張銳波

(浙江大學(xué) 城市學(xué)院，浙江 杭州310015)

0 引 言

基礎(chǔ)開放平臺是指在學(xué)生完成必修基礎(chǔ)實驗課后，而為學(xué)生進一步學(xué)習(xí)物理實驗、培養(yǎng)學(xué)生自身能力，而面向全校學(xué)生再次來物理實驗中心進一步實踐的一個開放型平臺。該平臺的一個顯著特點，在于學(xué)生來去自由，并可根據(jù)其自身需求而去任何實驗室做任何實驗項目，涵蓋原已必修過的以及沒有選擇過的，實驗內(nèi)容包括基礎(chǔ)的、提高的、綜合的、近現(xiàn)代的、創(chuàng)新的、演示的等，實現(xiàn)全方位、全天候向?qū)W生開放［1］。

1 物理實驗開放平臺的教學(xué)現(xiàn)狀

1.1 物理實驗開放平臺的建設(shè)初衷

浙江大學(xué)城市學(xué)院物理實驗中心開放平臺，由城市學(xué)院與大華儀器廠共建，城市學(xué)院物理實驗中心籌建，于2007 年8 月份建成，儀器設(shè)備37 臺(套)，可開設(shè)大類項目33 個，小類項目70 余個，涉獵力、熱、電、光、近現(xiàn)代與高新技術(shù)項目?；I建該室初衷旨在面向全校必修過大學(xué)物理實驗的理、工、醫(yī)學(xué)生前來基礎(chǔ)物理實驗開放平臺進一步學(xué)習(xí)物理實驗技術(shù)、設(shè)計與創(chuàng)新實踐。通過后續(xù)物理實驗項目延拓，以便從更大范圍、更高水平和更深層次上來培養(yǎng)應(yīng)用、創(chuàng)新和復(fù)合型人才［2-3］。

1.2 物理實驗開放平臺對外開放現(xiàn)狀與效果

該室剛建成時，在吸納學(xué)生來平臺做實驗，曾采用過與必修實驗相配合的激勵政策，即在平時成績中額外加分的方法，吸引過不少學(xué)生來平臺做實驗，顯現(xiàn)出不錯的效果，在兩個學(xué)期的對外開放中，吸納過超過200 多人次，為此，在08 年浙江省大學(xué)物理實驗競賽中，城市學(xué)院代表隊獲獎的6 名學(xué)生中就有5 名在開放平臺培訓(xùn)與訓(xùn)練過。隨后，由于又有一部分必修實驗儀器的到位并與原實驗項目進行了整合，采用了三輪實驗的教學(xué)模式，即在第三輪學(xué)生從整合后的26 個實驗項目中選擇3 ～5 個實驗項目進行實驗，這樣學(xué)生再到物理實驗開放平臺做實驗，其時間與精力明顯不足?；诖耍撈脚_擱置至今，沒有能夠發(fā)揮其應(yīng)有效果。

2 提高物理實驗平臺的對外開放效果

高等院校培養(yǎng)人才的目標(biāo)，需要培養(yǎng)出促使社會經(jīng)濟發(fā)展的基礎(chǔ)理論扎實、創(chuàng)新意識強的新型科技人才，僅憑必修基礎(chǔ)物理實驗項目訓(xùn)練還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

2.1 必修的物理實驗內(nèi)容與培養(yǎng)目標(biāo)

目前必修物理實驗教學(xué)采用的三段式教學(xué)模式，即基礎(chǔ)的、提高的與綜合的，這些實驗項目在一個學(xué)期內(nèi)完成，在于為學(xué)生的后續(xù)學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。

基礎(chǔ)的6 個實驗項目有:彈性模量測量、駐波實驗、直流單臂電橋、電子示波器、薄透鏡焦距測量、分光計實驗;提高的實驗項目有:氣墊導(dǎo)軌、轉(zhuǎn)動定律與轉(zhuǎn)動慣量的測量、聲速測定、等厚干涉與汞原子譜線波長測定共計6 個實驗;拓展的與綜合實驗項目諸如阻尼運動與受迫振動特性研究、氣體比熱容比測定、電子電量測定、組裝望遠(yuǎn)鏡與顯微鏡等26 個實驗項目中，學(xué)生可根據(jù)自己的興趣與愛好從中選出規(guī)定分值，多者可給與額外加分。基礎(chǔ)的與提高的實驗項目要求每生必做，綜合的實驗項目根據(jù)其難易程度可量化成不同分值，由學(xué)生從中遴選出超過15 分，高者不限［4］。

基于該模式下，基礎(chǔ)的為學(xué)生學(xué)習(xí)提高的實驗項目作鋪墊;提高性實驗內(nèi)容在于為綜合性實驗的學(xué)習(xí)起到傳承、遞進作用;綜合性實驗項目在難度和內(nèi)容上有了進一步提升，也為后續(xù)、創(chuàng)新實驗項目和專業(yè)課實驗打下堅實基礎(chǔ)。

2.2 物理實驗教學(xué)現(xiàn)狀分析

必修的三輪物理實驗教學(xué)模式，是需要繼續(xù)堅持和發(fā)揚的，盡管第三輪實驗學(xué)生也能選擇一些自己感興趣的及與專業(yè)結(jié)合緊密的實驗項目。在必修物理實驗教學(xué)模式下，的確能為大多數(shù)同學(xué)起到明顯教學(xué)效果和培養(yǎng)目標(biāo)得以實現(xiàn)。然而，在個性和拔尖人才培養(yǎng)方面仍然存在缺失，因第三輪最多只能做3 ～6 個實驗(因累計分值超過15 分)，全部共計14 ～17 個實驗，就時空和精力來講，加之低年級同學(xué)專業(yè)課學(xué)習(xí)緊張等原因，在同一個學(xué)期再到物理實驗開放平臺做實驗，其目標(biāo)的確難以實現(xiàn)。

為了提高物理實驗培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用與創(chuàng)新能力之效能，提高物理實驗儀器利用率，為此，物理實驗平臺面向高年級學(xué)生全方位開放應(yīng)該是一個發(fā)展方向。

就目前對教師而言，由于創(chuàng)新開放平臺沒有相應(yīng)的激勵政策、有效的管理模式、新穎的教學(xué)方法以及與之相適應(yīng)的學(xué)生成績評價體系［5］;對學(xué)生而言，由于沒有能夠吸引學(xué)生來物理實驗開放平臺，選擇近代、創(chuàng)新、設(shè)計及綜合性實驗做實驗的激勵政策，以實現(xiàn)進一步有效地提高學(xué)生動手機會，提高、拓展學(xué)生知識面，以實現(xiàn)培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新和應(yīng)用能力［6］。

2.3 物理實驗創(chuàng)新開放平臺急需要研究的問題

基于必修物理實驗學(xué)時少、工作量增大，再額外來基礎(chǔ)開放實驗室做實驗精力明顯不足。為此，采用必修課在平時成績加分的方法，來吸引學(xué)生到開放實驗室做實驗，的確難以湊效。筆者曾經(jīng)采用過開設(shè)“現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)概論與操作實踐”選修課，通過理論教學(xué)與實驗相結(jié)合的方法，來吸引學(xué)生來物理實驗開放平臺做實驗，但由于選課學(xué)生多為文科，而文理實驗有別，加之給任課教師帶來諸多不便與麻煩，經(jīng)過兩個多學(xué)期試驗，效果不佳，而未能實現(xiàn)預(yù)期目標(biāo)［7］。概括起來還仍然存在如下問題:①沒有吸引學(xué)生來開放室做實驗的相應(yīng)激勵政策和配套措施;②開放室沒有完善的教學(xué)管理制度、教學(xué)模式和教學(xué)手段等，如此難以實現(xiàn)在時間、空間和內(nèi)容上對全校學(xué)生的全方位開放;③學(xué)生不知道開放室對外開放的實驗項目，無法在實驗前選擇實驗項目并進行預(yù)習(xí);④由于諸多原因，一些新實驗項目還未能進一步獲得研究與開發(fā);⑤還沒有針對開放室的教學(xué)方法、學(xué)生實驗報告、成果提交方式，以及與其對應(yīng)的成績評價體系［8］。

3 物理實驗開放平臺的新教學(xué)模式

就目前物理實驗的“三段式”教學(xué)模式，進一步發(fā)揮物理實驗開放平臺的現(xiàn)有優(yōu)勢，面向全校學(xué)生全方位開放，實現(xiàn)物理實驗延續(xù)培養(yǎng)學(xué)生能力的目標(biāo)，以滿足現(xiàn)代高校利用物理實驗提高學(xué)生能力之愿望，可謂意義非凡［9］。

為了發(fā)揮物理實驗開放平臺的獨特作用，提高其利用率和開出率，以最大限度提升學(xué)生操作、應(yīng)用和創(chuàng)新能力之目的。為此，我們必須:①應(yīng)研究規(guī)劃開放室的實驗管理模式、教學(xué)方法和學(xué)生成績評價體系;②通過網(wǎng)絡(luò)信息系統(tǒng)平臺，向?qū)W生發(fā)布理實驗開放平臺的相關(guān)信息;③研究開發(fā)更多實驗項目，以向?qū)W生開放更多實驗內(nèi)容;④研究制訂吸引學(xué)生來開放室的具體方法、方式和措施，以便盡可能多地吸引學(xué)生來物理實驗開放平臺做實驗、搞研究［10］。

通過網(wǎng)絡(luò)向?qū)W生發(fā)布內(nèi)容可涉及:①儀器設(shè)備種類、所放位置、所能做實驗項目與預(yù)習(xí)內(nèi)容;②吸引學(xué)生的激勵政策、具體思路和方案;③研究規(guī)劃并發(fā)布物理實驗開放平臺的教學(xué)管理模式、學(xué)生實驗報告、成果提交與學(xué)生成績評價體系(方法、標(biāo)準(zhǔn)等);④規(guī)劃、設(shè)計并發(fā)布教師和學(xué)生職責(zé)流程圖;根據(jù)實驗內(nèi)容的要求，盡可能地將實驗儀器開發(fā)、教學(xué)管理、教學(xué)研究融為一體，完善開放平臺順利運轉(zhuǎn)的相關(guān)環(huán)節(jié)，實現(xiàn)其面向全校全方位對學(xué)生開放，充分利用開放平臺儀器設(shè)備，提升開放質(zhì)量與開放效果，實現(xiàn)學(xué)生素質(zhì)的全面提高，體現(xiàn)物理實驗開放平臺對外開放的綜合性和實用性［11］。

4 物理實驗開放平臺的教學(xué)實踐

高校辦學(xué)的宗旨在于把學(xué)生培養(yǎng)成為應(yīng)用型、創(chuàng)新型與復(fù)合型人才。浙大城市學(xué)院物理實驗中心已獲得省級物理示范中心建設(shè)資格，3 年內(nèi)通過合格評估迫在眉睫。隨著經(jīng)濟建設(shè)的飛速發(fā)展，目前形勢下各個高校物理實驗硬件建設(shè)輕而易舉，軟件建設(shè)已成為示范中心建設(shè)目標(biāo)的重中之重。就作者所知各高校在利用大學(xué)物理實驗培養(yǎng)高素質(zhì)人才方面，開放室已發(fā)揮著無可替代的作用，為此，浙大城市學(xué)院物理實驗中心在建設(shè)過程中，在借鑒了國內(nèi)外成熟經(jīng)驗的基礎(chǔ)上，針對獨立學(xué)院的特點和實際情況，重點考慮如下方面［12］。

4.1 開放實驗室的配套政策

為了實現(xiàn)物理實驗開放平臺全方位面向全校學(xué)生開放，研究制訂針對物理實驗開放平臺管理措施、制度首當(dāng)其沖，研究制定實現(xiàn)物理實驗開放平臺規(guī)范化運轉(zhuǎn)的相關(guān)配套政策，諸如，教務(wù)部對這些學(xué)生學(xué)分的認(rèn)可，教師教學(xué)工作量的承認(rèn)與量化標(biāo)準(zhǔn)［13］。

4.2 吸引學(xué)生來開放實驗室的途徑與方法

物理實驗開放平臺的開放對象是學(xué)生，吸納學(xué)生來開放室是實現(xiàn)開放必要條件，基于此，我們采用了如下途徑與方法:①物理實驗示范中心或BB(面向全校師生的一個網(wǎng)絡(luò)教學(xué))平臺的長期掛網(wǎng)通知;②鼓勵物理實驗教師就開放平臺聯(lián)系緊密的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)方面內(nèi)容輪流作報告，加強宣傳，以便吸引那些對物理實驗感興趣或?qū)I(yè)需要而來開放室做實驗;③依托開放室一年一度城市學(xué)院、浙江省大學(xué)物理實驗競賽或?qū)W?！傲⒔粯颉被顒忧暗呐嘤?xùn)，吸引學(xué)生來開放實驗室做實驗;④籌集經(jīng)費，依托物理實驗開放平臺設(shè)立創(chuàng)新設(shè)計獎，吸引參賽者來開放室做實驗;⑤繼續(xù)采用平時成績加分，乃至放寬至總成績加分的方法來吸引那些非常希望有一個好的物理實驗成績的學(xué)生，來開放實驗室做實驗;⑥研究、制訂依托開放實驗室獲專利、學(xué)生科研、參與教師科研項目、畢業(yè)設(shè)計或?qū)W生論文等形式;⑦通過面向理、工科學(xué)生開設(shè)選修課，吸引學(xué)生來開放實驗室做實驗。對于吸引來物理實驗開放平臺學(xué)生，都應(yīng)該竭盡全力為他們提供方便與合理要求，必要時可為其提供必要的經(jīng)費支持［14-15］。

4.3 物理實驗開放平臺的教學(xué)模式

物理實驗開放平臺是學(xué)生利用課余時間提升自身素質(zhì)和能力的一個研究與訓(xùn)練平臺，它不同于必修物理實驗的教學(xué)模式，而是需要與物理實驗開放平臺相適應(yīng)的教學(xué)模式和方法，實驗報告、成果提交與成績評價應(yīng)該與其有所不同，以適應(yīng)在該環(huán)節(jié)下提高教學(xué)質(zhì)量和效果，最大限度地培養(yǎng)學(xué)生能力。

根據(jù)以往作者負(fù)責(zé)開放平臺對外試開放的經(jīng)驗，物理實驗開放的目標(biāo)在于培養(yǎng)應(yīng)用型創(chuàng)新人才為宗旨，吸引學(xué)生來開放實驗室做實驗、搞科研，如何提高實驗室的開放效率和效果，讓大多數(shù)學(xué)生受益。我們認(rèn)為:①撰寫物理實驗開放平臺詳細(xì)的永久性掛網(wǎng)通知，并通過附件展示物理實驗開放平臺的教學(xué)管理措施與條例，開放實驗室教師和學(xué)生職責(zé)流程圖，以及儀器設(shè)備的桌位牌位與其對應(yīng)的實驗項目表，以有利于學(xué)生全面了解開放平臺的概況進而預(yù)習(xí)，以有利于學(xué)生實驗前的準(zhǔn)備;②作為教師，應(yīng)該設(shè)計、規(guī)劃適合于開放實驗室的教學(xué)模式，研究、擬定學(xué)生科研、畢業(yè)設(shè)計和論文題目表，以有利于學(xué)生選題，編撰對外開放實驗預(yù)習(xí)內(nèi)容電子版，以方便學(xué)生預(yù)習(xí);③研究、規(guī)劃物理實驗開放平臺教學(xué)方法、方案和成果提交方式，建立學(xué)生實驗報告成績評價指標(biāo)。等等……?；谝陨蟽?nèi)容，可通過物理實驗中心網(wǎng)站或BB 教學(xué)平臺面向全校學(xué)生信息公開與提高公布率，以實現(xiàn)面向全校學(xué)生全方位開放［16-17］。

5 物理實驗開放平臺的教學(xué)效果

通過對物理實驗開放平臺富有針對性地研究和實施開放，不僅僅限于提高物理實驗開放平臺利用率，而是要讓學(xué)生受益為宗旨。實踐證明只有在時間、空間、內(nèi)容和教學(xué)手段上全方位面向全校學(xué)生開放，并采用相應(yīng)的教學(xué)模式、方法，最大限度地為學(xué)生提供自由空間，廣泛地調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、創(chuàng)造性。同時，提高和調(diào)動指導(dǎo)教師的積極性，就一定能夠?qū)崿F(xiàn)成果殿放。浙江大學(xué)城市學(xué)院物理實驗開放平臺，經(jīng)過2 個學(xué)期面向全校學(xué)生試開放，碩果累累，獲得浙江省大學(xué)物理實驗競賽6 名學(xué)生中有5 名曾在開放平臺訓(xùn)練過，有20 多名學(xué)生在其中做過畢業(yè)設(shè)計，參加杭州市市屬高校大學(xué)生創(chuàng)新成果二、三等獎各1 名，發(fā)表論文2 篇。

6 結(jié) 語

為了充分實現(xiàn)創(chuàng)新平臺的開放效果，我們正在考慮將開放平臺與第三輪26 個綜合實驗項目進行整合，進一步開發(fā)Pasco 光學(xué)實驗組合、微波與等離子體實驗，進一步面向?qū)W生全面系統(tǒng)地開放和橫向拓展，實現(xiàn)從內(nèi)容的深度和廣度上面向全校學(xué)生開放。為了調(diào)動教師的教學(xué)積極性和主動性，制訂相應(yīng)的激勵政策，經(jīng)常性地組織教研活動，凝聚團隊智慧、新思維模式和創(chuàng)新意識，通過教學(xué)經(jīng)驗的不斷豐富和積累，保持視野寬廣和思維敏捷，增強上進、開拓創(chuàng)新;循序漸進地促使理論與實驗的連貫性和相互融合，實現(xiàn)實驗技術(shù)與創(chuàng)新設(shè)計新突破;堅持物理實驗平臺持續(xù)開放，有針對性地不斷探索適合開放平臺的新教學(xué)方法，解決實驗教學(xué)中所遇到的疑難、疑惑問題，以及開放過程中遇到的新問題，克難攻堅，勇攀高峰。

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