網上利用Flash動畫模擬實驗、利用PPT課件進行課堂知識教學、利用Excel表格對物理實驗數據進行處理等,學生還可以在課余時間利用學校局域網查找各類文獻資料,撰寫實驗論文等,在一定程度上提高了學生獨立自主學習的能力和創新實踐能力,使得學生的整體素質進一步提升。
以傳授知識為主的傳統教學方法已不能適應新的教學體系,現有物理實驗課程設置不能適應時代的發展和要求,建立新的物理實驗教學新體系迫在眉睫,而建立物理實驗新體系的核心應以培養學生的實踐能力、解決實際問題的能力和創新精神為出發點,以農業物理產業為依托,打破物理技術、生物技術、農業生產的界限,實現各學科的有機結合。在有限的時間里,將原有的物理實驗重新整合,形成從基礎到前沿、從接受知識型到具有獨立解決實際問題能力型的物理實驗課程新體系。
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G647
A
1674-9324(2014)35-0252-02
徐曉潔(1964-),女,本科學歷,講師,主要研究方向:普通物理實驗教學及管理。