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农业院校大学物理现状及教学改革

 论文栏目:大学物理论文     更新时间:2020/3/25 14:48:38   

[摘要]基于现代农业和物理农业发展需求,农业院校物理课程有着重要的地位和作用。针对农业院校物理教育教学的现状和存在的问题,指出农业院校物理教学改革的措施和建议,提升物理教学质量更好地推动农业生产。

[关键词]现代农业;大学物理;教学改革

农林院校《大学物理》是面向高等农业院校农学、林学、园艺、食品以及生物等非物理专业本科生开设的一门公共基础课程。课程内容主要涉及流体力学、热学、静电学、稳恒磁场、波动光学以及量子力学基础,涵盖了从经典物理到近代物理的完整知识体系。该类课程内容旨在让学生可以系统地理解以及掌握物理学的基本概念、原理、客观规律以及研究问题的方式,初步运用物理学的思维及办法解决农牧业科学中的一般性问题,培养剖析和解决问题能力,提升创新能力,使其知识、能力、整体素质协调发展,为后续课程的学习及未来从事农牧业研讨工作奠定良好的根基[1]。

1物理在农业中的重要作用

当前,低碳化、高效以及环保的能持续发展现代农业已经是农业发展的重点。物理农业和生物工程运用使农业生产模式从传统的化学农业转变为绿色可持续发展的农业[2]。物理学应用于农业发展中最大的特点是安全与环保,带给人类的是没有化学残留的绿色有机食品农业[3]。国外上个世纪八九十年代就已经将物理技术应用于农业中了。美国、日本用电磁波处理提离农副产品的品质及单产,法国、日本也应用电磁波处理作物增产及提升出苗率等,日本制造了人造雷电刺激香菇的生长,韩国用带电液体喷施蘑菇提离单产,2001年,美国已经使用了圈舍电净化技术设备,2008年,日本对于猪舍实施电净化控制疫情,2009年,德国选用等离子体对于猪舍展开除臭试验[3];我国在这方面应用起步较晚,90年代出现了磁化水灌概、磁化肥,90年代中期利用电场对种子进行处理与保鲜,目前已使用物理手段杀虫灭菌,大大减少化肥和农药的使用量,而且在畜禽舍空气净化系统已经发展得较为成熟。物理技术保证了农产品绿色、无公害生产,实现可持续发展的现代农业。因此可见,物理知识和技术在农业中占有非常重要的地位。现代农业更需要高层次的具有物理知识和技能的农业科技人才,中国是农业大国,对这类人才的需求量很大,他们即将成为农业生产第一线和农业企业的技术骨干,担负着农业现代化建设的光荣使命。高等农业院校在这方面有着不可替代的作用,高等农业院校培养的专业人才为现代绿色农业的技术设备及技术装备的开发及应用提供了最坚实的后备军。所以必须重视高等农业院校物理教育。

2农林院校大学物理现状

在多数人的印象中,物理学就是难懂的理论和复杂的公式,是属于工业邻域、信息领域等方面的应用,农业几乎与物理没有关联。近10年来,随着我国高等教育的快速发展,高等院校包括农业院校的扩招、自主招生和中学物理教学改革、高考科目结构调整等都会使高校学生生源和学习基础发生很大的变化。因为农业院校的办学定位和学科特性,因此在培养学生的侧重点与理工科院校教育有很大的差异。随着高校规模的扩展,各个高等农业院校的框架结构还出现了变动,学科专业分布更加广泛,除原本的农科类专业,也产生了许多理工类、文科类的专业。农业院校已经不再是原来的农业院校,而是开始转变为综合性院校。但是与各种学科配套的大学物理的课程内容、教材等却没有太大的变化,具体内容单一,不能与时俱进。课堂教学学时数、教材内容及课程内容的抉择往往仅仅依据学科知识大类区分,对于农科类专业的针对性较差。教学模式以及技术手段都比较单一,主要就是概念的讲解、理论公式的推导等等,枯燥无味,课堂教学效果不怎么理想。大学物理实验仪器设备不适应教学要求,有些仪器较为陈旧,跟不上时代进步,难以形成体系[4]。在多数农业院校,大学物理不是考研的课程(外语、数学、化学是学生的考研课程),往往得不到高校以及学生的重视,大学物理课学时逐渐减少甚至没有列入课程表,物理教学长期处于相对落后状态,物理学科较弱且发展缓慢。我国物理学者赵凯华先生说:“如果我们今天培养跨世纪的技术人才时,把物理原理通通看成“学院式的理论”而从课程表里排除掉,我们的“高技术”岂不成了无源之水、无本之木。物理是一门培养和提高学生科学素质科学思维方法和科学研究能力的重要基础课。”[5]。因此,针对目前农业院校发展背景和物理课程教育现状,农业院校物理教育质量急需提高,农业院校物理教学改革势在必行。

3农业院校物理教学改革

2018年,教育部发布《关于加快建设高水平本科教育全面提高人才培养能力的意见》(教高[2018]2号)中指出:全面推进高等教育综合改革,一些高校党政领导精力、任课教师精力、学生精力、教学资源投入依然不到位,教育观念仍相对滞后,政策导向和评价方法仍不够聚焦[6]。高等学校必须主动顺应国家战略规划发展新需求以及世界高等教育发展新态势,牢牢抓住全面提高人才培养能力这个核心内容点,把本科教育置于人才培养的核心内容上、教育教学活动的基础地位、新信息时代教育发展的前沿地位,振兴本科教育,奋力开创高等教育人才培养新局面。作为农业院校的大学物理教师,就应该顺应时代要求,抓住改革机遇,对农业院校大学物理教学进行深入探索和实践,改变农科物理落后局面,提高农业院校物理教学质量,为此,我们进行了以下几方面的改革。3.1重新定位农业院校大学物理课程,体现其在农业院校的重要性3.2根据农业院校的特点,转化大学物理课程大纲及教学内容,编写新的教材农业院校不同专业学生《大学物理》学时数不同,培养要求也不同。根据新世纪人才培养目标和现代农业发展要求以及不同专业特点制定教学大纲,改革课程体系,充实教学内容,适用于不同专业教学。改革教材内容,注意理论联系实际,多增加当代物理在农业方面的应用内容,使物理教材与时俱进。3.3利用信息技术,使用先进便捷的教学手段。利用多媒体等信息技术技术,制作包括幻灯片、图片、图表、动画的生动课件,将多媒体技术教学与传统式黑板书相结合,活跃课堂气氛,激发学生的学习热情和兴趣。通过E-mail、QQ、微信、教学通APP和建立论坛等多种渠道,加强与学生的沟通和交流,及时发现学生的难题和问题,引导和帮助学生有效掌握相关理论和实验技能。3.4构建适应农业院校不同专业教学资源及移动共享平台。结合我们现有的精品课程、示范实验室、农科物理精品资源共享平台等硬件和软件资源,拍摄具有科学性、可学性和可看性的微视频。以不同的知识体系为知识模块,通过组块的方式来组织并完善学习资源,构建适合教学的微课堂资源并通过移动共享平台等信息化技术建立大学物理移动学习共享平台。3.5构建课前、课堂和课后学习过程记录系统,完善评价体系。通过移动共享平台,建立和完善学生学习和评价体系,对学生的网络学习情况进行实时实地的考核。通过课前测试练习、课堂中的讨论学习及实验自主操作过程评价、课后的同步问题解析及期末考试等过程性和终结性考核方式,完善立体化考核体系,突出学生自主研发和分析解决问题的能力。

4结语

经过近几年的调查研究,我们物理教学团队于2013年主持的《农科物理学》校级精品课程资源就已经共享于校园网络,同时编著和修订多本农业类物理教材,2019年《农科物理学》被评为山西省精品共享课程,为山西农业大学学生和其他农业院校学生和社会学习者提供了学习大学物理的平台,获得一致好评,促进了山西农业大学和其他农业院校物理教育的发展。因此,农业院校要根据现代农业发展要求,不断进行改革探索,提高大学物理教学水平。

作者:段智英 张茹 郭锐 庞如意 单位:山西农业大学文理学院 山西传媒学院动画与数字艺术学院

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