地方高校省级物理示范实验室建设的探索与实践

梅孝安，陈 华，苏卡林，周菊林，李 蓓，周华林

（湖南理工学院，湖南岳阳 414006）

地方高校省级物理示范实验室建设的探索与实践

梅孝安，陈 华，苏卡林，周菊林，李 蓓，周华林

（湖南理工学院，湖南岳阳 414006）

提出了示范实验室建设的思路与目标，阐述分层次模块化的实验教学体系，介绍了多样化的实验教学手段。经过3年的探索与实践，示范实验室建设成效显著、特色明显，取得了较为显著的成绩，有一定示范性和辐射作用。

物理实验；实验教学；示范实验室；教学体系

2006年起，湖南省启动了“十一五”普通高等学校基础课示范实验室建设工作，旨在增强大学生的实践能力、创新能力和综合素质，推进实验教学改革，建设一批实验教学队伍素质高、实验条件先进完备、管理机制创新、实验教学资源开放共享、示范效应强和辐射作用广的基础课实验教学基地［1］。湖南理工学院大学物理实验室凭借自身的优势条件，通过评审被确定为湖南省“十一五”示范实验室建设单位。建设过程中，我们针对地方高校师资、设备和学生素质等实际情况，始终围绕实验教学改革核心，构建并实施了分层次模块化的实验教学体系。2009年实验室达到省级示范实验室标准，顺利通过省专家组的验收检查与评审，认定为“十一五”省级基础课示范实验室［2］。

1 制定科学合理的改革思路和建设目标

充分考虑了地方性高校学生的实际能力和学校培养高素质应用型人才的办学目标，制定了科学、完整的建设发展规划，实验教学改革思路清晰，具有先进的教育理念和实验教学观念。

改革思路：按照“强化基础，注重实践，追求创新”的教学理念和“传授知识、培养能力、提高素质”的教学目标，对大学物理实验教学的课程体系、教学方式、教学内容、实验方法和技术手段以及教学管理等方面进行了全面而系统的改革与建设。

建设目标：通过高效的管理体制与运行机制，努力建设高素质的实验教学队伍、先进的实验教学平台及层次化、模块化的新型实验体系，为培养高素质、创新应用型人才奠定基础，起到示范、辐射作用。

2 优化实验教学体系与实验教学内容

根据高素质人才培养的要求，实验室以培养学生的实践能力、创新能力为出发点，优化了实验内容，经过长期的实验教学改革与研究，实验室建立了“内容层次化、类型三性化、项目模块化”的课程体系。

实验内容“层次化”。学生做大学物理实验时，先做物理演示与探索实验，激发学生实验热情，再做仿真实验和基础性实验打好物理实验基础，接着做综合性和设计性实验项目，提高学生综合和设计能力，最后做研究创新性实验项目，提高学生研究创新能力。学生做大学物理实验的过程就是一个由“认知”到“应用”，再到“创新”的过程。

实验类型“三性化”。大力去掉了一些陈旧的验证性实验项目，整合改造了一批综合性、设计性实验项目，引进了代表当今前沿科技与工程水平实验项目，如“CCD原理与应用”、“声光效应实验”、“多普勒效应实验”、“音频光纤传输实验”、“硅光电池特性实验”、“用压力传感器测液体表面张力”等实验项目。

实验项目“模块化”。我们对一些实验项目进行模块化，有利于学生系统学习，加深理解，运用提高。主要实验模块有：“数字温度计设计模块”、“传感模块”、“传输模块”、“光谱模块”、“微结构模块”和“共振模块”。

实验室构建的分层次、模块化、开放式的物理实验教学体系，使得物理实验由浅入深、由简单到复杂、由被动模仿到主动设计以及综合运用，逐渐加深学习内容的深度、广度和综合程度，符合认识规律和教学规律，取得了良好的教学效果。

3 教学方法多样化、管理手段现代化

针对物理实验的特点，结合考虑学生的认识规律和实际水平，采用了多种实验教学方法：对于实验基本理论和基本知识、实验技术原理、误差理论和数据处理方法等内容，采用教师集中讲座的形式向学生传授。对于仪器使用等技能训练和基础性实验，我们采取学生先预习实验讲义，再在实验室独立完成实际操作训练和数据测量，课后再撰写实验报告。对于综合性、设计型和创新研究性实验，采用在教师指导下，学生自行完成设计实验方案、选取器材、组装和调试仪器、测量数据、数据分析、结果分析讨论等，最后撰写完整的报告。通过上述多种教学形式的实践训练，使学生不仅熟练掌握了实验技能和实验技术，而且学会了提出问题、分析问题和解决问题的科学方法，开拓了思路，熟悉和体验了研究过程。同时训练了学生科学思维，提高了学生科学素养及其综合素质。

我校的大学物理实验课程教学工作量非常大，每年达到了10万人时数以上。正是由于涉及的学生人数众多，专业又不相同，所以传统的教学组织方式一方面难以适应目前的需要，另一方面又限制了学生的兴趣爱好和个性发展。为解决这一难题，实验室从2008年上学期起，在实验课程教学中全面使用自主开发的网络选课系统。此系统不仅具有网上选课、资料下载、网上提交实验报告、网上评分、教学评价、师生交流等功能，而且操作简单，功能强大，性能完善，稳定性好。3年来使用效果良好，它不仅有利于教学手段的改进和工作效率的提高，而且有利于学生个性的发展和创新能力的培养。

4 积极组织实验教师进行实验教学研究

实验室坚持实验教学与实验教研教改相结合，不断改进实验教学方法和实验教学手段，不断更新实验项目，不断更新仪器设备，通过参观考察和自主探索，使我们的实验室建设和实验教学改革更具科学性、先进性和实用性。教研教改活动内容主要有：组织实验人员外出参观、考察、学习国内重点物理实验室的先进经验，我们先后参观考察了多所国内重点物理实验室，学到了不少宝贵的经验和知识；邀请校外专家讲学和指导实验室建设、审核论证实验课程体系改革方案；实验人员定期开展各种教研教改研讨会；组织全室人员进行教改课题申报研讨会和课题结题研讨会；组织实验教学公开课听课评课和教师互相听课评课活动；鼓励教师撰写实验教学改革论文等。

近三年，大学物理实验室教师获省级教学成果奖三等奖两项，湖南理工学院教改成果奖特等奖一项，申报成功省级教研教改课题五项，学校教研课题七项。另外实验室老师积极撰写实验教改论文，在《教育评论》、《大学物理实验》等著名杂志上公开发表实验教改论文20多篇，自主设计与制作了多套物理实验仪器。

5 实验室建设成效显著

本实验室经过三年的建设，优化了实验课程体系，加大了实验室的开放力度，改善了实验教学条件，明确了相关人员的岗位职责，修订了各项管理办法和实施细则，实验室的教学、管理工作趋于规范化、制度化和科学化，取得了较好的建设效果。

主要建设成效如下：建立了以培养学生能力为核心的分层次、模块化的实验课程体系，制定了相应的实验教学大纲，出版了相应的实验教材，自制了相应的实验仪器；新实验课程体系取得了较好的教学效果，为培养具有高素质、创新应用型人才奠定了基础。我校学生已多次在全国和湖南省大学生物理竞赛、电子设计竞赛、数学建模、挑战杯比赛中获得多项大奖；实验队伍稳定，学历职称层次高，实验教学改革与研究成效突出；建设和完善了实验室教学与管理信息平台，实验教学采用了网络化管理模式，通过网上答疑系统，可以及时发现并纠正实验教学中存在的问题，有利于提高实验教学质量和创设和谐的师生关系；引入了物理演示与探索实验，激发了学生物理实验兴趣。物理演示与探索实验分室不仅面向全校理工科专业学生开放，还面向文科专业学生开放，同时还面向社会开放，扩大实验室的影响力；自主研发并制备了振动频率测量仪和智能开关控制器等仪器，教学效果好；自主开发了实验数据处理系统、实验成绩查询系统、实验教务管理系统和网上选课系统等软件，既丰富了实验教学资源，又让实验室的管理趋于规范化、高效化和科学化；示范辐射作用好，近三年来，本实验室在多次省级实验教学改革研讨会上，介绍了实验室教学改革的成功经验，收到了良好的示范效果。另外，本实验室还面向岳阳地区中小学开放了部分实验资源，获得了良好的社会效益。

培养高素质创新应用型人才是地方性高等学校的责无旁贷的任务，物理实验室作为理工科学生实践创新能力的重要场所。湖南理工学院大学物理实验室经过3年的探索与实践，省级范实验室建设卓有成效、特色鲜明，形成了分层次模块化的实验教学体系和多样化的实验教学手段，有一定示范性和辐射作用。

［1］ 湖南省教育厅.关于开展“十一五”湖南省普通高等学校基础课示范实验室建设的通知（湘教通［2006］52号）［G］.2006.

［2］ 湖南理工学院：大学物理实验室.湖南省普通高等学校基础课示范实验室建设单位“大学物理实验室”自评报告［Z］.2009.

The Research and Practice in Construction of Provincial Demonstration Physics Laboratory of Local Colleges

MEI Xiao-an，CHEN Hua，SU Ka-lin，ZHOU Ju-lin，LI Bei，ZHOU Hua-lin

（Hunan Institute of Science and Technology，Hunan Yueyang 414006）

In this paper，the ideas and the goals in construction of demonstration laboratory were proposed，and the hierarchical modular teaching systems were described，and the variables experimental teaching methods were introduced，by the construction project of the demonstration physics laboratory of Hunan institute of science and technology as the basis，and the experimental teaching reform as the core.After 3 years of exploration and practice，the demonstration laboratory construction results were remarkable and significant，and the results were full of demonstration and radiation.

physics experiment；experimental teaching；demonstration laboratory；teaching system

G642.0

A

1007-2934（2011）06-0109-03

2011-09-15

湖南省普通高校教学改革研究项目（湘教通［2009］321号），湖南省普通高等学校基础课示范实验室建设项目（湘教通［2006］149号）