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摘要：本文分析了农业院校大学物理教学的现状，针对农学生物类专业的大学物理理论和实验教学，就如何提升学生学习大学物理积极性，拓宽学生视野，增强学生科学素养，进行了教学内容的选择，教学方式的转变，教学手段的更新等方面的改革，以适应新形势下对应用型和学术型人才培养的需求。
关键词：大学物理 教学改革 高等农业院校
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2012)02(b)-0113-02
1 农林院校大学物理教学现状
物理学作为自然科学的基础，每一次重大发现和突破都引发了新领域、新方向的发展，甚至产生了新的分支学科、交叉学科和新的技术学科，其重要性不言而喻。近年来，农林生物类专业的物理教学被学时数少(我校为54学时，其中包括实验课教学18学时)的问题所困扰，庞大的大学物理理论体系与课时数量的矛盾日趋尖锐。另一方面，理工科的大学物理教学内容经过多年的积累，已形成既能反映现代科技进展，又具有明显专业特色的知识架构。而农林院校的大学物理教学内容基本是理工科的“删减版”。缺乏农林、生物科学的特色，教学内容抽象、枯燥。由于这两方面的原因，造成学生学习大学物理的热情大打折扣，教师的教学捉襟见肘，我国高等农林院校的物理教学质量日益下滑。针对上述现象，我们从教材和教学内容体系构建、教学内容与农林院校专业特色有机交叉融合以及理论和实验课的教学手段等方面进行了初步的教学改革实践。
2 重组教学思路，更新教学理念
2.1教学安排
大学物理的学习需要学生具备高等数学的知识和思想，例如微积分和解微分方程在力学和电磁学、概率论在分子动理论中均有大量的应用，如果学生尚不具备这些知识，将导致教师难以贯彻实行物理教学上的一些知识点。教师难教，学生难学，结果事倍功半。基于此，在教学安排上，打破原来农学生物类专业的大学物理教学在新生入学的第一个学期进行的模式，改为在第三个学期讲授，从而保证了学生可以学到一些必备的数学知识，大大加强了学生对重难点的接受能力和理解能力。
2.2教材选择
在教材选择上，放弃沿用理工科大学物理教材，选用了由科学出版社出版，中国农业大学金仲辉主编的《大学基础物理学》(第三版)。该教材主要针对高等农林牧院校中农科各专业及水产、林业、畜牧、兽医等专业，内容上对经典力学以及振动与波动部分做了适当的简化，同时增加了在农林和生物领域有广泛应用的流体力学和液体表面张力等章节，很好的体现了农业院校基础物理教材的特色。同时，以《现代农业和生物学中的物理学》一书(科学出版社出版)作为农学生物类专业“大学物理”课程的教师教学参考书。该书系统阐述了与农林科技和生命科学相关的物理知识，大量引入了农林和生命科学的实例，内容新颖、特色鲜明。
2.3教学内容
在当今科学技术中，物理学原理与技术已日益渗透到现代农业科技和生物学的各个领域，成为了现代农业和生命科学发展的动力和源泉。一方面现代农林科技和生命科学的发展与物理學联系日趋紧密，而另一方面，由于各种原因我国高等农林院校物理教学质量日益下降，因此我国高等农林院校物理教学要走出困境，必须对传统的课程教学内容进行删改与重组，注意渗透农林科技和生物学的有关知识，构建既保持大学物理课程教学的传统优势，又充分结合现代农业科技和生命科学、具有鲜明农林特色的课程教学内容新体系。同时，近年来所倡导主要以电、磁、声、光、热等物理学原理为技术基础的现代物理农业新慨念引起广泛关注。因此，在教学内容上，我们侧重电磁学、光学和热学部分教学；除流体力学和液体表面张力做重点讲解外，简化经典力学教学内容。同时适当的引入一些近代物理的基础知识和基本概念及在农业和生命科学领域的应用，比如激光和核物理等。课时安排见表1。
2.4物理学与学生专业交叉融合
近年来，普遍提倡素质教育，高度重视学生创造能力的培养已成为高等教育改革的热点。物理学是现代许多新兴学科、边缘学科、横向学科和高新技术的重要基础。如何将素质教育理念和创造能力具体贯穿到物理课程改革和教学环节中，成为贯彻“加强基础，拓宽口径”的人才培养方针的关键。我们以农林生物类专业本科生为对象在以下两个方面进行了教学实践。
首先，在教学过程中，教师结合教学和科学研究，并从互联网上获取大量相关信息，不失时机地挖掘新知识，合理的导入物理相关原理和知识点在学生所在专业领域的应用。引导学生通过这些相关应用向更深远的空间眺望。例如，在静电场教学中，可以联系静电场处理种子、分选种子、空间电场防病促生技术、电场果蔬保鲜的应用及其产生的电场生物学效应等现代科技；在讲授波动光学时，可以穿插介绍光学传感器在土壤分析、元素检测及探测植物生长状态等方面的应用及前景，甚至可以扩展到激光在现代农业中的大量成功应用案例。这些在学生看来与农业、生物毫无关联的物理知识，通过教师适度的引导，不仅能够让学生懂得学习这门课程的重要性和必要性，而且拓宽了学生的知识面，开阔了学生的视野。学生学习大学物理的热情得到极大提高，并能主动与教师交流观点，使课堂教学充满生机，古老的基础理论焕发新的活力。当然要使教学与科研完美结合，任课教师应该具有较丰富的学科前沿知识，必须研究哪些知识点可加以延伸，在相关专业领域具体有哪些应用。因此作为一名肩负起提高学生科学素质的大学物理任课老师首先应该不断提高自身的科学素质，必须随着科学技术的发展不断充实和更新。这就促使教师必须及时了解当今科学技术发展的动态，物理学科发展的前沿问题，才能使教师传授的物理知识具有当前时代发展的信息和元素。如果教师没有丰富的学科专业知识和较强的科研能力，就很难有高水平、高质量的教学。(如表2)
其次，让学生适度的对科学研究初步接触。我们的做法是在课程结束前一个月左右，由物理教研室的教师共同选定20个左右有关物理学在农学生物领域应用的选题(见表2)。学生可以从中选取，也可以根据自身的兴趣自由选题，但须限定在物理和其专业交叉领域。要求根据所选题目，阅读不少于10篇近5年的相关文献(任课教师传授通过校图书馆资源和网络资源获取相关文献的方法)，写一篇不少于3000字文献调研报告，包括研究现状、研究热点、研究方法、具体有哪些应用以及所利用的物理原理等。或者就所选题目提出自己的想法并设计自己的解决方案。在课程的最后两个课时进行点评和讨论，并在期末考试总评中占10％权重。学生所写的文章也许存在思路不清晰、用语不恰当，提出的想法或解决方案有可能不成熟或不切实际，但从激发学生学习主动性、培养学生的创新能力、开阔学生视野和提高大学物理教学效果来看，具有极大的现实意义。
2.5教学手段
随着时代的发展，我国高等教育的大众化步伐，使得人才培养模式发生了重大变化。一方面，要以现代的观点审视传统物理教学的内容；另一方面，要充分利用各种现代教育技术手段。我们在教学资源相对有限的情况下，理论教学逐步引入多媒体教学；实验教学进行了演示实验和仿真实验的实践。
在高等农林院校中，大学物理授课学时一再削减，要想在有限的课时中将庞大的大学物理理论体系充分展示，沿用传统的教学手段是不现实的。多媒体教学在一定程度上缓解了这一矛盾。作为一种教学手段，可以充分展现其特有的扩展信息量，便于启发思维和活跃课堂气氛的特色。尤其把图形、文字、声音等高度集成于教学中，明显提高了信息传授的效率，增强了教学内容的表现力。
随着计算机软件技术的高速发展，物理仿真实验作为一种重要的实验教学辅助手段，在很多高校已经应用到教学中并逐渐走向成熟，取得了良好的教学效果。但就普通院校尤其是农林院校尚处于起步探索阶段甚至空白状态。我们基于以学生为本和农科院校物理实验教学现状进行了物理仿真实验的初步探索。传统的大学物理实验不能反映现代信息处理、农业遥感、激光等高科技技术在现代农业中的广泛应用。为完善学生的物理学知识结构，有必要让学生接触一些比较前沿的现代物理实验。因此，在普通农科院校中利用演示和仿真实验作为有益补充更显其重要性和紧迫性。我们从物理实验的客观规律出发，兼顾农林生物类专业的特点，选取一系列的近现代演示和仿真实验作为真实实验的有益补充。比较典型的有核磁共振、超声波探测实验、光的偏振、音频信号的光纤传输实验等物理演示实验；全息照相、微波布拉格衍射实验、声光效应、氢原子光谱、弗兰克一赫兹实验等物理仿真实验，共计20个实验供学生选择。这在很大程度上缓解了教学仪器的紧张，收到较好的效果，得到学生的普遍认同。
3 结语
通过上述一系列在大学物理理论和实验教学方面的改革，极大地提高了学生学习大学物理的积极性和兴趣，扩展了学生的知识面，有力地增强了学生的科学素养和创新能力，提升了学生的就业竞争力。
关键词：大学物理 教学改革 高等农业院校
中图分类号：G64 文献标识码：A 文章编号：1673-9795(2012)02(b)-0113-02
1 农林院校大学物理教学现状
物理学作为自然科学的基础，每一次重大发现和突破都引发了新领域、新方向的发展，甚至产生了新的分支学科、交叉学科和新的技术学科，其重要性不言而喻。近年来，农林生物类专业的物理教学被学时数少(我校为54学时，其中包括实验课教学18学时)的问题所困扰，庞大的大学物理理论体系与课时数量的矛盾日趋尖锐。另一方面，理工科的大学物理教学内容经过多年的积累，已形成既能反映现代科技进展，又具有明显专业特色的知识架构。而农林院校的大学物理教学内容基本是理工科的“删减版”。缺乏农林、生物科学的特色，教学内容抽象、枯燥。由于这两方面的原因，造成学生学习大学物理的热情大打折扣，教师的教学捉襟见肘，我国高等农林院校的物理教学质量日益下滑。针对上述现象，我们从教材和教学内容体系构建、教学内容与农林院校专业特色有机交叉融合以及理论和实验课的教学手段等方面进行了初步的教学改革实践。
2 重组教学思路，更新教学理念
2.1教学安排
大学物理的学习需要学生具备高等数学的知识和思想，例如微积分和解微分方程在力学和电磁学、概率论在分子动理论中均有大量的应用，如果学生尚不具备这些知识，将导致教师难以贯彻实行物理教学上的一些知识点。教师难教，学生难学，结果事倍功半。基于此，在教学安排上，打破原来农学生物类专业的大学物理教学在新生入学的第一个学期进行的模式，改为在第三个学期讲授，从而保证了学生可以学到一些必备的数学知识，大大加强了学生对重难点的接受能力和理解能力。
2.2教材选择
在教材选择上，放弃沿用理工科大学物理教材，选用了由科学出版社出版，中国农业大学金仲辉主编的《大学基础物理学》(第三版)。该教材主要针对高等农林牧院校中农科各专业及水产、林业、畜牧、兽医等专业，内容上对经典力学以及振动与波动部分做了适当的简化，同时增加了在农林和生物领域有广泛应用的流体力学和液体表面张力等章节，很好的体现了农业院校基础物理教材的特色。同时，以《现代农业和生物学中的物理学》一书(科学出版社出版)作为农学生物类专业“大学物理”课程的教师教学参考书。该书系统阐述了与农林科技和生命科学相关的物理知识，大量引入了农林和生命科学的实例，内容新颖、特色鲜明。
2.3教学内容
在当今科学技术中，物理学原理与技术已日益渗透到现代农业科技和生物学的各个领域，成为了现代农业和生命科学发展的动力和源泉。一方面现代农林科技和生命科学的发展与物理學联系日趋紧密，而另一方面，由于各种原因我国高等农林院校物理教学质量日益下降，因此我国高等农林院校物理教学要走出困境，必须对传统的课程教学内容进行删改与重组，注意渗透农林科技和生物学的有关知识，构建既保持大学物理课程教学的传统优势，又充分结合现代农业科技和生命科学、具有鲜明农林特色的课程教学内容新体系。同时，近年来所倡导主要以电、磁、声、光、热等物理学原理为技术基础的现代物理农业新慨念引起广泛关注。因此，在教学内容上，我们侧重电磁学、光学和热学部分教学；除流体力学和液体表面张力做重点讲解外，简化经典力学教学内容。同时适当的引入一些近代物理的基础知识和基本概念及在农业和生命科学领域的应用，比如激光和核物理等。课时安排见表1。
2.4物理学与学生专业交叉融合
近年来，普遍提倡素质教育，高度重视学生创造能力的培养已成为高等教育改革的热点。物理学是现代许多新兴学科、边缘学科、横向学科和高新技术的重要基础。如何将素质教育理念和创造能力具体贯穿到物理课程改革和教学环节中，成为贯彻“加强基础，拓宽口径”的人才培养方针的关键。我们以农林生物类专业本科生为对象在以下两个方面进行了教学实践。
首先，在教学过程中，教师结合教学和科学研究，并从互联网上获取大量相关信息，不失时机地挖掘新知识，合理的导入物理相关原理和知识点在学生所在专业领域的应用。引导学生通过这些相关应用向更深远的空间眺望。例如，在静电场教学中，可以联系静电场处理种子、分选种子、空间电场防病促生技术、电场果蔬保鲜的应用及其产生的电场生物学效应等现代科技；在讲授波动光学时，可以穿插介绍光学传感器在土壤分析、元素检测及探测植物生长状态等方面的应用及前景，甚至可以扩展到激光在现代农业中的大量成功应用案例。这些在学生看来与农业、生物毫无关联的物理知识，通过教师适度的引导，不仅能够让学生懂得学习这门课程的重要性和必要性，而且拓宽了学生的知识面，开阔了学生的视野。学生学习大学物理的热情得到极大提高，并能主动与教师交流观点，使课堂教学充满生机，古老的基础理论焕发新的活力。当然要使教学与科研完美结合，任课教师应该具有较丰富的学科前沿知识，必须研究哪些知识点可加以延伸，在相关专业领域具体有哪些应用。因此作为一名肩负起提高学生科学素质的大学物理任课老师首先应该不断提高自身的科学素质，必须随着科学技术的发展不断充实和更新。这就促使教师必须及时了解当今科学技术发展的动态，物理学科发展的前沿问题，才能使教师传授的物理知识具有当前时代发展的信息和元素。如果教师没有丰富的学科专业知识和较强的科研能力，就很难有高水平、高质量的教学。(如表2)
其次，让学生适度的对科学研究初步接触。我们的做法是在课程结束前一个月左右，由物理教研室的教师共同选定20个左右有关物理学在农学生物领域应用的选题(见表2)。学生可以从中选取，也可以根据自身的兴趣自由选题，但须限定在物理和其专业交叉领域。要求根据所选题目，阅读不少于10篇近5年的相关文献(任课教师传授通过校图书馆资源和网络资源获取相关文献的方法)，写一篇不少于3000字文献调研报告，包括研究现状、研究热点、研究方法、具体有哪些应用以及所利用的物理原理等。或者就所选题目提出自己的想法并设计自己的解决方案。在课程的最后两个课时进行点评和讨论，并在期末考试总评中占10％权重。学生所写的文章也许存在思路不清晰、用语不恰当，提出的想法或解决方案有可能不成熟或不切实际，但从激发学生学习主动性、培养学生的创新能力、开阔学生视野和提高大学物理教学效果来看，具有极大的现实意义。
2.5教学手段
随着时代的发展，我国高等教育的大众化步伐，使得人才培养模式发生了重大变化。一方面，要以现代的观点审视传统物理教学的内容；另一方面，要充分利用各种现代教育技术手段。我们在教学资源相对有限的情况下，理论教学逐步引入多媒体教学；实验教学进行了演示实验和仿真实验的实践。
在高等农林院校中，大学物理授课学时一再削减，要想在有限的课时中将庞大的大学物理理论体系充分展示，沿用传统的教学手段是不现实的。多媒体教学在一定程度上缓解了这一矛盾。作为一种教学手段，可以充分展现其特有的扩展信息量，便于启发思维和活跃课堂气氛的特色。尤其把图形、文字、声音等高度集成于教学中，明显提高了信息传授的效率，增强了教学内容的表现力。
随着计算机软件技术的高速发展，物理仿真实验作为一种重要的实验教学辅助手段，在很多高校已经应用到教学中并逐渐走向成熟，取得了良好的教学效果。但就普通院校尤其是农林院校尚处于起步探索阶段甚至空白状态。我们基于以学生为本和农科院校物理实验教学现状进行了物理仿真实验的初步探索。传统的大学物理实验不能反映现代信息处理、农业遥感、激光等高科技技术在现代农业中的广泛应用。为完善学生的物理学知识结构，有必要让学生接触一些比较前沿的现代物理实验。因此，在普通农科院校中利用演示和仿真实验作为有益补充更显其重要性和紧迫性。我们从物理实验的客观规律出发，兼顾农林生物类专业的特点，选取一系列的近现代演示和仿真实验作为真实实验的有益补充。比较典型的有核磁共振、超声波探测实验、光的偏振、音频信号的光纤传输实验等物理演示实验；全息照相、微波布拉格衍射实验、声光效应、氢原子光谱、弗兰克一赫兹实验等物理仿真实验，共计20个实验供学生选择。这在很大程度上缓解了教学仪器的紧张，收到较好的效果，得到学生的普遍认同。
3 结语
通过上述一系列在大学物理理论和实验教学方面的改革，极大地提高了学生学习大学物理的积极性和兴趣，扩展了学生的知识面，有力地增强了学生的科学素养和创新能力，提升了学生的就业竞争力。