孫維民 國安幫 趙 褰 趙麗軍 廉 舒 徐菁華 田 鳴 李 軍

（沈陽工業(yè)大學(xué)理學(xué)院，遼寧 沈陽 110870）

實驗教學(xué)示范中心建設(shè)工作已經(jīng)實施多年了，各校都取得了許多經(jīng)驗和成果［1－4］，對推動各校實驗室軟、硬件建設(shè)和實驗教學(xué)改革起到了巨大的作用［5－9］.

物理實驗是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后受到系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)練的開端，是對理、工科類各專業(yè)學(xué)生進(jìn)行動手能力、綜合素質(zhì)訓(xùn)練的重要課程之一，在培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、綜合能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力方面，有著其他課程無法替代的作用［10－12］.

1 建設(shè)目標(biāo)

學(xué)校高度重視實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)工作，明確要求“實驗教學(xué)示范中心要堅持創(chuàng)新教育實踐，采取一切措施，為學(xué)生提供更多的機會進(jìn)入實驗中心學(xué)習(xí)，切實加強學(xué)生動手能力，綜合分析問題、解決問題和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)”.

物理實驗教學(xué)示范中心建設(shè)要堅持以學(xué)生為中心，緊緊圍繞以學(xué)生基本實踐能力訓(xùn)練為基礎(chǔ)，以綜合分析問題、解決問題能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為突破口，以教育思想和教育觀念的創(chuàng)新為先導(dǎo)，充分利用和挖掘?qū)嶒炛行牡慕虒W(xué)條件，借助現(xiàn)代化的教學(xué)手段，積極探索和構(gòu)建符合高素質(zhì)人才成長要求的物理實驗教學(xué)體系和教學(xué)模式.

物理實驗教學(xué)示范中心建設(shè)主要包括實驗中心基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、先進(jìn)的管理模式建設(shè)、優(yōu)秀的師資隊伍建設(shè)、物理實驗教學(xué)體系和教學(xué)模式改革及創(chuàng)新等.其中最關(guān)鍵的是物理實驗教學(xué)體系和教學(xué)模式的改革及創(chuàng)新.

2 建設(shè)內(nèi)容

2.1 基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)

學(xué)校一直保持對物理實驗教學(xué)示范中心的重點建設(shè)和投入，近5年來，實驗中心面積由3 000m2增加到5 000m2，累計投入近500萬元用于購置實驗設(shè)備和實驗室文化建設(shè).建立了以學(xué)生為中心的大學(xué)生實驗儀器維修實驗室和創(chuàng)新性實驗室.

2.2 管理模式建設(shè)

物理實驗教學(xué)示范中心實行校院兩級管理，實驗中心實行主任負(fù)責(zé)制，主任負(fù)責(zé)實驗中心的全面工作.

實驗中心不同功能實驗室的管理模式不同，基礎(chǔ)性實驗室、綜合性實驗室、設(shè)計性實驗室由相關(guān)實驗室管理員和任課教師負(fù)責(zé).大學(xué)生實驗儀器維修實驗室、創(chuàng)新性實驗室以學(xué)生管理為主，實驗室管理員和指導(dǎo)教師為輔，具體分工為：學(xué)生負(fù)責(zé)實驗室衛(wèi)生和實驗儀器、工具的整理和維護(hù)，實驗室管理員和指導(dǎo)教師負(fù)責(zé)實驗材料、儀器配件采購和實驗室安全.

2.3 師資隊伍建設(shè)

以教學(xué)骨干為核心，推動實驗教學(xué)團(tuán)隊建設(shè).師資隊伍建設(shè)是實驗教學(xué)示范中心建設(shè)中至關(guān)重要的一環(huán)，是示范中心建設(shè)的保證，沒有一支高水平的師資隊伍，示范中心建設(shè)就是空談.

針對部分高水平教師對上物理實驗課和指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新性實驗不感興趣的現(xiàn)實，學(xué)校制定了相關(guān)傾斜政策.如在晉升職稱和崗位聘任中給予上物理實驗課和指導(dǎo)學(xué)生創(chuàng)新性實驗突出的教師優(yōu)先考慮，在分配制度改革條例中，在實驗課教學(xué)工作量計算上，實驗課教學(xué)工作量的系數(shù)比理論課教學(xué)工作量的系數(shù)高，在實驗科學(xué)研究、實驗教學(xué)法研究、設(shè)計的新實驗、研制的實驗裝置、實驗技術(shù)開發(fā)以及編寫實驗教材等方面在教改立項中給予優(yōu)先立項資助.

目前實驗中心已吸引了一批具有高職稱、高學(xué)歷的老、中、青教師加入到實驗教學(xué)隊伍中來，專職教師的比例由5年前的20%提高到60%.中心現(xiàn)有省級和校級教學(xué)名師各1名，省級和校級學(xué)科帶頭人各1名，教授7名，副教授5名，具有博士學(xué)位的教師11名，其余全部具有碩士學(xué)位，實驗中心已經(jīng)建立起了一支高水平、高素質(zhì)、穩(wěn)定的實驗教學(xué)隊伍.

2.4 物理實驗教學(xué)體系建設(shè)

物理實驗教學(xué)中心對傳統(tǒng)物理實驗教學(xué)體系進(jìn)行改革，構(gòu)建了開放型物理實驗教學(xué)平臺，開放型物理實驗教學(xué)平臺由兩部分組成，一個是基本實驗方法和基本實驗技能訓(xùn)練平臺，另一個是創(chuàng)新與探索實驗平臺.基本方法和基本技能訓(xùn)練實驗平臺由基礎(chǔ)性實驗室、綜合性實驗室、設(shè)計性實驗室和大學(xué)生實驗儀器維修實驗室組成.創(chuàng)新與探索實驗平臺由研究性與創(chuàng)新性實驗室和學(xué)校部分研究所、研究室組成.

基礎(chǔ)性實驗室的實驗題目注重培養(yǎng)學(xué)生的動手能力，基本實驗方法、實驗數(shù)據(jù)的處理與分析能力.

綜合性實驗室的實驗題目強調(diào)經(jīng)典與現(xiàn)代相結(jié)合，突出物理思想，注重培養(yǎng)學(xué)生的綜合分析問題、解決問題的能力.

設(shè)計性實驗室的實驗題目強調(diào)靈活與多樣，注重培養(yǎng)學(xué)生活學(xué)活用的能力.

大學(xué)生實驗儀器維修實驗室擁有基礎(chǔ)性實驗室、綜合性實驗室、設(shè)計性實驗室中所有實驗題目使用的實驗儀器及各種檢測儀器和維修工具.大學(xué)生實驗儀器維修實驗室在基本實驗方法和基本實驗技能訓(xùn)練平臺中起著非常重要的作用，由于基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗的實驗儀器每學(xué)年使用時間都超過600小時，所以學(xué)生在做基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗時，實驗儀器出現(xiàn)各種故障的現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生，經(jīng)常會遇到上一節(jié)課時，實驗儀器工作一切正常，而到下一節(jié)課時，實驗儀器就出現(xiàn)了故障，無法正常實驗.如經(jīng)常會遇到線路連接完畢后，經(jīng)檢查線路連接完全正確，可是接通電源后實驗儀器無法進(jìn)行測量.比如在“利用霍爾效應(yīng)測磁場”實驗中，經(jīng)常會遇到，線路連接完畢后，經(jīng)檢查線路連接完全正確，可就是無法測量，仔細(xì)檢查后發(fā)現(xiàn)，有時出現(xiàn)無工作電流或無勵磁電流，也可能無霍爾電壓.遇到這種情況時，學(xué)生往往不知道從何處下手去分析故障原因，更不知道如何解決，只是報告給老師說儀器有問題，請老師幫助解決.其實這除了反映出學(xué)生分析問題和解決問題的能力太差外，更反映出學(xué)生的動手能力亟待提高.大學(xué)生實驗儀器維修實驗室的建立對于提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力，尤其是在提高學(xué)生的動手能力方面是其他實驗室無法比擬的.

研究性與創(chuàng)新性實驗室的實驗題目強調(diào)研究性、獨創(chuàng)性和先進(jìn)性，研究性與創(chuàng)新性實驗具有很強的目的性，主要是培養(yǎng)學(xué)生獨立研究能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力.

2.5 物理實驗教學(xué)模式建設(shè)

開放型物理實驗教學(xué)平臺的運行模式為全開放式，它是一種個性化的教學(xué)模式，這種教學(xué)模式，能滿足學(xué)生求知、探索和創(chuàng)新的欲望，有利于培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力，提高學(xué)生的綜合素質(zhì).

基本實驗方法和基本實驗技能訓(xùn)練平臺的實驗題目，學(xué)生可根據(jù)自己的學(xué)科、專業(yè)特點，選擇不同的題目、實驗時間和指導(dǎo)老師，實行網(wǎng)上預(yù)約.教學(xué)方法由過去的“講實驗”，改成通過提出問題、啟發(fā)、引導(dǎo)、討論等教學(xué)方式，完全由學(xué)生自行操作、自行解決問題、獨立完成實驗.在實驗過程中，如實驗儀器出現(xiàn)各種故障，首先由學(xué)生自己分析原因，簡單維修要求學(xué)生在課堂上自己完成，如在課堂上無法完成維修，則要求學(xué)生到大學(xué)生實驗儀器維修實驗室，在專職維修老師的指導(dǎo)下完成.

創(chuàng)新與探索實驗平臺的實驗題目每學(xué)年都進(jìn)行更新，目前實驗題目來源分為如下幾類：一類題目是結(jié)合有關(guān)研究所、研究室的在研國家級、省部級、市級和企業(yè)委托的科研項目，由各個課題組的教師把項目分解后，篩選出適合于學(xué)生參加的子課題，由相關(guān)教師擔(dān)任指導(dǎo)教師，供學(xué)生選擇.第二類題目是結(jié)合學(xué)校教改課題，主要是相關(guān)教師申請的實驗教學(xué)儀器研制、改進(jìn)等教學(xué)儀器制作和開發(fā)方面的題目，由相關(guān)教師擔(dān)任指導(dǎo)教師，供學(xué)生選擇.第三類題目是結(jié)合學(xué)校開展的大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計劃，由學(xué)生根據(jù)自己的興趣、愛好、特長自主選題，并根據(jù)選擇的研究題目，自己聯(lián)系指導(dǎo)教師，與指導(dǎo)教師最終確定題目.

創(chuàng)新與探索實驗平臺的實驗題目教學(xué)模式如下：對于第一類和第二類實驗題目，實驗中心在其網(wǎng)站上公布研究性與創(chuàng)新性實驗題目→導(dǎo)師作相關(guān)研究題目的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀報告，并給出相關(guān)研究題目的具體要求→學(xué)生選擇研究題目（每個題目限定不多于3人）→學(xué)生首先查找資料、提出自己的研究方案和研究路線，經(jīng)與指導(dǎo)教師討論交流后，開始實施→指導(dǎo)教師不定期地對學(xué)生的實驗進(jìn)度進(jìn)行檢查和指導(dǎo)→全部實驗都由學(xué)生自己獨立完成.對于第三類實驗題目，如果學(xué)生的選題與指導(dǎo)教師討論后最終確定，全部實驗都由學(xué)生自己獨立完成.創(chuàng)新與探索實驗平臺的實驗題目完成期限為一年至一年半.實驗題目完成后，學(xué)生經(jīng)過答辯后提交一份完整的研究報告.完成實驗課題的同學(xué)將獲得素質(zhì)教育學(xué)分.創(chuàng)新與探索實驗平臺的實驗題目在注重實驗項目實施過程的同時，強調(diào)強化實踐能力、創(chuàng)新意識、創(chuàng)新能力和個性培養(yǎng)，兼顧研究成果.

3 結(jié)語

開放型物理實驗教學(xué)平臺的構(gòu)建和實施，在人力、物力和財力等方面得到了學(xué)校的大力支持.在運作過程中緊緊圍繞著人才培養(yǎng)這一根本任務(wù)，轉(zhuǎn)變了傳統(tǒng)的教育思想觀念，改革了人才培養(yǎng)模式，實施了全面的素質(zhì)教育.以創(chuàng)新與探索實驗平臺的實驗題目為牽動，把創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)教育貫穿于人才培養(yǎng)全過程，不斷增強學(xué)生勇于探索的創(chuàng)新精神和善于解決問題的實踐能力.

通過構(gòu)建的分層次、模塊化教學(xué)體系和搭建的兩個實驗教學(xué)平臺，使學(xué)生的科學(xué)素質(zhì)得到了明顯的提高.

基本實驗技能訓(xùn)練平臺，實實在在地提高了學(xué)生的基本實驗技能，尤其是大學(xué)生實驗儀器維修實驗室使學(xué)生的動手能力有了很大的提高，兩年來學(xué)生參加維修各類實驗儀器100多臺套.

創(chuàng)新與探索實驗平臺，給學(xué)生的是一個獨立思考并與實際科研接近的學(xué)習(xí)環(huán)境，使學(xué)生能了解最新的學(xué)科發(fā)展方向，拓寬了學(xué)生的知識面，激發(fā)學(xué)生求新、創(chuàng)新的欲望，促進(jìn)學(xué)生對綜合知識的運用，提高學(xué)生進(jìn)行跨學(xué)科、跨領(lǐng)域研究性學(xué)習(xí)的能力.到目前為止學(xué)生與指導(dǎo)教師共同開發(fā)了120多個實驗題目，研制了有自己特色的教學(xué)儀器多臺.切實實現(xiàn)了加強學(xué)生綜合能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng).

開放型物理實驗教學(xué)平臺的實施得到了廣大師生的積極響應(yīng)，受到了學(xué)生和后續(xù)課程老師的廣泛好評.

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