(山西大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

面向前沿需求持續(xù)發(fā)展的實(shí)驗(yàn)建設(shè)模式

(山西大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

實(shí)驗(yàn)中心面向高年級本科生開設(shè)必做實(shí)驗(yàn)和按項(xiàng)目實(shí)施的研究性實(shí)驗(yàn)，同時接受學(xué)生申報開放實(shí)驗(yàn)和科研訓(xùn)練. 多年來以我校國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室科研及光電領(lǐng)域需求為導(dǎo)向，形成了實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目持續(xù)建設(shè)和發(fā)展的模式.

教師在對前沿問題分析提煉后形成適合本科階段的小項(xiàng)目、小目標(biāo)，通過研究性實(shí)驗(yàn)，完成對學(xué)生實(shí)驗(yàn)基本能力和創(chuàng)新歷程的培養(yǎng). 在按項(xiàng)目實(shí)施的實(shí)驗(yàn)成果不斷積累和融入后，本科必做實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容也得到了完善，并呈現(xiàn)符合學(xué)生學(xué)習(xí)過程的多任務(wù)分層次逐步提升的格局.

圖1是結(jié)合半導(dǎo)體激光器光柵外腔技術(shù)(ECDL)需求和原本科氦氖激光器調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)后完成的氦氖激光器光柵外腔選模實(shí)驗(yàn)原理示意圖. 實(shí)驗(yàn)中可方便獲得外腔反饋、選模等結(jié)果. 該項(xiàng)目起初通過研究性實(shí)驗(yàn)課程實(shí)施，在系統(tǒng)和技術(shù)逐步完善后，目前已經(jīng)作為必做實(shí)驗(yàn)面向全體學(xué)生開設(shè).

圖1 氦氖激光器光柵外腔選模實(shí)驗(yàn)原理

結(jié)合該實(shí)驗(yàn)，還開設(shè)有ECDL半導(dǎo)體激光器飽和吸收光譜以及相對于原子躍遷線的激光穩(wěn)頻必做實(shí)驗(yàn). 還可面向窄線寬、高穩(wěn)定性激光技術(shù)，開展對穩(wěn)頻系統(tǒng)的動態(tài)分析，提升反饋和校正效果的研究性實(shí)驗(yàn).

在ECDL激光器和穩(wěn)頻系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，學(xué)生容易融入綜合性更強(qiáng)的原子激光冷卻和俘獲的磁光阱實(shí)驗(yàn)中從事進(jìn)一步研究. 最終形成通過研究

性實(shí)驗(yàn)不斷研究建設(shè)、通過必做實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化發(fā)展，從簡單到綜合不斷提升的多層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)和建設(shè)模式. 學(xué)生在教學(xué)中成長，實(shí)驗(yàn)在研究中豐富，教師在建設(shè)中實(shí)現(xiàn)學(xué)術(shù)積累.

2 創(chuàng)新點(diǎn)

該模式結(jié)合前沿的成果和需求，通過研究性教學(xué)完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的建設(shè)和持續(xù)發(fā)展，并向必做實(shí)驗(yàn)轉(zhuǎn)化，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目形成符合學(xué)生學(xué)習(xí)過程的分層次逐步提升的布局. 最終教師和學(xué)生均能在教學(xué)中研究，在研究中完成教學(xué)，使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目和實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容面向前沿發(fā)展并持續(xù)建設(shè)和完善.

3 主要成效

1)從2007年開始有10屆本科生參加研究性實(shí)驗(yàn)、科研訓(xùn)練以及開放實(shí)驗(yàn)的課程，實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容可適應(yīng)不同層次學(xué)生的需求，促進(jìn)了實(shí)驗(yàn)研究與科學(xué)創(chuàng)新成果向本科教學(xué)的轉(zhuǎn)化；

2)在該模式成熟后，參與光柵反饋氦氖激光器研究性實(shí)驗(yàn)的學(xué)生同時承擔(dān)省級和國家級大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練項(xiàng)目，最后2013年在光信息專業(yè)光電子實(shí)驗(yàn)課程中將光柵反饋氦氖激光器實(shí)驗(yàn)作為必做實(shí)驗(yàn)開設(shè)，目前已有3屆二百多名學(xué)生做該實(shí)驗(yàn)；

3)近年來很多本科生參加國內(nèi)外高校研究生面試時對從事研究性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的經(jīng)歷反響良好；

4)實(shí)驗(yàn)教學(xué)項(xiàng)目的持續(xù)建設(shè)和發(fā)展也同時使青年教師實(shí)現(xiàn)了學(xué)術(shù)積累，近5年來物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心教師獲得十多項(xiàng)國家自然科學(xué)基金的支持.

(執(zhí)筆：王彥華)

[責(zé)任編輯：任德香]

(待續(xù))