解校輝+劉鑒鋒+王暢+陳佰樹

摘要：通過介紹利用實驗室廢舊儀器自制大學(xué)物理演示實驗儀器的目的和意義、制作演示儀器的過程，闡釋自制物理演示儀器對于培養(yǎng)學(xué)生分析問題能力、解決問題能力、創(chuàng)新能力、團結(jié)互助的團隊精神以及學(xué)習(xí)的興趣和積極性起到重要促進作用。

關(guān)鍵詞：自制；演示實驗儀器；能力培養(yǎng)

實踐教學(xué)在課程教學(xué)中處于非常重要的地位，是提高學(xué)生素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生各種能力的重要手段。利用實驗室廢舊儀器的零件自制物理演示實驗儀器的實踐教學(xué)，提倡環(huán)保節(jié)約理念，不但能夠使廢舊的實驗儀器得到充分的利用，也可以使學(xué)生學(xué)到一些有關(guān)物理實驗的原理，掌握物理演示儀器的設(shè)計原理，提高和訓(xùn)練學(xué)生的基本操作技能，使學(xué)生具有較強的動手能力。通過自制演示實驗儀器也可以啟發(fā)他們的創(chuàng)新意識，進而培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。

1 自制物理演示儀器的目的和意義

教育部頒發(fā)的《非物理類理工科大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求》中明確提出了對演示實驗的要求。我國很多高校都設(shè)有演示實驗室。國內(nèi)演示實驗教學(xué)規(guī)模較小，演示實驗項目少而精。購買是獲得演示實驗儀器的主要手段，自己制作的實驗儀器非常少。主要原因一是生產(chǎn)廠家由于各類成本導(dǎo)致演示實驗儀器較昂貴；二是沒有專門負(fù)責(zé)管理演示實驗室的人員，理論課教師承擔(dān)大量的授課任務(wù)，因而沒有更多的時間去自行設(shè)計演示實驗。

2013年8月，教育部發(fā)布了《2012年全國教育事業(yè)發(fā)展統(tǒng)計公報》。公報顯示：我國普通高校教學(xué)科研儀器設(shè)備總值2 935.37億元（含非產(chǎn)權(quán)獨立使用），比2011年增加380.68億元，增長14.89%。然而據(jù)教育部的統(tǒng)計數(shù)字，我國高等學(xué)校儀器中有30%處于閑置報廢狀態(tài)。閑置報廢的儀器數(shù)量是巨大的。就我校物理實驗室而言，由于物理實驗儀器使用的頻繁和儀器的更新?lián)Q代，物理實驗室也存在一些無法維修或被淘汰的儀器，如全部報廢會形成極大的浪費。對報廢儀器進行分析整合，取得有用的零件，在制作演示儀器時，適當(dāng)利用這些有用的零件，可以使報廢儀器發(fā)揮最大經(jīng)濟和社會效益。

因此，我們將這些廢舊儀器的零部件利用起來，自制大學(xué)物理演示實驗儀器，變廢為寶，節(jié)約大量的教學(xué)成本，減少浪費。并且通過自制儀器能夠調(diào)動起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和求知欲望，有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)新能力和動手能力。

2 自制物理演示儀器的過程

1.調(diào)研我校實驗室現(xiàn)有的演示實驗儀器狀況，通過查閱文獻資料確定所演示儀器的物理原理及所制作演示實驗儀器的名稱；2.整理實驗室的廢舊淘汰儀器，對廢舊儀器進行分類處理，以便找到適合的儀器部件、零件；3.向?qū)W校有關(guān)部門提出使用廢舊儀器零部件的申請；4.在調(diào)研的基礎(chǔ)上和在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，學(xué)生自主完成演示實驗儀器的設(shè)計；5.演示實驗儀器的制作須按總體設(shè)計圖進行組裝，要把儀器整體分解為幾個組件進行裝配，裝配時要安排好組裝順序，把零件裝成組件，再把組件和其他單件零件一起裝配成整體儀器；6.儀器組裝后，要對儀器進行調(diào)試，需要認(rèn)真地調(diào)試和檢驗各部分之間是否協(xié)調(diào)，演示效果是否達到設(shè)計要求，有時需要重新尋找和加工某個零件，組裝后再一次演示，經(jīng)過不斷修改和嘗試，直到實驗效果滿足設(shè)計指標(biāo)和技術(shù)要求為止。

3 自制物理演示儀器對學(xué)生綜合能力培養(yǎng)的積極作用

3.1培養(yǎng)和提高學(xué)生分析問題和解決問題的能力

學(xué)生自由選擇制作課題、自行設(shè)計、盡量從實驗室廢舊儀器上尋找材料、自己組裝調(diào)試并匯報展示。接到設(shè)計任務(wù)后，需要學(xué)生查找文獻，弄清實驗和儀器設(shè)計原理，最后提出自己的設(shè)計方案。儀器制作的整個過程，一定會出現(xiàn)許多預(yù)料不到的問題，這就考驗了學(xué)生的分析和解決問題的能力。這時，盡量要求學(xué)生自己思考，與同組學(xué)生一起討論，給出解決問題的方案。這種經(jīng)歷培養(yǎng)了學(xué)生思考問題、分析問題和解決問題的能力。

3.2激發(fā)學(xué)生創(chuàng)新精神，培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力

制作演示實驗儀器，一方面學(xué)生要理解相關(guān)的物理原理。從演示儀器的設(shè)計、制作、調(diào)試到實驗現(xiàn)象的觀察，都需要學(xué)生靈活運用自己所掌握的相關(guān)理論知識，使學(xué)生的獨立性和自主性得到加強。另外，學(xué)生需要利用舊知識，同時還要學(xué)習(xí)新知識，大大提高了學(xué)生的自學(xué)能力。新知識和舊知識的有機結(jié)合，對問題的認(rèn)識有了飛躍，必然會碰撞出創(chuàng)新的火花，為開拓創(chuàng)新打下堅實的基礎(chǔ)。

3.3培養(yǎng)學(xué)生團結(jié)互助的團隊精神

在制作演示儀器過程中，有些項目單靠一個人很難完成，必須組建團隊。由于考慮到各專業(yè)具有自己的優(yōu)勢，所以團隊成員盡量選擇不同的專業(yè)，合理分工，盡可能發(fā)揮專業(yè)優(yōu)勢，取長補短，分工協(xié)作，共同完成儀器的制作。在研究過程中，經(jīng)常出現(xiàn)意見分歧和不統(tǒng)一的情況，關(guān)鍵是出現(xiàn)分歧之后，學(xué)生在堅持自己意見的基礎(chǔ)上，如何解決矛盾，統(tǒng)一觀點。要想解決矛盾，學(xué)生必須學(xué)會與別人交流，表達自己的想法，傾聽別人的見解。在這個過程中學(xué)生能夠體會到小組合作的重要性。合作不但可以成倍地提高工作的效率，更能培養(yǎng)組員相互之間的默契，增進彼此之間的友情。有利于增強協(xié)作意識，培養(yǎng)集體主義精神和團隊合作精神。

3.4調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性

利用實驗室里多余的廢舊材料，自行設(shè)計制作演示儀器，既加深了學(xué)生對物理知識的理解與應(yīng)用，同時也使學(xué)生具備了開發(fā)物理教學(xué)資源的意識與行動。學(xué)生親自設(shè)計和制作具有物理特色的作品，當(dāng)看到自己親手制作的儀器作品時，學(xué)生能夠享受到成功的喜悅，自然會體會到物理知識在生產(chǎn)實踐中的作用，從而激發(fā)他們學(xué)好物理的信心和探索未知的興趣。最后，學(xué)生們能夠重新全面認(rèn)識自己的能力，樹立了克服和戰(zhàn)勝困難的信心，這將大大調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性。

總之，利用實驗室廢舊儀器自制的演示實驗儀器較好地展示了物理原理的特性，不僅充分合理的利用廢舊儀器，節(jié)約了教學(xué)成本，還為大學(xué)物理課程和演示實驗室提供了豐富的演示資源。學(xué)生通過自主完成演示實驗儀器的設(shè)計、制作，提高了查閱文獻、設(shè)計開發(fā)等各方面的綜合能力，充分發(fā)揮了自身的潛能，增強了實踐創(chuàng)新意識。

參考文獻：

[1]李凡生，余小英.自制大學(xué)物理演示實驗教具的研究與實踐[J].廣西民族師范學(xué)院學(xué)報，2011，28：（3）.

[2]唐秋玲.巧用實驗室里的廢舊物品自制演示器材[J].中學(xué)物理，2010，28：（15）.

[3]李凡生.基于演示實驗教具自制的師范生課程資源開發(fā)能力的培養(yǎng)[J].教育探索，2011，242：（8）.

[4]李凡生等.自制大學(xué)物理演示實驗教具的研究與實踐[J].廣西民族師范學(xué)院學(xué)報，2011，28：（3）.

[5]趙莉.高等學(xué)校國有資產(chǎn)管理體制完善對策分析[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè)，2010，03：36-37.