青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 姜永超 劉 杰 李永平 劉瑞娟

高等農(nóng)業(yè)院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程面臨的困難與對策

青島農(nóng)業(yè)大學(xué) 姜永超 劉 杰 李永平 劉瑞娟

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是高等院校的一門重要的基礎(chǔ)課。然而，由于資金、師資等原因，高等農(nóng)業(yè)院校的物理實(shí)驗(yàn)課面臨諸多困難。為解決這一問題，本文提出了建立演示實(shí)驗(yàn)室，建設(shè)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式改革等措施。

物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 教學(xué)模式 演示實(shí)驗(yàn) 虛擬仿真實(shí)驗(yàn)

一、高等農(nóng)業(yè)院校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的困難

農(nóng)業(yè)高校的物理學(xué)科由于絕大多數(shù)沒有開設(shè)單獨(dú)的專業(yè)，普遍存在教學(xué)資源緊張、層次較低等諸多問題，經(jīng)調(diào)研，主要存在以下幾個(gè)問題：

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)時(shí)偏少，缺乏統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求。各農(nóng)業(yè)院校對大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的設(shè)置沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)和要求，教學(xué)平臺建設(shè)比較混亂。開課形式上，有些高校把物理實(shí)驗(yàn)作為課內(nèi)實(shí)驗(yàn)，不單獨(dú)開課；有些高校作為一門單獨(dú)的課程開課。整體上看，各高校教學(xué)學(xué)時(shí)偏少，絕大多數(shù)高校的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)課時(shí)安排為8～24學(xué)時(shí)，且以16學(xué)時(shí)為主，少有高校超過24學(xué)時(shí)，這導(dǎo)致高校無法有效完成該門課程的教學(xué)目標(biāo)和要求。

2.教學(xué)資源緊張，實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊。隨著各高校辦學(xué)規(guī)模的擴(kuò)大，招生數(shù)量近幾年快速增長，由于缺乏資金，實(shí)驗(yàn)室建設(shè)幾乎停滯不前，突出表現(xiàn)在：實(shí)驗(yàn)室規(guī)模小且封閉；實(shí)驗(yàn)設(shè)備陳舊且數(shù)量少。

3.實(shí)驗(yàn)教學(xué)不能體現(xiàn)最新技術(shù)和方法。物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容應(yīng)該與時(shí)俱進(jìn)，不斷加入新理論、新技術(shù)和新方法。但由于教學(xué)資源緊張，無法及時(shí)購置新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，或?qū)ΜF(xiàn)有設(shè)備進(jìn)行改造。

二、農(nóng)業(yè)高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)改革的對策

造成農(nóng)業(yè)高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在諸多問題的原因較多，因校而異，共同的原因是各農(nóng)業(yè)高校辦學(xué)規(guī)模快速膨脹，資金普遍短缺。要想短期內(nèi)從根本上解決這一問題不現(xiàn)實(shí)，因此，從實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式上進(jìn)行改革是解決或緩解大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)困境的有效方法之一。

1.自主學(xué)習(xí)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。面對實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源緊張，儀器設(shè)備緊缺的現(xiàn)狀，采取自主學(xué)習(xí)式實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式是提高教學(xué)質(zhì)量的有效手段之一。具體說來，分為以下幾個(gè)環(huán)節(jié)：

（1）設(shè)置靈活多樣的教學(xué)內(nèi)容和課程體系。以教育部高等學(xué)校非物理類專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)委員會制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)基本要求》為指導(dǎo)，對農(nóng)業(yè)高校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容進(jìn)行合理規(guī)劃，把預(yù)備性實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)、綜合性實(shí)驗(yàn)、創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)等各層次實(shí)驗(yàn)根據(jù)實(shí)驗(yàn)的難易程度和教學(xué)目標(biāo)劃分為演示實(shí)驗(yàn)、實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)，在現(xiàn)有條件下，增加演示實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)的數(shù)量，對不同層次的實(shí)驗(yàn)采取不同的教學(xué)形式。

（2）利用信息技術(shù)，發(fā)展虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)。充分利用信息技術(shù)，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式和內(nèi)容是今后一段時(shí)期國家大力提倡的實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)改革。2013年教育部啟動開展國家級虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心建設(shè)工作，把虛擬仿真實(shí)驗(yàn)建設(shè)推向新高度。因此，農(nóng)業(yè)高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革應(yīng)積極主動地進(jìn)行虛擬仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)開發(fā)，以此改變教學(xué)模式和內(nèi)容。

（3）自主學(xué)習(xí)式物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。以演示實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)為基礎(chǔ)，從時(shí)間、空間及實(shí)驗(yàn)方式上賦予學(xué)生更大的自主權(quán)，使學(xué)生成為教學(xué)主體，實(shí)現(xiàn)了以學(xué)生自主探索學(xué)習(xí)為主的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式。具體表現(xiàn)在，演示實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目可以利用課余時(shí)間讓學(xué)生自主學(xué)習(xí)，實(shí)際操作實(shí)驗(yàn)在教學(xué)學(xué)時(shí)內(nèi)統(tǒng)一組織實(shí)驗(yàn)教學(xué)，同時(shí)改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)學(xué)習(xí)評價(jià)體系，這樣可以有效解決實(shí)驗(yàn)設(shè)備匱乏、教學(xué)師資緊張的問題。

（4）科學(xué)的實(shí)驗(yàn)考核評價(jià)體系。傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，實(shí)驗(yàn)考核一般采用書面形式，無法全面體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)水平、學(xué)習(xí)態(tài)度和學(xué)習(xí)習(xí)慣，造成認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生與不認(rèn)真做實(shí)驗(yàn)的學(xué)生得到的分?jǐn)?shù)差不多的現(xiàn)象。針對上述問題，教師可以采取多種形式的考核方式，除了期末考核外，還要增加平時(shí)成績的比重，特別是把演示實(shí)驗(yàn)、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)納入考核體系，注重結(jié)果的同時(shí)注重實(shí)驗(yàn)過程的考核。

2.基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)“中心化”管理的模式。為充分利用教學(xué)資源，合理分配實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)施、設(shè)備，高?？梢砸虻刂埔说剡M(jìn)行實(shí)驗(yàn)室管理“中心化”，實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理規(guī)范化，如華南農(nóng)業(yè)大學(xué)組建了公共基礎(chǔ)課實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心，云南農(nóng)業(yè)大學(xué)組建了農(nóng)科專業(yè)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心。這些學(xué)校通過改革使基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量得到很大提高。

教無定法，無法根本上解決物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的困難之前，通過改革教學(xué)模式提高教學(xué)質(zhì)量是可行的。希望本文能為農(nóng)業(yè)高校大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革提供一些思路和參考。

［1］李永平，劉 杰，姜永超.應(yīng)用型高等農(nóng)業(yè)院校物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐——以青島農(nóng)業(yè)大學(xué)為例［J］.蘭州教育學(xué)院學(xué)報(bào)，2015

［2］鄭 銳，孫茂珠.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的思路和實(shí)踐［J］.河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（農(nóng)林教育版），2008

［3］劉淑娜，童 巖，王建玲.21世紀(jì)高等農(nóng)林院?；瘜W(xué)教育教學(xué)人才質(zhì)量評價(jià)體系與考試模式的研究［J］.華中農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)（ 社會科學(xué)版），2005

（此文系基金項(xiàng)目：山東省教育科學(xué)“十二五”規(guī)劃課題“信息技術(shù)在高等教育自我評估中的應(yīng)用”，課題編號：2013GZ024；青島農(nóng)業(yè)大學(xué)特色專業(yè)及課程建設(shè)項(xiàng)目，編號：1111018；青島農(nóng)業(yè)大學(xué)實(shí)驗(yàn)技術(shù)研究項(xiàng)目“春季招生專業(yè)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系與內(nèi)容的研究”（2014））

ISSN2095-6711/Z01-2015-12-0039

姜永超，男，漢族，1963.06，山東萊陽人，青島農(nóng)業(yè)大學(xué)，副教授，主要從事理論物理和大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)研究