(中山大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

采用國(guó)際通用設(shè)備構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)

(中山大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

采用通用設(shè)備，特別是國(guó)際通用設(shè)備構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，是中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心在2008年提出的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備建設(shè)模式. 該模式下，放棄原來功能單一的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀，采用基于傳感器和數(shù)據(jù)采集器的通用測(cè)控設(shè)備，按積木式、組合式實(shí)驗(yàn)設(shè)備的理念，自行構(gòu)建實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng). 該模式既滿足了學(xué)生基本實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練的要求，又為師生提供了拓展性極強(qiáng)的開放式實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，為人才培養(yǎng)和教學(xué)研究提供了有力支持.

采用這一模式后，由于同一設(shè)備可用于多門實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程，故在實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目數(shù)相同的情況下，可節(jié)省大量經(jīng)費(fèi)，同時(shí)又可提升實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度.

例如波爾振動(dòng)實(shí)驗(yàn)，改用直流電源、PASCO數(shù)據(jù)采集器和轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器等通用設(shè)備后，可以增設(shè)定量觀測(cè)拍頻、相圖、機(jī)械能轉(zhuǎn)換與守恒等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容. 增加傳感器種類，還可以完成數(shù)百個(gè)物理學(xué)和其他學(xué)科的實(shí)驗(yàn)，推進(jìn)多學(xué)科交叉的教學(xué). 同時(shí)，由于PASCO設(shè)備是歐美一流高校普遍采用的實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備，容易實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的國(guó)際化.

又例如液體表面張力系數(shù)測(cè)量實(shí)驗(yàn)，改用肌張力傳感器、直流電源、數(shù)字萬用表和NI myDAQ數(shù)據(jù)采集器等通用設(shè)備后，可定量測(cè)量液體表面張力隨液面高度變化的完整曲線， 并將虛擬儀器技術(shù)這一重要概念落實(shí)到具體的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,進(jìn)而與高年級(jí)課程甚至科研銜接. 基于上述模式，中心對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)等多門課程進(jìn)行了全面改革，為實(shí)驗(yàn)室的良性發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ).

2 創(chuàng)新點(diǎn)

采用通用設(shè)備，特別是國(guó)際通用設(shè)備構(gòu)建物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可顯著節(jié)省建設(shè)經(jīng)費(fèi)，提升設(shè)備的使用自由度，提升基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，故可滿足通識(shí)教育和個(gè)性化培養(yǎng)的需要，提升教學(xué)質(zhì)量，為教學(xué)研究提供有力支持.

3 主要成效

1)實(shí)驗(yàn)室全面采用PASCO,Tectronix,NI，Keithley等國(guó)際通用設(shè)備，有效提升師生的國(guó)際化視野.

2)開設(shè)的70%以上的實(shí)驗(yàn)采用通用設(shè)備，并按積木式、組合式設(shè)備的理念進(jìn)行構(gòu)建，有效訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力.

3)采用通用設(shè)備，使得同一設(shè)備和同一間實(shí)驗(yàn)室可用于多門實(shí)驗(yàn)課程，節(jié)省實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)經(jīng)費(fèi)和實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地25%以上.

4)打破功能單一的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀的限制，顯著提升設(shè)備的使用自由度，滿足學(xué)生多元化培養(yǎng)的需要.

(執(zhí)筆：沈 韓)