大學物理實驗管理創(chuàng)新研究與實踐

王新軍，李 水，賀夢冬，王凱軍

（中南林業(yè)科技大學 理學院，湖南 長沙 410004）

大學物理實驗管理創(chuàng)新研究與實踐

王新軍，李 水，賀夢冬，王凱軍

（中南林業(yè)科技大學 理學院，湖南 長沙 410004）

提高大學物理實驗課教學質量，是高等學校本科教學質量與教學改革工程中的重要課題。為使大學物理實驗整個教學過程有序、規(guī)范、可控，促進大學物理實驗課教學質量的有效提高，中南林業(yè)科技大學物理實驗室以實驗管理為突破口，開展了一系列的創(chuàng)新研究和實踐，取得了較好的效果。實踐證明，只有完善了大學物理實驗管理，其它改革措施才能真正落到實處。

大學物理實驗；管理；創(chuàng)新

大學物理實驗是對高等學校理工科類學生進行科學實驗基本訓練的一門獨立的必修基礎課程，是學生進入大學后受到系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。物理實驗課在高素質的工程技術人才的培養(yǎng)中具有十分重要的作用[1]。通過本課程的學習，不僅可以加深對物理理論的理解，更重要的是使學生獲得基本的實驗知識，掌握一定的實驗方法和技能，提高創(chuàng)新思維能力。

大學物理實驗具有涉及專業(yè)多、涉及學生多、實驗項目多、貴重儀器多、記錄信息多然而學時少、專任實驗教師少等“五多兩少”的特點，教學過程瑣細，教學責任重大，教學效果關鍵，教學管理任務艱巨。近幾年來，一些高校相繼開發(fā)了諸如基于因特網(wǎng)的大學物理實驗管理網(wǎng)站等[2-4]進行實驗選課、預約及成績登記、反饋交流互動平臺以及可全程電子化管理的大學物理實驗輔助管理系統(tǒng)[5]，實現(xiàn)了大學物理實驗的網(wǎng)絡化、智能化以及開放式、交互式管理。然而，即使有這樣的先進的平臺和管理系統(tǒng)，大學物理實驗課程在很多高校依然存在流程混亂無序、儀器損壞浪費、學生消極怠課等現(xiàn)象，這些都與實驗常規(guī)管理工作不規(guī)范、不科學、不到位有關系。教學實踐證明，只有通過完善實驗管理這個“抓手”，其它諸如改革實驗課程體系、實驗內容及教育教學方法等措施才能真正“落地”，發(fā)揮應有作用。

近幾年，高校學生擴招帶來的學生人數(shù)的持續(xù)增加和學生基礎素質的參次不齊給實驗教學工作帶來很大的壓力，特別是承擔大學物理實驗的主陣地——物理實驗室的常規(guī)管理工作任務相當繁重。中南林業(yè)科技大學物理實驗室于2007年9月開始，開展了一系列的大學物理實驗管理創(chuàng)新研究與實踐工作，形成了一套比較完善的、有一定特色的大學物理實驗管理模式，確保了實驗項目的順利開展和實驗任務的高質量完成。

一、全程規(guī)范實驗流程，有序、完整記錄實驗信息

管理，就是“管”和“理”，先把整個流程理順，再按規(guī)章去管，因而有管理專家說：讓流程說話，流程是將說轉化為做的惟一出路。大學物理實驗管理主要包括兩個方面：一是對“物”的管理，包括實驗室物理空間、實驗儀器、消耗材料物品、實驗檔案等；二是對“人”的管理，包括學生實驗過程、教師指導和評價、考核過程等等。為全面、規(guī)范管理流程，物理實驗室設計了實驗室主任崗位日志，用于制定學期計劃，記錄每個工作日主要工作內容；設計了實驗室記錄本，記錄實驗室主要儀器設備及耗材基本信息和每次實驗使用情況及學生信息（學生填寫）等；設計了物理實驗學生管理卡，實驗老師全程記錄學生實驗過程；設計了實驗情況記錄本，實驗員登記每次實驗所需儀器與耗材的使用情況等等。

為了使實驗管理各環(huán)節(jié)有章可循，落實到位，實驗室完善了各項規(guī)章制度，重新修定了《物理實驗規(guī)章制度》、《操作考試評分細則》、《平時成績評分標準》等管理文件，協(xié)助設備處對實驗儀器進行清點核查登記工作，并用Excel電子表格制作了物理實驗室明細分戶賬。同時，為體現(xiàn)“師生共創(chuàng)”理念，引入“學生志愿者制度”，使學生參與實驗室管理工作（如儀器整理、實驗室清潔衛(wèi)生等），并提供志愿者記錄，記入學生檔案。這樣，每個環(huán)節(jié)都有制度約束，每個步驟都有信息登記，使整個實驗教學過程可控、有序、規(guī)范、完整。

學校建立了《高校學校實驗室管理系統(tǒng)》，所有管理系統(tǒng)都在學校校園網(wǎng)上運行，充分發(fā)揮了網(wǎng)絡技術在資源配置、調度和管理方面的優(yōu)勢和特色。在此基礎上，物理實驗室自主研制開發(fā)了“大學物理實驗管理系統(tǒng)”，對實驗教學過程和實驗儀器使用情況進行分類管理，實現(xiàn)了實驗教學與管理過程全程電子化管理，流程規(guī)范有序，也大大減輕了實驗教師工作量。同時，還可通過該系統(tǒng)的質量監(jiān)控反饋，及時調整實驗項目和實驗任務。另外還開發(fā)了仿真實驗室，主要發(fā)揮如下功能：預習功能，儀器結構及操作復雜的實驗可以先上機預習；知識擴展功能，學生可以憑興趣選做各種仿真實驗。

二、獨創(chuàng)“物理實驗學生管理卡”，集成學生實驗記錄

大學物理實驗的基本教學流程如下：(1)上課前檢查學生實驗報告冊預習部分，給出預習評分；(2）教師根據(jù)教學需要適當講解;(3)學生開始實驗操作，在實驗報告冊上輸入原始數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)修改處需要老師簽字認可）;(4)教師查看原始數(shù)據(jù)，并結合實際操作情況給出學生操作分，學生的原始數(shù)據(jù)不能再修改;(5)學生處理實驗數(shù)據(jù)，完成實驗報告;(6)教師收齊實驗報告進行評閱，給出報告評分；（7）學生整理實驗器材，有序離開。

為全程記錄學生實驗情況，物理實驗室設計了獨具特色的“物理實驗學生管理卡制度”。物理實驗學生管理卡上的主要內容有：學生每次實驗考勤登記、預習情況登記、操作成績登記、實驗報告成績登記等，還有學生中學期間物理實驗簡況和學生照片。物理實驗學生管理卡不僅加強了對學生實驗的管理，有效杜絕了學生替代做實驗的現(xiàn)象，同時也是教學情況的原始資料，便于老師掌握學生學習情況及方便檢查教學情況，規(guī)范了學生實驗質量評價?？梢哉f“學生實驗管理卡制度”是整個大學物理實驗管理的核心。實踐證明，執(zhí)行“學生實驗管理卡制度”效果顯著。

三、提升實驗教師隊伍層次，保障大學物理實驗教學的高質量

實驗隊伍是高等學校實驗教學、科學研究、科技開發(fā)、社會服務及實驗室管理等方面的一支重要力量，實驗隊伍的思想素質、業(yè)務水平、工作效率等都直接影響著實驗教學的質量、科學研究的進程、實驗設備的使用效益以及實驗室建設和管理的水平[6]。中南林業(yè)科技大學物理實驗室采取多種渠道充實實驗教師隊伍，形成了一支由專職實驗員、“雙師型”專職實驗教師以及大學物理理論課和應用物理專業(yè)課兼職教師組成的實驗隊伍，始終堅持讓高學歷、高職稱教師站到實驗教學第一線，鼓勵教師將最新科學研究成果改造成為教學型的實驗項目，促進實驗與理論、科研與教研的高度融合。同時，物理實驗室與實驗設備供應方建立了良好的合作互動關系，根據(jù)教學需要常態(tài)化邀請廠房技術員開展引進新技術培訓、大型儀器設備及常規(guī)設備的維護和維修培訓、現(xiàn)代教育技術培訓等，并將教師在實驗教學過程中遇到的問題和改進的思路不斷與廠家反饋、溝通，在實踐中持續(xù)提高教師業(yè)務水平。另外，從實驗室日常管理的角度來看，一個或多個負責、敬業(yè)且能全崗的實驗管理員至關重要。

四、制定科學、嚴謹?shù)目己藱C制，完善實驗教學質量監(jiān)控體系

物理實驗教學質量評估的一個重要環(huán)節(jié)就是制定正確的考核機制?？荚囀且龑W生自主學習、檢查教師教學效果的重要手段。根據(jù)大學物理實驗的教學目標，物理實驗作為一門實踐性學科,要求學生能借助實驗教材對實驗進行獨立操作，能對實驗數(shù)據(jù)做出科學規(guī)范的處理。物理實驗教學必須采用平時成績與操作考核的方式相結合，這樣才能全面考察學生的實驗素質和實踐能力，才能正確引導學生主動學習和教師改善教學，起到良好的正反饋效果。因此, 根據(jù)國家教委有關物理實驗教學的精神以及我校實驗教學特點, 依托《中南林業(yè)科技大學內部教學質量保障體系》,實驗室制定了一套切實可行的物理實驗考核與成績評定辦法，綜合實驗預習、操作過程、實驗報告以及最終考核成績進行全面評價，調動了學生認真做好實驗的積極性, 取得了較好的教學效果。

平時成績包括實驗預習成績、操作過程成績及實驗報告成績。“凡事預則立，不預則廢”，實驗預習的好壞決定了學生實驗過程能否取得主動以及實驗課收獲的大小。預習包括閱讀資料、熟悉儀器和寫出預習報告，重點解決三個問題，一是做什么、二是根據(jù)什么做、三是怎么做。然后老師根據(jù)學生所做的預習報告給出預習成績，沒預習者不能參加實驗。操作過程是指學生進入實驗室按照編組使用相應的儀器，在老師的指導下按預習時確定的實驗步驟進行實驗，采集原始實驗數(shù)據(jù)。老師根據(jù)學生在實驗過程中的具體情況給出操作成績。實驗報告則是實驗后對實驗原始數(shù)據(jù)進行科學規(guī)范的處理，要求列表報告數(shù)據(jù)、完成計算、曲線圖、不確定度的計算或誤差分析，最后寫明實驗結果。老師對學生完成實驗結果處理的正確性和規(guī)范程度給出實驗報告的成績。

另外還有操作考核成績。學生以實驗組為單位通過抽簽確定所考項目，在規(guī)定的時間內，學生自行設計實驗方案、完成實驗并完成實驗報告。對于（光）電子類、通訊工程類、材料物理類等與物理學聯(lián)系緊密的學科專業(yè)的學生，可將考核方式變?yōu)橥瓿蓤蟾婊蛐≌撐男问?。學生可結合自己所學專業(yè)特點，根據(jù)平時實驗情況選取設計性實驗或探索性實驗的實驗課題，以實驗報告或階段性小論文的形式完成考核。這樣既能充分、全面、科學地反映學生大學物理實驗的掌握程度，同時也為其專業(yè)畢業(yè)論文的完成奠定基礎。

五、結束語

通過大學物理實驗管理創(chuàng)新研究與實踐課題的開展實施，物理實驗室建立了一套系統(tǒng)的實驗教學管理規(guī)范，確保了大學物理實驗教學的有序、規(guī)范、可控，實驗室工作先后榮獲學?！皟?yōu)秀教研室”、“優(yōu)秀實驗室”、“優(yōu)秀課程獎”、“實踐教學工作先進集體”以及“湖南省普通高?；A課示范實驗室”等稱號。

近五年來，大學物理實驗室圓滿完成計劃教學任務約1.6萬學時，實驗室管理工作約35萬人次流量，實驗設備完好率和使用率均在95% 以上，沒有出現(xiàn)一次教學事故和安全責任事故。實驗室整齊有序，實驗檔案規(guī)范齊全，實驗教學管理得到了學校督導和學生的高度評價。

物理實驗管理工作也得到了湖南大學大學物理實驗中心等單位的肯定，并被天津職業(yè)技術師范大學、湘南學院等單位學習推廣。特別是“物理實驗學生管理卡”的推廣使用得到了湖南省示范性實驗室驗收專家和學校督導組專家的高度評價。

[1] 廖 凱,丁敬平,李立君. 學科競賽深化機械基礎課程教學的改革討[J]. 中南林業(yè)科技大學學報( 社會科學版)，2013,7(3):183-185.

[2] 劉明珠,黃建偉.開放性物理實驗教學管理系統(tǒng)的研究[J]. 教學研究，2004,(4):371-373.

[3] 潘日敏,李 勇,金洪震.基于Internet/Intranet的大學物理實驗系統(tǒng)[J].物理實驗，2004,(1):22-25.

[4] 陳紅雨, 陳 星, 殷立明.基于Internet的大學物理實驗教學管理網(wǎng)站設計[J]. 實驗室研究與探索，2006,(2):195-197.

[5] 譚司庭,何 毅,徐富新. 大學物理實驗教學輔導系統(tǒng)的開發(fā)設計[J].物理實驗，2012,32(9):18-21.

[6] 李俊杰. 基礎課實驗教學示范中心建設的探索與實踐[J].高等函數(shù)學報，2006,20(3):54-57.

Research and Practice of the Management Innovation of College Physics Experiment

WANG Xin-jun, LI Shui, HE Meng-dong, WANG Kai-Jun
(College of Science, Central South University of Forestry & Technology, Changsha 410004, Hunan, China)

The experiment course of college physics plays a very important role in high-quality engineering and technical personnel training. To improve the teaching quality of college physics experiment has also become an important issue in undergraduate teaching quality and teaching reform project. In order to make the whole teaching process of college physics experiment orderly, standardized and controllable, and improve the teaching of college physics experiment, physics laboratory in Central South University of Forestry & Technology selected experiment management as a breakthrough, the author launched a series of innovative research and practice, and obtained good results. Facts have proved that only on the basis of perfecting the management of college physics experiment, other reform measures may be implemented.

college physics experiment; management; innovation

G642.0

A

1673-9272(2014)01-0172-03

2013-09-24

湖南省普通高校教學改革研究項目：“傳統(tǒng)基礎學科類專業(yè)在特色型多科性大學中的挑戰(zhàn)與對策”(湘教通[2012]401號)；湖南省高等學?？茖W研究項目（優(yōu)秀青年）：“光子帶隙材料中量子系統(tǒng)自發(fā)輻射性質與快速并矢格林函數(shù)”(編號：10B118)。

王新軍（1970-），男，湖南桃江人，中南林業(yè)科技大學理學院副教授，博士，研究方向：大學物理及實驗教學和凝聚態(tài)物理研究。

[本文編校：李浩慧]