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摘要：

針對物理實驗室深化內涵建設、提升實驗教學質量，本文結合物理實驗中心建設的實踐和經驗，探討了實驗室深化內涵建設的必要性以及建設需要解決的問題，并從實驗室建設理念，實驗教學模式，實驗課程建設，實驗師資隊伍建設和實驗室信息化管理等方面進行了討論，對今后物理實驗中心的發展路徑給出了建議。

關鍵詞：

實驗教學；內涵建設；教學質量；教學模式

引言

高等教育改革中對于實驗教學的重視，使得高校對實驗室建設的投入不斷加大。近年來，地方性高校實驗室建設規模不斷擴大，實驗教學環境有所改善，但內涵建設明顯不足，實驗室的內涵建設是高校內涵建設的重要內容之一，是學科建設的基礎和保證，具有重要意義[1]。以江西師范大學物理與通信電子學院物理實驗中心為例，“十一五”和“十二五”期間，物理實驗中心的規模得到了快速發展，目前中心擁有一個省級實驗教學示范中心——基礎物理實驗中心、中學教學法研究實驗室、演示實驗室和近代物理實驗室，實驗教學和科學研究的條件有了逐步的改善。在未來實驗室發展中，物理實驗中心更需要從數量和規模建設轉變到提升實驗室的建設質量和實驗教學內涵建設上來[2-4]。加強實驗室的內涵建設，提高實驗教學質量和水平，以培養學生思維能力和發展潛力為根本，培養綜合型、創新型、實踐型人才，本文認為需要從以下幾個方面入手。

1建立適應新形勢發展需求的實驗室建設理念

在以素質教育為前提，培養適應新形勢下的創新型人才的背景下，高校實驗室建設需要建立符合社會創新型人才需求的科學理念[5]，這一科學理念涵蓋范圍應該全方面的，應貫穿于實驗室教學環境的硬件建設和軟件建設，它的具體內容表現在以下幾個方面：

1.1以人才培養方案為本的理念

以人才培養方案為本，以培養學生的實踐技能和創新能力為核心，建設特色鮮明，實驗教學理念先進的高校實驗室，符合高等教育改革的趨勢和潮流。今年兩會上，總理把“大眾創業、萬眾創新”寫入政府工作報告，在全民創業、創新的新潮流下，大學生是一支最重要的生力軍。對于當今的大學生，從一定程度上說，創新思維的培養比積累知識更加重要，創造知識比接受知識更加有價值，物理實驗課程是培養和鍛煉理工科大學生創新思維的重要課程之一，也是開啟學生潛力的一把金鑰匙，如果實驗室的建設理念偏離了人才培養這一主線，實驗室的建設將失去意義，物理實驗室的內涵建設應該始終堅持以“培養大學生創新思維、培養創新人才”為本，才能適應新的社會需求。

1.2以師生為本的理念

實驗老師是實驗教學的主導者和實施者，學生是實驗教學的服務對象。實驗室作為教學的硬件環境，應該為師生提供一個便捷的、高效的交流平臺，師生必須是實驗室建設的出發點和落腳點，教師的實驗教學質量高低和學生的培養質量優劣是實驗室內涵建設水平高低的評價標準。

1.3教學和科研為一體的理念

實驗室除了為實驗教學提供服務外還必須為科研提供平臺支撐，實驗室的建設要充分考慮實驗教學和教師科研的雙重需求[6]。實驗老師若有條件長期進行實驗研究，必然會把研究成果帶到實驗教學之中，一方面這些新成果會引起學生的極大興趣，另一方面也會激起老師的教學沖動和熱情，從而提升了實驗教學的質量。總之，教學和科研是秤和砣的關系，不可分離。

1.4追求效益最大化的理念

實驗室的投入和產出的效益在任何時候都是需要慎重地考慮，追求效益的最大化取決于如何提高實驗儀器的使用率，充分利用好每一臺實驗儀器，是每個實驗室都需要認真考慮的。在實驗室的內涵建設中需要合理的整合資源，有效地利用閑置儀器，使辦學效益最大化。

2新形勢下“遞增式”的實驗教學模式

創新不是無基礎的憑空想象，它是在前人的基礎之上的一種進步。實驗教學在培養學生創新思維的時候，應該遵循“遞增式”的科學引導，我們的教學模式也需要是“遞增式”的實驗教學模式，下面給出了三種“遞增式”的實驗教學模式的具體內容：

2.1經典物理實驗熏陶式的教學模式

物理實驗思想方法對學生科學素質培養具有重要作用[7]。經典物理實驗的開設讓學生了解了一部物理學的發展史，這是一部記錄科學成果的歷史，也是總結科學思想和方法的歷史，在實驗教學過程中，注重物理學史中經典物理實驗的過程及現象對培養創新意識和創新精神的作用巨大，讓學生接受經典物理實驗的熏陶，也是傳統實驗教學長期堅持的，這一教學模式需要繼續發揮巨大作用。傳統的經典物理實驗的熏陶教學模式大多為高等院校理工科學生設置，而文科生并沒有納入進來，然而高速發展的現代科技離不開物理學的發展，物理學實驗中的力、熱、電、光、原、聲等內容的概念、定理和思想已經深深地滲透到現代科技中的各個領域，現代科學技術的進步與發展離不開物理學的理論知識，只有了解更多的物理知識，才能夠逐步地認識和了解到物理知識對改造自然和影響我們生活的巨大力量，也才能在當今享受著高科技給人類生活帶來的巨大變革。因此作為對當今大學生的素質教育課程，在教育條件不斷提高、師資力量不斷增強的各大高校，應該從傳統的只面向理科生的物理實驗教育課程轉為面向所有在校大學生，特別應該加強培養文科生的自然科學素養，使文科生能夠逐漸地了解和認識到物理課程給人類社會帶來的巨大變革和經濟效益[8,9]。

2.2開放式的實驗教學模式[10,11]

構建開放式的實驗教學平臺是“遞增式”的實驗教學模式的重要一環，是鼓勵學生創新和讓學生嘗試創新的實驗基地。學生在接受了經典物理實驗的熏陶后，需要對經典實驗的知識結構進行拓展、提出新的實驗要求，例如可以對經典問題探索新的解決方法或是改進原先的實驗方式，對于這些需求，建設開放式的實驗教學平臺非常有必要，在這一平臺上，學生針對此前學習的經典物理實驗進行新實驗情境下的探索，不僅可以對經典物理問題有更深層次的理解，還可以拓展知識面、衍生新方法，也能使學生對創新建立起自信。

2.3創新型的實驗教學模式

創新實驗室是為學生探索新問題建設的實驗平臺，是“遞增式”的實驗教學模式的最后一環，也是學生實踐自我創新的地方。學生有了基本的科學實驗素養，有了創新的激情和自信，有了實驗平臺的支持和老師的指導，給學生一個自主的空間，學生就能夠檢驗自我的創新能力。實驗中心建設中可以整合實驗設備為科研提供硬件支持，實驗老師在完成實驗教學任務的同時，可以積極參與科研工作，不僅可以滿足老師的科研需求，也可將產、學、研有機結合，融為一體。教師可以通過開發一批與學科前沿發展水平同步的實驗項目，為學生開創更加廣闊的科學視野，讓學生了解更多的科學前沿動態，培養學生對科學實驗的熱愛。物理實驗中心應該在不斷的教學科研中逐漸形成自己鮮明的實驗教學特色。例如：師生可以共同開發創新性實驗項目，培養學生創新實踐能力。學生不僅可以參與到教師的科研課題中，學生也可以根據興趣愛好、社會需求自主提出創新性實驗項目，這些課題的研究有利于學生創新思維的訓練、創新能力的培養和創新精神的塑造，為培養出具有創新能力的復合型人才提供了強有力的保障；在近幾年的全國高校教學儀器展覽會上，都能看到高校實驗老師和學生自己開發的實驗教學儀器產品，物理實驗中心也可以鼓勵和大力支持研制的科研設備轉化為實驗教學設備，促進科研向實驗教學的轉化，提高實驗教學質量；在實驗教學課程體系中，注重利用教師的科研成果，將科研成果轉化成為創新型實驗；實驗中心可提供一定條件可讓學生自制實驗設備，拓展實驗教學內容等。實驗教學特色，是敞開的一扇亮窗，將為實驗教學帶來新鮮空氣和無限的活力。以上三種教學模式的有效結合構建成了實驗室內涵建設下的新的綜合性實驗教學模式，這一教學模式體現以創新人才培養為本、以師生為本、教學研相結合和資源共享效益大等的實驗教學理念。

3實驗課程建設

3.1建設多層次的實驗課程

實驗的課程體系應體現實驗教學的理念，圍繞教學模式進行建設。針對不同專業、不同水平的學生實驗課程需要有所區分，理工科的學生和文科的學生由于物理基礎水平不同，實驗課程必須多層次化[12]。對于理工科學生，我們需要完善實驗教學體系，物理實驗中心將積極改革實驗教學內容，探索實驗新方法與實驗新項目，不斷完善由基礎型實驗、綜合設計型與創新型實驗構成的實驗教學模式。我們可以根據不同專業的學生，開展針對性強的實驗教學內容和實驗項目，實驗教學方法將從演示、模擬驗證的方式逐步向綜合型設計、自主創新型方向轉變，強調邏輯思維的開發和物理思維的培養；針對文科學生，我們可開設選修課程、興趣班或是物理演示實驗課，虛擬實驗課程，讓文科生選擇自己感興趣的實驗，啟發式地培養他們的創新思維。

3.2建設精品實驗課程

精品課程建設是高校“教學質量與教學改革工程”中的一項重要內容，是從根本上提高教學質量，進而提高人才培養質量的奠基性工作[13]。精品課程建設要體現現代教育教學思想，符合現代科學技術和適應社會發展進步的需要，能夠促進學生的全面素質提高。精品課程建設應從兩點出發。第一，從建設精品實驗教材出發，根據不同層次的學生，結合本校和本實驗室的儀器設備情況，編寫多層次的實驗教材。目前物理實驗中心使用的教材有實驗中心老師編寫的《基礎物理實驗教程》和《近代物理實驗教程》，以及老師自編的一些實驗教學指導材料等，其中《基礎物理實驗教程》獲得校級優秀教材二等獎。實驗教材建設直接關系到實驗教學質量，實驗中心應采取有效措施，鼓勵并支持任課教師深化教學研究，積極參與編寫國家規劃教材和各種創新教材、精品教材，教材建設還需要加強紙質教材、電子教材和網絡教材的有機結合，實現教材建設的立體化和多樣化；第二，從實驗教學方法出發，建設教學方法多樣化的物理實驗課堂。靈活多樣的實驗教學方法能活躍實驗課堂氣氛，既能培養學生發現問題、解決問題的能力，又激發了學生積極探索、銳意進取的精神，學生的創新能力得到了充分的培養，這樣的實驗課堂必將成為精品課堂。

4打造高水平的實驗師資隊伍

實驗師資隊伍包含兩部分，一部分是一線實驗教師隊伍，另一部分是實驗員隊伍。培養一支高水平的、科研型的、穩定的一線實驗教學隊伍和建設一批高水平的實驗員隊伍是師資隊伍內涵件建設的總體目標，具有了這樣一個團隊才能保證實驗室的可持續發展[14]。目前我們物理實驗中心教學人員流動性大，隊伍不夠穩定，人員結構有待進一步調整，團隊力量相對薄弱，教學總體水平有待提高。未來五年師資隊伍建設中，實驗室應該逐步篩選和培養一批具有實驗素質高、對實驗教學有熱情、有心德和負責任的教師隊伍，形成老中青相結合的教學梯隊。為幫助隊伍中的青年教師快速成長，實驗中心需要長期地開展實驗教學研討會以及組織參觀學習，發揚“傳幫帶”的優良作風，更有效地培養年輕老師，幫助他們提高教學水平，從而達到提升實驗教學整體水平的目的。實驗員隊伍的建設也是至關重要的，實驗員不僅僅是簡單地維修損壞儀器和管理實驗室鑰匙，高水平的實驗員應該是能夠保證實驗室儀器設備隨時處于良好的運行狀態，能夠參與實驗課程建設以及實驗教學，甚至能夠指導一線實驗教學老師熟悉新開設的物理實驗，因此實驗員隊伍的建設需要高度重視，在人員引進方面需要提高標準，引進高素質人才。

5建設實驗室信息化平臺[15,16]

互聯網技術的迅猛發展幾乎沖擊了所有領域，實驗教學的“互聯網+”時代已經開啟。近些年來，國內外兄弟院校、大型網站在信息化平臺建設與網絡教育方面突飛猛進，如騰訊課堂、百度傳課、清華北大等高校網絡教育和慕課。如今，坐在家里即可聽名師上課，與名師互動。為適應實驗室發展需要，互聯網+傳統實驗教學的信息化平臺實驗室建設勢在必行。實驗室信息化平臺是一個幫助鏈接實驗室、實驗教師和學生的高效率溝通的載體，它的優點是靈活高效，能為開放式實驗室、創新實驗室的運行提供便利。開放物理實驗室依托網絡等現代化管理手段，在學校網站開辟“開放物理實驗室”、“物理創新實驗室”，或者建立自己的物理實驗教學網站，讓其具備一些功能。例如信息平臺可建設“物理實驗預習系統”，學生可自由查詢物理實驗課件、實驗資料、儀器設備說明書、各種實驗儀器圖片和進行虛擬仿真實驗等，讓學生在做實驗之前對自己所要準備的實驗項目有一個初步的了解；信息平臺還可建設“實驗預約系統”，讓學生隨時隨地向管理教師提交實驗計劃，便于管理教師統籌安排時間與儀器，并對實驗計劃內容進行糾正與審核；信息平臺還可建設“實驗設計交流系統”，讓學生可以提出創新的實驗設計，自由討論實驗過程出現的各種問題，老師也能隨時進行點評與解答問題，讓大家在交流中共同提高；信息平臺還可建設“實驗課程評分系統”，在考勤、課前預習和仿真、實驗過程數據記錄、實驗后數據查找與處理、學生成績判定等方面均可實時記錄并網絡化查詢，從而在教學質量、教學效果及教學管理等方面均可大大提升，即創建了良好的實驗教學環境和教學秩序，也提高實驗設備的利用率。總之，建設實驗室信息化平臺符合實驗室建設理念，能夠服務于教學模式，能夠緊密結合實驗課程，并提高物理實驗中心的實驗教學管理水平。

6結束語

物理實驗室的內涵建設包含方方面面，有理念上的更新、有教學模式的探索、有實驗室平臺硬件和軟件上的建設，內容非常豐富，任務也非常艱巨，希望本文的淺顯探討能為未來物理實驗中心的建設提供一些幫助。

作者：官盛果 武濤 單位：江西師范大學物理與通信電子學院

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