淺析高等農林院校大學物理課程教學改革的探索論文

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一、高等農林院校“大學物理”課程教學的特點

淺析高等農林院校大學物理課程教學改革的探索論文

農業科學涵蓋了農業氣象、生態環境、耕作栽培、畜牧養殖、農業機械化以及農業育種等農業生產的各個環節,具有極強的應用性和綜合性。現代化農業不再像傳統農業那樣建立在有效經驗的基礎上,而是廣泛運用數學建模和計算機模擬,結合遙感、遙測以及高度智能化的機械電子手段,成爲極爲複雜的系統工程和產業。換言之,農業科學可以看作是由農業氣象、水文、生理生態以及分子生物學等多學科組成的複雜科學體系,具有鮮明的學科交叉的特點。現代農業的發展急需具有良好數理基礎和工程能力的高素質複合型人才,而物理學尤其是經典物理學在農業科學中具有重要的地位,是農業環境科學的理論基礎。因此,農林院校普遍開設了“大學物理”課程,該課程作爲一門自然科學,一方面可以爲學生掌握農業科學技術打好必要的物理基礎;另一方面可以讓學生初步掌握科學的思維和研究問題的方法,培養學生髮現問題、解決問題的能力,提高學生的綜合素質。

二、高等農林院校“大學物理”課程教學面臨的問題

(一)“大學物理”課程未得到應有的重視

各高校教學計劃中“大學物理”課程學時的逐漸減少,說明了各院校對“大學物理”課程的重視程度的降低。大多數高校農林專業“大學物理”課程由原來的72~90學時,降到32~48學時,導致許多內容不能容納到課程教學中,教學內容之間銜接不緊,難以給學生建立一個全面完整的物理知識體系。

(二)課程教學的理論性較強,學生學習興趣不高

由於“大學物理”課程內容包括經典物理和近代物理,涵蓋了力、熱、電、光、狹義相對論、量子力學等分支體系,內容多,理論性強,公式複雜,學生普遍認爲學習難度較大,學習興趣不高。

(三)“大學物理”課程與後續的專業課程嚴重脫節

與工科相比,農林專業在“大學物理”課程結束後幾乎沒有與此相關的課程設置,學生在後續專業基礎課和專業課的學習過程中體會不到物理學知識的作用,學生自身也很難建立物理學理論知識與農林專業的聯繫,造成物理學科的學習與專業學習無關的表象,只想拿到學分,導致學生降低了物理學知識的有效性。“大學物理”課程教學目標的狹窄性影響了學生學習的積極性,達不到素質教育的目的。

三、高等農林院校“大學物理”課程教學改革的探索

教學改革的各項舉措最終都要落實於課堂教學中,改善課堂教學效果是教學改革的核心。結合農林院校“大學物理”課程教學的特點,教師首先應明確農林院校“大學物理”課程的定位及教學目標,並以課程教學內容改革爲突破口,從課程內容、教學方法、教學手段等方面進行調整,開展特色化課堂教學。

(一)明確課程的定位和教學目標

以物理學基礎爲內容的“大學物理”課程是高等學校理工農科各專業的一門重要的通識性必修基礎課。該課程所教授的基本概念、基本理論和基本方法是構成學生科學素養的重要組成部分,是科學工作者和工程技術人員所必備的基礎物理知識。通過“大學物理”課程的學習,學生應對物理學的基本概念、基本理論和基本方法有比較系統的認識和理解,進一步提高數學建模、邏輯推理和計算機模擬的能力以及獲取知識的能力,爲後續專業學習打下堅實的基礎。教師在“大學物理”課程教學中,應在傳授知識的同時,注重學生分析問題和解決問題能力的培養,注重對學生探索精神和創新意識的培養,努力實現學生知識、能力、素質的協調發展。

(二)優化教學內容

在保證“大學物理”課程教學框架完整性的基礎上,結合農林院校學生的專業特點,對“大學物理”課程教學內容進行適當調整,通過對課程內容科學地“減”“增”,進一步明確課程的教學要求,強調物理學思想和方法,淡化數學過程,最大程度將物理學的知識理論與農林科技、生命科學進行有機結合,搭建好“大學物理”課程教學和專業“接口”的平臺。

首先,可以優化力學部分,刪減質點力學和剛體力學等經典內容,增加與農林專業結合較爲密切的流體力學、表面張力等基本理論及最新應用成果。

其次,對課時比重較大的電磁學部分,應重點講解電磁學研究思路和方法,強調其中的物理思想和數學處理方法,淡化推演過程,增加生物電磁學等基本理論以及電磁學在醫學、生物學方面的應用等相關基礎知識。

第三,在光學部分,除了講解波動光學基本性質和原理外,應適度增加與農林專業結合密切的光度學等基本概念、光學及光度學在生物、農林科技方面的應用等內容。第四,對近代物理教學內容的處理過程中,應突出物理學的本質和思想,避免複雜的數學推導,利用圖表,簡單明瞭地闡述近代物理學中的基本概念和基本規律,注重介紹近代物理學知識的現代應用方法,回答近代物理學中的一些基本問題等。通過對“大學物理”教學內容進行科學地“減”“增”處理,提高了學生學習“大學物理”課程的積極性,增加了學生的學習興趣,使學生感受到物理學原理和方法與他們後續課程的學習是密不可分的,在潛移默化中爲學生搭建了“大學物理”課程教學和專業“接口”的平臺。

(三)採取多樣化的教學方法

在“大學物理”課程教學過程中,筆者採用了“教—學—討論”相結合的教學模式,打破了課堂教學機械、呆板的局面,使學生在課堂上處於主體地位,提高了學生學習的積極性和主動性。這種教學模式可以將物理學知識與學生專業特點相結合,課堂討論可以加深學生對理論知識的理解和消化。例如,在課堂上,以小組爲單位,學生可以結合毛細現象和表面張力,討論土壤中水分的運移規律;結合電磁感應現象,討論汽車防抱死制動系統(ABS)的原理、高頻發電機及高頻焊接的原理;結合物體的發光原理,討論激光及其在農業生產中的應用等等。在課堂討論的過程中,培養了學生理論聯繫實際的能力、應用知識的能力及創新思維的能力。

(四)充分利用多媒體教學手段

多媒體教學可以讓學生更加直觀地瞭解教學內容。教師可以根據課堂教學內容適當播放相關的`動畫與視頻,如在“物質的基本性質”章節,可以播放宇宙大爆炸視頻;在“熱學的熱機和製冷機循環”章節,播放汽油機和柴油機及冰箱的工作原理視頻;在“振動與波動”章節,播放電動門及其控制視頻;在“光學”章節,播放圓孔衍射視頻等等。多媒體教學手段的引入,能使學生直觀地瞭解抽象的物理過程,對學生理解物理原理起到了很好的輔助作用。

四、高等農林院校“大學物理”課程教學改革的保障措施

(一)不斷提高教師的教學水平和能力

教育的核心是全面提高學生的知識水平和綜合素質,但作爲教育過程的實施者和教學過程的引航者,教師教學水平和綜合素質的高低是決定教學成敗的關鍵。要培養高水平人才,必須建設高質量的師資隊伍,因此,提高教師的教學水平和能力是提高課堂教學效果最基本的保障。

臺上一分鐘,臺下十年工,要想在課堂上深入淺出地將深奧的物理學理論知識講得活潑生動、讓學生易於理解並接受,教師雄厚的知識蘊底是必不可少的。“討論式”教學方式也對教師提出了更高的要求。教師不僅要知道教什麼,更要知道如何教。對於所講授的內容,教師要進行精心設計,引導學生大膽思考,鼓勵學生髮表不同見解,進行討論、爭辯,在討論和爭辯中逐漸明晰、掌握所學的知識。以西北農林科技大學理學院“大學物理”教研室爲例,爲了提高教師自身的教學水平,在自我摸索、學習的基礎上,教研室還定期觀摩優秀教師的課堂教學,召開研討會,切磋教學中的難點問題。

爲了進一步提高教師的教學能力,西北農林科技大學理學院每年都會舉行青年教師講課比賽,該比賽是教師交流教學技能和教學經驗的平臺,學院教學督導組經驗豐富的老教師、物理系教師及學生作評委,大家就“大學物理”課程教學改革思路、教學改革的具體實施情況及30分鐘的現場教學等展開大比武。通過多次參加講課比賽,青年教師能夠取長補短,擇優棄弊,提高了教學水平,探索了課堂教學藝術。

(二)廣泛收集學生及督導教師對教學改革的反饋意見

教師工作的對象是學生,在課堂教學中,作爲課堂的主體,學生對課堂內容的理解、掌握和接受程度是課堂教學質量和效果優劣的關鍵。因此,教師在課後通過與學生的交流,瞭解學生對課堂教學的意見和建議是尤爲重要的。教師可以在課間或課下和學生交流課堂體會,也可以讓學生通過郵件、網絡教學平臺等途徑反映自己對課堂教學的看法和建議,教師則應根據學生的反饋意見調整課堂教學進度、改善教學方法,以進一步提高學生學習和課堂教學效果。

在教學過程中,教學經驗豐富的督導組老教師會隨機走進課堂對教學過程進行督查指導,根據隨機聽課情況對整個課堂的教學過程給予一定的評價。任課教師在聽取督導組老教師對課堂教學過程的評價後,要進行查漏補缺,以進一步提高課堂教學質量。

五、高等農林院校“大學物理”課程教學改革的成效

通過對“大學物理”課程內容的“增”“減”處理,能夠將物理原理與農林專業結合、知識教育和素質教育相結合。在教學方法上,將課堂教師講授和學生討論、學生講解相結合;在教學手段上將常規教學手段和多媒體手段相結合,使課堂講授更加豐富化、多樣化,收到了較好的教學效果。學生學習的積極性和主動性普遍提高,學生對課堂教學的滿意度普遍提升。期末學生對課程評價高於99分,教學效果提升明顯。在教學過程中培養了學生分析問題、解決問題的能力,提高了學生的人文素養和科學素質。