王紅梅

(德州學(xué)院，山東 德州 253023)

實驗的本性是開拓創(chuàng)新，與理論縝密論證的關(guān)系是互補(bǔ)互進(jìn)，而物理實驗教學(xué)又以培養(yǎng)學(xué)生的直覺思維能力為己任，與理論教學(xué)注重邏輯思維又是互補(bǔ)互進(jìn)的關(guān)系。山東省生物物理實驗教學(xué)示范中心2012年獲批，示范中心建設(shè)為契機(jī)不斷創(chuàng)新，對實驗教學(xué)體系、實驗教學(xué)方法和手段、實驗教學(xué)隊伍和實驗教學(xué)管理與運行機(jī)制等方面進(jìn)行了系統(tǒng)的探索和實踐，取得了一定的成效。

1 中心實驗教學(xué)理念及定位

生物物理教學(xué)示范中心以學(xué)校“厚基礎(chǔ)、強(qiáng)實踐、求創(chuàng)新、高素質(zhì)、重責(zé)任的創(chuàng)新性應(yīng)用型人才培養(yǎng)”辦學(xué)理念為指導(dǎo)，以“加強(qiáng)基礎(chǔ)、強(qiáng)化應(yīng)用、注重交叉、突出跨學(xué)科生命科學(xué)研究特色”為人才培養(yǎng)理念;遵循以學(xué)科建設(shè)提升實驗教學(xué)水平的發(fā)展思路;培養(yǎng)具備良好科學(xué)素養(yǎng)和創(chuàng)新精神、專業(yè)基礎(chǔ)扎實、綜合素質(zhì)高，能夠從事相關(guān)學(xué)科及其交叉學(xué)科的科研和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)的人才為目標(biāo);依托山東省功能大分子生物物理重點實驗室雄厚的科研實力和學(xué)科優(yōu)勢，逐步形成培養(yǎng)學(xué)科交叉性、應(yīng)用性、社會需求性人才培養(yǎng)特色的本科教學(xué)定位。

2 實驗教學(xué)改革

2．1 改革思路

實驗中心的實驗教學(xué)自成體系，同時和理論課有機(jī)結(jié)合。實驗教學(xué)改革的總體思路是:以學(xué)科建設(shè)為核心，以社會需求為導(dǎo)向，以培養(yǎng)和提高學(xué)生的創(chuàng)新能力和素質(zhì)為主要教學(xué)目的，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)和提出問題的能力、分析解決問題的能力、學(xué)科交叉研究能力、技術(shù)創(chuàng)新的能力、發(fā)明創(chuàng)造能力，培養(yǎng)學(xué)生競爭意識和團(tuán)隊精神。

2．2 構(gòu)建新的實驗教學(xué)體系

圖1 “3層次、2實踐、6模塊”實驗教學(xué)體系結(jié)構(gòu)圖

中心堅持實驗教學(xué)與科學(xué)研究尤其是生命科學(xué)研究相結(jié)合、與社會需求相結(jié)合、與學(xué)科前沿發(fā)展相結(jié)合，注重學(xué)生的“一種意識兩種能力”(即創(chuàng)新意識、實踐動手能力和知識應(yīng)用能力)的培養(yǎng)，提出以提高本科生綜合素質(zhì)為目標(biāo)，以改革傳統(tǒng)教學(xué)模式和管理體制為核心，構(gòu)建“3+2+5”實驗教學(xué)課程體系，即3層次(基礎(chǔ)型、提高型、綜合設(shè)計研究創(chuàng)新型)、2實踐環(huán)節(jié)(專業(yè)實習(xí)和畢業(yè)設(shè)計)和5模塊(常規(guī)實驗?zāi)K、課題實驗?zāi)K、自主的演示物理實驗?zāi)K、科技創(chuàng)新實踐模塊、學(xué)科交叉科研實踐模塊)。創(chuàng)新教學(xué)體系充分發(fā)揮了學(xué)生的個性，突出培養(yǎng)學(xué)生對所學(xué)知識的融會貫通，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實踐能力，全面提高學(xué)生的綜合素質(zhì)［1］。

2．3 創(chuàng)新實驗教學(xué)方法與手段

2．3．1 采用傳統(tǒng)與現(xiàn)代化相結(jié)合的實驗教學(xué)手段

教師在實驗教學(xué)過程中，不斷探索教學(xué)手段的改革，在保留傳統(tǒng)實驗教學(xué)方法的同時，積極運用現(xiàn)代教學(xué)手段。例如實驗前的理論講解采用多媒體;實驗數(shù)據(jù)的處理采用計算機(jī);開設(shè)計算機(jī)仿真實驗等。如電磁學(xué)試驗中的波爾茲曼常數(shù)測定，采用Origin軟件，對實驗數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合、處理、分析，得到實驗誤差和波爾茲曼常數(shù)值。此外，除了常規(guī)的實驗操作外，還為參加大學(xué)生科技文化活動而進(jìn)行科研實訓(xùn)、教育實習(xí)、近代物理學(xué)講座、專業(yè)系列講座等手段，實現(xiàn)了教學(xué)手段的現(xiàn)代化、多元化。

2．3．2 積極采用網(wǎng)絡(luò)教學(xué)手段

中心網(wǎng)站含有豐富的網(wǎng)絡(luò)資源，包括模擬實驗、仿真實驗、教學(xué)課件、實驗教學(xué)視頻錄像、基本實驗資料、物理知識等。以滿足學(xué)生和教師在網(wǎng)上瀏覽、教學(xué)、閱讀、課前預(yù)習(xí)、課后復(fù)習(xí)、網(wǎng)上實驗等不同需要，極大地提高了學(xué)生和公眾學(xué)習(xí)的興趣。

中心建有網(wǎng)上實驗室管理系統(tǒng)，通過網(wǎng)絡(luò)公布實驗室開放情況，學(xué)生可以通過“預(yù)約選系統(tǒng)”進(jìn)行預(yù)約、選擇開放的實驗室或?qū)嶒烅椖?，各實驗室的儀器報修也可以通過網(wǎng)絡(luò)在線完成。中心網(wǎng)站使實驗教學(xué)和管理現(xiàn)代化、規(guī)范化，方便了師生，提高了效率。

實驗教學(xué)中心的教學(xué)項目全部上網(wǎng)，學(xué)生可以通過多媒體課件進(jìn)行預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，部分實驗還可以在線模擬，有效地擴(kuò)展了實驗空間。學(xué)生可以不受時間、地點限制進(jìn)行實驗聯(lián)系練習(xí)，彌補(bǔ)了傳統(tǒng)實驗教學(xué)方式的不足，極大提高了教學(xué)效果。

2．3．3 實行開放式運行管理

實行開放式運行管理，對全校師生開放。根據(jù)實驗課教學(xué)和教學(xué)研究的需要，鼓勵和倡導(dǎo)學(xué)生在課余時間利用實驗室的資源，從事技能訓(xùn)練和科學(xué)研究活動。成立了由各專業(yè)教師組成的學(xué)生自主創(chuàng)新實驗指導(dǎo)教師團(tuán)隊，負(fù)責(zé)專業(yè)知識和技術(shù)的指導(dǎo)。實驗室根據(jù)學(xué)生的需要為學(xué)生提供實驗儀器、免費為學(xué)生提供各種元器件和其他耗材等。實驗室還在假期、周末及其它的課余時間為有特殊要求的學(xué)生提供指導(dǎo)，為有研究興趣和創(chuàng)新想法的學(xué)生提供場所和設(shè)備，鼓勵學(xué)生發(fā)明創(chuàng)造，為部分學(xué)生配備專門的指導(dǎo)教師。中心開放式的管理既有利于充分利用實驗室的有限空間和資源，又有利于學(xué)生自主進(jìn)行實驗活動，自主安排實驗學(xué)習(xí)時間，從而調(diào)動和激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和積極性，進(jìn)而達(dá)到培養(yǎng)創(chuàng)新素質(zhì)的目的［2］。

3 優(yōu)化師資隊伍

高素質(zhì)的教師隊伍是高等學(xué)校的靈魂，高水平的實驗教學(xué)隊伍是實驗中心建設(shè)和發(fā)展的核心，是培養(yǎng)學(xué)生實踐創(chuàng)新能力、保證實驗教學(xué)質(zhì)量的關(guān)鍵。只有實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)的教師，才能有意識的培養(yǎng)學(xué)生的實踐動手能力和創(chuàng)造意識［3，4］;只有自身進(jìn)行科學(xué)技術(shù)研究、了解科學(xué)技術(shù)的前沿動態(tài)，才能把握科技發(fā)展的趨勢，鼓勵學(xué)生勇敢探索有所創(chuàng)造;只有師德高尚、教書育人，才能培養(yǎng)樂于奉獻(xiàn)、愛崗敬業(yè)的優(yōu)秀人才。因此，建設(shè)師德高尚、實踐創(chuàng)新能力強(qiáng)、學(xué)術(shù)水平高的一支高素質(zhì)實驗教學(xué)隊伍，是建設(shè)高水平實驗教學(xué)中心的關(guān)鍵。為此，學(xué)校先后出臺了《德州學(xué)院師資隊伍建設(shè)計劃》、《關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)人才工作的意見》、《德州學(xué)院實驗室各級人員崗位職責(zé)》、《德州學(xué)院關(guān)于加強(qiáng)師資隊伍建設(shè)的若干意見》、《高職稱人員津貼獎勵辦法》、《職稱評定辦法》、《關(guān)于加強(qiáng)實踐教學(xué)管理的若干意見》等等文件，對實驗教學(xué)隊伍建設(shè)進(jìn)行了全面規(guī)劃，采取了政策激勵、穩(wěn)定隊伍、調(diào)整結(jié)構(gòu)、提高素質(zhì)的有效措施。

3．1 建立完善的激勵機(jī)制，加強(qiáng)了實驗教學(xué)隊伍建設(shè)

學(xué)校規(guī)定實驗系列高職稱教師與教學(xué)系列高職稱教師享受同樣的崗位津貼;針對實驗教學(xué)特點，制定實驗教學(xué)工作量計算辦法;實驗技術(shù)成果與理論教學(xué)成果、科研成果同樣對待;對技術(shù)革新中取得較大成就的個人給予獎勵;對指導(dǎo)大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽中取得優(yōu)異成績的教師給予重獎，所獲獎項按相應(yīng)教學(xué)成果計算;每年設(shè)置實驗技術(shù)改革專項課題，鼓勵實驗教師從事技術(shù)創(chuàng)新。將外部激勵與內(nèi)在動力結(jié)合起來，通過恰當(dāng)?shù)募顧C(jī)制，提高等激發(fā)教師追求發(fā)張的內(nèi)在熱情［5］，把一些優(yōu)秀的教師吸引到實驗教學(xué)中來，以改變重理論、輕實驗的現(xiàn)狀。

3．2 教學(xué)與實驗相結(jié)合，以科研促實驗教學(xué)，建立高水平實驗隊伍

承擔(dān)理論教學(xué)的教師，必須承擔(dān)相應(yīng)課程的實驗教學(xué)，實現(xiàn)理論與實驗教學(xué)隊伍的互通;部分實踐性較強(qiáng)的課程，搬到實驗室進(jìn)行;鼓勵教師將科研項目中的問題，以適當(dāng)?shù)姆绞揭氲綄嶒灲虒W(xué)，吸引學(xué)生參與科研項目，培養(yǎng)學(xué)生的科研意識與科研思維，把科研優(yōu)勢轉(zhuǎn)化為教學(xué)優(yōu)勢。鼓勵、吸引高學(xué)歷、高職稱教師從事實驗教學(xué)，保持了教學(xué)隊伍的穩(wěn)定性和高水平。

3．3 校企聯(lián)合，資源共享，培養(yǎng)雙師型實驗教師

依托實驗教學(xué)中心和企業(yè)合作，實現(xiàn)資源共享，加強(qiáng)校企聯(lián)合。聘請企業(yè)工程技術(shù)人員來實驗室講學(xué)，組織教師到企業(yè)參觀學(xué)習(xí)，并為企業(yè)解決生產(chǎn)中存在的問題。通過與企業(yè)聯(lián)合，提高了實驗教師的技能，開闊了視野，把校內(nèi)實驗項目與企業(yè)的實際問題很好的聯(lián)系起來，使實驗教學(xué)內(nèi)容更接近工程實際［6］，既提高了教師的實踐創(chuàng)新能力，又激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

4 建設(shè)成果與成效

生物物理實驗教學(xué)示范中心多年來一直致力于實驗教學(xué)改革實踐，對實驗教學(xué)體系和實驗教學(xué)方法進(jìn)行了系統(tǒng)的探索和實踐，跨學(xué)科實驗教學(xué)和科研特色明顯，形成了獨具特色的“3+2+5”本科生實驗教學(xué)體系，建立了豐富的網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源和規(guī)范化實驗室管理平臺。在學(xué)生創(chuàng)新培養(yǎng)方面取得了一定的成果:學(xué)生加深了對課程基礎(chǔ)知識的理解，動手能力得到很大的提高，達(dá)到了培養(yǎng)和訓(xùn)練的目的;以物理和生物交叉學(xué)科為研究內(nèi)容的本科生發(fā)表了研究性論文16篇(EI收錄論文3篇，SCI收錄論文2篇)，有4篇本科生畢業(yè)論文獲得了山東省優(yōu)秀學(xué)士論文;學(xué)生在全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”和“節(jié)能減排”“電子設(shè)計”等大學(xué)生科技文化競賽中獲得國家級特等獎1項、一等獎15項、二等獎22項、國家三等獎9項，省級特等獎5項、一等獎34項;2009屆物理學(xué)專業(yè)考研率達(dá)到58．8%。實驗教學(xué)改革是一項長期的系統(tǒng)工程，中心將不斷外交流與合作，進(jìn)一步加大實驗室對外開放的力度，保持中心的可持續(xù)發(fā)展，為培養(yǎng)具有競爭力的交叉學(xué)科人才做出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。

［1］ 李遠(yuǎn)略，喬德志．加強(qiáng)實驗室開放提高學(xué)生的創(chuàng)新能力［J］．安徽科技學(xué)院學(xué)報，2009，23(5):43-45．

［2］ 周永軍，等．開設(shè)創(chuàng)物理實驗課程的實踐與探索［J］．大學(xué)物理實驗，2013，26(1)．

［3］ 張文桂，李曉宇，郭劍．采取有效措施，加強(qiáng)實驗隊伍建設(shè)［J］．實驗技術(shù)與管理，2006，23(1)24-25．

［4］ 代偉，徐平川，陳太紅，等．培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的大學(xué)物理實驗教學(xué)體系研究［J］．大學(xué)物理實驗，2013，26(4)．

［5］ 韓忠，黃佳木，何廣宏．哈佛大學(xué)物理實驗室考察與我國物理實驗學(xué)的思考［J］．實驗室研究與探索，2011 30(7):36．

［6］ 李香婷，李明子．國家級電子電工實驗教學(xué)示范中心的建設(shè)與實踐［J］實驗技術(shù)與管理，2012，29(10):128．