省級物理實驗教學示范中心建設規(guī)劃的制定

張 閃，劉 虎，崔建坡，冀建利，李 洋，高鳳菊，鄭 喬，李國科，張變芳，史 嚴

(石家莊鐵道大學 數理系物理實驗中心，河北 石家莊 050043)

2005年石家莊鐵道大學物理實驗中心被評為河北省首批物理實驗教學示范中心,2012年通過了實驗教學示范中心建設評估。2014年學校新建基礎教學大樓啟用，物理實驗中心將整體搬遷，實驗教室數量擴充到22個，實驗教室面積由1 100 m2增加至2 243 m2，總建筑面積由1 500 m2增加到5 060 m2，這一變化將為中心的發(fā)展提供了更大的平臺。面對發(fā)展機遇，物理實驗中心圍繞“新起點，新發(fā)展，新突破，新局面”的主題，及“未來的物理實驗中心發(fā)展成什么樣、怎樣辦好物理實驗中心”，進行了調研與討論。

中心對自身的情況進行了全面的分析總結，積極尋找在實驗教學、設備環(huán)境和管理模式中存在的問題，與此同時，對清華大學、上海交通大學、北京交通大學、北京郵電大學、西安交通大學、河北工業(yè)大學等13所高校的物理實驗中心進行了考察，就這些知名高校在教學體系、教學管理、物理實驗室建設與物理實驗教學改革等方面的成功經驗進行學習和交流；之后，根據自身分析及調研情況提出適合我校人才培養(yǎng)定位及學校特色的發(fā)展理念，制定出以“把大學物理實驗課程打造成為培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術人才在實踐教學環(huán)節(jié)中的第一級臺階”為核心的發(fā)展規(guī)劃[1-3]。

1 存在的問題

自2002年以來，物理實驗中心著重開展物理實驗教學改革，內容不斷豐富，形式不斷拓展，形成了“以開放式為特色的多元化、立體化”教學體系。該教學體系對貫徹“以學生為中心、以能力培養(yǎng)為核心”的教學理念發(fā)揮了應有的積極作用[4]，但仍然存在著一些不足，目前中心存在以下問題。

1.1 教學體系需要進行優(yōu)化調整

在現行實驗教學體系中學生必做的基礎實驗有3個項目，綜合性實驗為16選8，設計性實驗項目為6選1，學生總共需完成12個實驗項目(每個項目4學時)，還有13個項目學生沒有機會來完成。雖然有些學生在完成課程規(guī)定的實驗學時后仍對其他一些實驗有興趣，但由于資源有限，不能做到充分滿足學生合理的學習愿望。因此，應通過加大基礎實驗平臺和增加開放實驗的途徑去解決這一矛盾。

1.2 物理實驗開放式教學應向全開放發(fā)展

開放式教學是建立在網絡預約基礎上的，學生自主選擇實驗項目和實驗時間的教學組織形式。實行了多年的物理實驗項目網絡開放預約有效地克服了循環(huán)實驗中的排課弊端，有效地解決了學生人數激增與教學硬件及教師數量保持不變的矛盾，在一定程度上調動了學生學習的主動性和積極性，但由于全開放的條件不足，不能同時開設太多的實驗項目，實驗中心無法對學生實驗內容需求提供充足的保證。這樣，一方面學生的需求無法滿足，另一方面開放式實驗教學的效果打了折扣，只是限制性的開放。因此，物理實驗開放式教學應向全開放發(fā)展[5]。

1.3 學生在課程階段缺少創(chuàng)新意識的訓練及創(chuàng)新動力激發(fā)的機會

在“物理實驗”課程體系中，物理實驗內容大多是一些經典的、有確定性結果的內容，科學研究實驗環(huán)節(jié)薄弱，缺乏實驗教學與科研密切結合內容，缺乏實驗教學與工程技術密切結合的內容，自主創(chuàng)新模塊匱乏，再加上物理實驗教學受眾較多，物理實驗中心無法從硬件上滿足學生的創(chuàng)新需求。

1.4 實驗教學的手段需要改進

一些注重實驗操作技巧的實驗項目需要為學生現場演示指導，由于同時授課學生一般達到30人左右，教師在一臺儀器上做演示無法保證每一位學生都能看到。而新實驗教室同時容納的學生更是達到60人之多，采用傳統(tǒng)的操作演示手段無法達到教學效果。因此，增加全新概念的物理實驗示教系統(tǒng)，改進實驗操作技術的展示手段是極其必要的。

1.5 現有硬件條件不利于學生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)

硬件上專用的、成套化的儀器較多，組合式、可靈活操作的儀器缺乏，不能有效體現實驗設計和研究的教學思想，容易使學生產生懶惰思想，不利于放手讓學生去實踐，無法鼓勵創(chuàng)新，不能充分發(fā)揮學生學習的主動性[6]。

2 物理實驗中心發(fā)展定位

石家莊鐵道大學的人才培養(yǎng)定位是“培養(yǎng)基礎扎實、適應性強、富有創(chuàng)新精神的高素質工程技術人才”，物理實驗中心的教學定位必須要和學校的人才培養(yǎng)定位相一致，物理實驗中心把“大學物理實驗課程打造成為培養(yǎng)‘創(chuàng)新型工程技術人才’在實踐教學環(huán)節(jié)中的第一級臺階”作為課程發(fā)展定位。

這一級臺階要堅實，要讓學生掌握科學實驗所需要的基本能力；這一級臺階要積蓄能量，要引導學生把經典物理實驗中所蘊含的精妙的物理思想和實驗方法與工程實踐之間建立可靠的聯系；這一級臺階要有活力，要保護學生的創(chuàng)新熱情，激發(fā)學生的創(chuàng)新興趣，培養(yǎng)學生的基本創(chuàng)新能力。

3 物理實驗中心建設目標

按照物理實驗中心的發(fā)展定位及全方面的建設任務，制定了以下建設目標。

3.1 建立合理優(yōu)化的實驗教學體系

新增太陽能光伏技術專業(yè)實驗、文科物理實驗、物理實驗新技術等課程使物理實驗中心承擔課程擴充至9門；繼續(xù)實行分層次實驗教學，基礎性實驗、綜合性實驗、設計研究性實驗按照60%、30%、10%的學時比例開設，通過增加、改造和創(chuàng)新使總開設實驗項目達到200個。在實驗教學內容上力求反映當前主流實驗理論、新的實驗技術和方法，加強數字化測量技術和計算機技術在物理實驗教學中的應用。

3.2 建立現代化的實驗教學方法和手段

根據物理實驗的教學特點設計“移動式物理實驗教學講臺系統(tǒng)”，該系統(tǒng)含多媒體投影設備、物理實驗演示儀器、攝像頭以及相關的工程設備(舊或報廢均可)和拆解的儀器等。通過攝像和投影系統(tǒng)學生都能夠清楚地看到實驗教學指導的各個細節(jié)。結合我校的專業(yè)特點，我們也將在這個平臺上展示與實驗相關的工程儀器，拆解的儀器用于學生觀察儀器的內部構造以及物理思想的技術實現方法。

3.3 建設儀器設備齊全、開放服務、資源共享的實驗教學環(huán)境

按照新實驗中心的規(guī)劃，實驗教室22間，實驗設備總臺套數量將超過5 000臺套，將能夠滿足4 000個學生的物理實驗需求，物理實驗年總人時數將達到25萬。全開放實驗室與演示實驗室實行完全開放，預計接納學生達到 5萬人時/年，在以“智能化實驗開放過程管理系統(tǒng)”為主的同時，建立輔助教師指導制度以方便為學生提供必要的實驗輔導。研究性實驗基地作為學生創(chuàng)新的基地，作為物理創(chuàng)新實驗、應用物理專業(yè)實驗和畢業(yè)設計以及學生參加各類實踐競賽創(chuàng)作平臺，同時也作為實驗教師科研或開發(fā)實驗儀器的平臺[7]。

2012中國科協在全國科普日推出“高校科普開放日活動”，旨在利用高校資源開展科普工作服務社會大眾，進一步實現科普資源共建共享。中心也將制定物理實驗中心向社會開放的相關辦法以便配合這一活動的進行。

3.4 建設滿足現代實驗教學需要的高素質實驗教師隊伍

教學科研的融合不僅能充分應用科研資源來提高本科教育質量，從中得到社會對科學研究、人才培養(yǎng)的新需求，而且能使教師、研究人員和學生共同營造一種能培養(yǎng)探索性、創(chuàng)新性和創(chuàng)造性的學習、工作環(huán)境，并在其中不斷得到提高[8]。堅持實施師資隊伍建設的兩個結合，即教學與科研相結合、基礎與專業(yè)相結合，將形成一支科研能力強、教學水平高、熱愛教學工作、結構合理、相對穩(wěn)定的師資隊伍。在完成中心教學與教學改革工作的同時，也為物理學科的建設和發(fā)展做出了應有的貢獻。注重加強對青年教師尤其是新引進的博士培養(yǎng)和保護，既要保證他們有充足的科研工作時間，又要讓他們盡早盡快熟悉教學業(yè)務。

3.5 建立現代化的高效管理機制

應用網絡、信息技術和自動控制技術將實驗教學組織、實驗室開放、實驗過程管理、設備管理、人員管理、檔案資料管理等納入統(tǒng)一的智能化過程管理系統(tǒng)，使管理更科學、更高效。

4 基本原則

為了使規(guī)劃目標和任務更加科學、合理，避免盲目規(guī)劃，我們在規(guī)劃和建設中堅持了以下4條基本原則。

4.1 堅持物理實驗教學的基礎地位

物理實驗教學是面向高校理工科專業(yè)學生進行科學實驗的基本訓練，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。大學物理實驗教學為科學技術培養(yǎng)訓練有素的人才，為培養(yǎng)創(chuàng)新型工程技術人才搭建在實踐教學環(huán)節(jié)中的第一級臺階。必須堅持物理實驗教學的基礎地位，才能切實發(fā)揮物理實驗教學在實踐教學中的作用，也才能讓我們認清本源，不做超越課程體系的東西。

4.2 堅持以物理實驗的思想、方法、手段為教學核心

在實驗物理學數百年的發(fā)展進程中，出現過眾多卓越的實驗，它們以其巧妙的物理構思、獨到的處理和解決問題的方法、精心設計的儀器、完善的實驗安排、高超的測量技術、對實驗數據的精心處理和無懈可擊的分析判斷等，為我們展示了極其豐富和精彩的物理思想，提示了解決問題的途徑和方法。這些思想和方法已經超越了各個具體實驗而具有普遍的指導意義[9]。大學物理實驗課程恰恰是選擇了這樣一些適于教學的經典實驗，來培養(yǎng)學生的基礎實踐能力，來構建學生能力結構中的方法論，這就要求我們在對物理實驗的現代化和數字化改造中，要堅持以物理實驗的思想、方法、手段為教學核心。

4.3 堅持物理實驗與工程技術相結合

物理學拓展了人們認識自然的疆界，擴展和提高了人們對其他學科的理解，是技術進步最重要的基礎。 物理教育和物理實驗教育為科學和技術培養(yǎng)訓練有素的人才[10]。因此，把工程技術人才培養(yǎng)的理念滲透在基礎物理實驗課程之中，既帶有創(chuàng)新性和挑戰(zhàn)性，又符合國家的工程技術人才培養(yǎng)戰(zhàn)略，更適合我校的培養(yǎng)高素質工程技術人才的培養(yǎng)定位。

大學物理實驗課程的內容中又有許多與工程技術有關的因素。比如下面內容均與工程技術的因素有關：實驗儀器的調平技術；單雙臂電橋實驗中體現的電橋平衡調節(jié)技術在眾多檢測和控制電路中均有應用；讀數顯微鏡、邁克耳遜干涉儀中涉及到蝸輪、蝸桿的機械放大技術；楊氏模量的測量中涉及斜拉索橋、或橋體立柱等工程重要參數—楊氏模量的巧妙測定；轉動慣量測量實驗中得到機械設計或機械加工中有關旋轉部件的特征參數轉動慣量；霍爾傳感器測磁場實驗中涉及到自動控制領域中的一個重要傳感器——霍爾片；傳感器實驗研究中涉及到力學、橋梁結構性能檢測等工程檢測領域中的一個常用傳感器—應變片以及電橋電路；示波器的使用實驗中涉及到工程技術中常用到的示波器信號檢測技術；不良導體導熱系數測定實驗中涉及到與保溫墻體有關的材料參數測定及評價。把這些內容傳遞給學生，既增加了學生對物理實驗課程的理解和興趣，又向其滲透了工程技術的思想淵源。課程內，仍能挖掘出許多經典物理實驗中所能體現出的工程技術思想和普遍技術的因素。

4.4 堅持物理實驗室開放

從2003年開始，中心實行網絡預約實驗，學生能自主選擇實驗項目內容和實驗時間，體現了以學生為主體的教學理念，滿足了學生個性發(fā)展的需要，激發(fā)了學生的學習熱情，形成了開放式教學的特色。我們在物理實驗開放式教學上已經獲得了足夠的經驗積累，完全能夠適應將目前的“限制級開放”升級為“全開放”的技術和管理方面的變化需求。全開放實驗室運行后，能同時提供的實驗項目數量將達到68項，學生自行預約后可自主完成實驗內容。

另外，我們還要堅持在物理實驗教學中建構學生創(chuàng)新能力與實踐技術并重的方向，堅持物理實驗數字化測量技術的方向，堅持用計算機通用軟件處理實驗數據的方向。

5 重點建設內容

5.1 實驗教學體系建設

5.1.1 豐富實驗課程體系

中心分別針對理工科學生和文科學生增設創(chuàng)新物理實驗和文科物理實驗兩門實驗選修課程，使物理實驗中心承擔的實驗課程從7門上升為9門，面向的學生由理工科擴展為全體學生。

把原來的“‘導師制’物理實驗”形式升級為面向全校理工科學生的選修課程“創(chuàng)新物理實驗”課程，利用物理實驗中心的研究性實驗基地，通過學生創(chuàng)新活動為學生提供了創(chuàng)新實驗的訓練機會和平臺。

增加面向文科專業(yè)學生的“文科物理實驗”選修課程。課程選擇一些定性半定量的物理實驗和演示實驗，學生通過親手實踐，學習探索自然科學現象、規(guī)律的思維方式和研究方法，使文科學生也能獲得必要的自然科學素質。

5.1.2 優(yōu)化“多層次”

物理實驗分為3個教學層次：基礎性實驗、綜合性實驗、設計性和研究性實驗。3個層次的實驗形成從簡單到復雜、從單一到綜合、從基礎到前沿、從傳授知識到培養(yǎng)綜合能力再到創(chuàng)新實踐能力逐級提高的3級培養(yǎng)模式[11]。目前，這3個層次的實驗分布比例3∶8∶1，突出了綜合性實驗，提供了豐富的實驗項目供學生根據自己專業(yè)需要、個人愛好自主選擇實驗項目完成實驗。

經過9年的實踐，該體系在物理實驗教學中發(fā)揮了巨大的作用，但也有一些問題存在。存在的突出矛盾是：開放資源有限，學生不能隨意選擇自己想做的實驗，有些經典的物理實驗學生沒有能夠完成，這樣學生從物理實驗課程中獲得的知識和實踐能力體系就有了相應的欠缺。因此，必須重新整合拓展原有課程體系，厚基礎，重實踐，求創(chuàng)新，建立科學合理的物理實驗教學體系。表1為經過優(yōu)化后的“多層次”教學體系。

表1 優(yōu)化的“多層次”教學體系

(1) 夯實物理實驗教學課程體系的基礎性實驗。計劃將原有的3個必做基礎實驗增加為9個必做基礎實驗(增加2學時實驗項目)，確保每個學生都能從這些經典的、重要的物理實驗內容中獲得應該掌握的實驗思想、方法和技巧，獲得完整的物理實驗知識體系和能力培養(yǎng)。

(2) 在有限資源開放的基礎上，增加開設全開放實驗室。全開放實驗室可以充分滿足學生對不同層次實驗的需求，對學生的實驗個數沒有限制、實驗時間沒有限制。既可以把某一個實驗做上三五遍，也可以把全開放實驗室的實驗逐個做一遍。

(3) 開設“創(chuàng)新物理實驗”選修課，把創(chuàng)新活動納入到實驗課程體系之中。這樣就可以解決長期以來“創(chuàng)新實驗”無著落的問題。有創(chuàng)新激情和創(chuàng)新意愿的學生可以選修此課程，學生利用大量的時間參加了創(chuàng)新實驗活動，既有成果還有鍛煉，既有樂趣還有學分，這同樣解決了創(chuàng)新輔導教師工作量的問題。

將物理演示實驗納入課程體系中，一方面服務于大學物理教學的需要，另一方面可以發(fā)揮科普宣傳的作用。

5.2 實驗教學內容建設

5.2.1 在物理實驗教學中突出工程技術因素

在大學物理實驗課程中滲透工程技術人才培養(yǎng)特色符合學校的人才培養(yǎng)定位、符合國家的工程技術人才培養(yǎng)戰(zhàn)略計劃[12]。大學物理實驗課程是學生進入大學后首先接觸到的實踐性教學內容，是對大學生進行系統(tǒng)的科學實驗方法和技能訓練的重要必修課，是大學生從事科學實驗的起步，是他們接受工程教育思想的起點。因此，在物理實驗教學中突出工程技術因素是很有必要的。

經典物理實驗與工程技術存在很多關聯。從最簡單的調平技術的工程應用，到楊氏模量在工程實踐中的意義；從不規(guī)則物體的剛體轉動慣量測量技術在機械設計或加工中的應用，再到應變片傳感器在橋梁結構性能檢測中的應用等，把這些內容傳遞給學生，既增加了學生對物理實驗課程的理解和興趣，又向其滲透了工程技術的思想淵源。

物理實驗中突出工程技術因素是一個難度比較大的課題，其最大的難度首先來自于物理實驗教師對工程技術相關內容和知識的欠缺;其次，尋找物理實驗中的工程技術因素或工程技術中哪些與物理實驗的思想、方法、手段有關聯又是一個復雜而龐大的系統(tǒng)工程。因此，國內物理實驗教學領域還沒有對此問題有非常好的經驗及研究。

5.2.2 增加數字化測量技術在物理實驗教學中的應用

新規(guī)劃把數字化測量技術引入到物理實驗中來，通過現代化的數字測量技術來實現經典物理實驗的測量。目前，國內許多高校已經開始研究將數字化測量技術引入到物理實驗中。例如清華大學、上海交通大學、復旦大學、北京交通大學等高校引進了美國PASCO綜合實驗系統(tǒng)和德國的LEYBOLD綜合實驗系統(tǒng)，這兩套儀器的主要特點是利用數字化測量技術完成相應的物理實驗[13]。但這兩套設備價格昂貴，一般一個學校只配備一套作為少量學生的研究性實驗。

國內物理實驗儀器廠家也紛紛研制相應的數字化實驗設備，例如，2004年所購買的“半導體熱電特性研究”，該儀器也是基于數字化測量技術的實驗設備，單套價格近萬元(不含計算機)，但是該數字化測量儀只能用于這一個實驗，不具有通用性。

經過研究，設計出了第三套數字化測量方案：NI數據采集儀(型號USB6008)+LabVIEW軟件[14]。該方案有以下優(yōu)點：(1)通用性強，只需配上相應的傳感器，該數字化測量方案可以應用到幾乎所有的物理實驗中；(2)開放性強，該數字化測量方案不僅可用于實驗數據測量，還可用于實驗方案和實驗儀器設計等設計性實驗;(3)費用低，USB6008型數據采集儀含稅報價不超過2千元，廠家免費提供LabVIEW軟件的校園使用版；(4)受眾多，低成本方案下可以用相對較少的投入建立2個相應的實驗室，配備多套設備，把這數字化測量技術大面積應用到物理實驗之中；(5)有延續(xù)性，NI數據采集儀已經廣泛應用于科研和工程技術領域，學生后續(xù)課程或在專業(yè)領域仍會繼續(xù)用到這些設備和技術。在調研中發(fā)現北京郵電大學物理實驗中心采用了相似的實驗方案，相關實驗已經成功地開設，這表明了這個方案具有可行性。

5.2.3 增加計算機通用軟件處理實驗數據的基本方法

現代實驗或工程測量的一個顯著特點是數據采集量增大，已不能僅靠測量幾個數據點，然后在坐標紙上做個圖就得出結果了。因此，物理實驗必須要結合現代實驗和工程測量這一特點，引入Origin、Matlab、LabVIEW等科研人員和工程師常用的高級數據分析和制圖工具。在物理實驗中傳授給學生利用這些軟件來進行數據處理、圖表制作及誤差分析等研究工作，提高學生使用科學軟件進行實驗數據處理的能力[15-16]。

5.3 更新教學方法與手段

創(chuàng)造條件，充分利用網絡技術、多媒體教學軟件等在內的現代教育技術豐富教學資源，拓寬教學的時間和空間。但是，對于物理實驗來說這些方法和手段只能是輔助手段，教學方法和手段的提高重點應該放在實驗教學之中。

新實驗教室同時容納的學生達到60人之多，采用傳統(tǒng)的操作演示手段無法達到教學效果。因此，增加物理實驗示教系統(tǒng)(改進實驗操作技術的展示手段是極其必要的)，配備了10套物理實驗移動示教系統(tǒng)，含多媒體投影設備、便攜式視頻臺、多媒體移動臺(含70 cm×100 cm實驗儀器展臺)。通過攝像和投影系統(tǒng)，教師可針對一些操作技巧性的演示以及一些較難描述的物理實驗現象和場景進行現場演示，學生都能夠清楚地看到實驗的各個細節(jié)。

同時，我們也將在這個平臺上展示與實驗相關的工程儀器(舊或報廢均可)、拆解的儀器等，用于讓學生觀察儀器的內部構造以及物理思想的實現方法，這樣既增加學生對實驗儀器的理解又能增長學生的工程技術實現經驗。

5.4 實驗教學環(huán)境建設

5.4.1 全開放實驗室

計劃利用新建基礎教學樓的2個教室(約220 m2)成立物理實驗全開放實驗室。物理實驗全開放實驗室作為物理實驗教學的延伸和擴展，為學生在物理實驗方面創(chuàng)造了研究提高、深入探索鉆研的條件。實驗室中提供68個物理實驗項目的教學儀器和50套物理演示實驗設備，同時引進先進的“智能化實驗開放過程管理系統(tǒng)”，徹底打破了傳統(tǒng)實驗教學的束縛，盡最大努力達到真正意義上的開放——自選項目，自定時間，自擬方案，獨立完成。學生可以按照提供的實驗操作提示等進行實驗。

5.4.2 物理實驗創(chuàng)新平臺建設

如何在工科基礎物理實驗課程中進行設計性和創(chuàng)新性實驗是物理教學改革的一個重要課題。從國內各高校的實踐情況來看，作為基礎實踐課程的物理實驗要針對所有學生開展設計性和創(chuàng)新性實驗難度太大。一般選物理專業(yè)學生在三、四年級的時候，參加到教師的科研工作之中或某些競賽活動中，從參與的科研工作或競賽活動中獲得創(chuàng)新成果。

2003年中心開始組織物理實驗優(yōu)秀學生自愿參加“導師制”教學模式，及2008年、2009年組織的兩屆物理實驗創(chuàng)新競賽，激發(fā)了一部分學生的創(chuàng)新激情[17]，但是，在這個過程中，我們注重了學生的創(chuàng)新成果，卻忽視了對絕大多數學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。作為基礎實驗教學的第一級臺階，應該把對所有學生的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)放在第一位，不能急于去追求創(chuàng)新成果。

因此我們的創(chuàng)新平臺分為兩部分：(1)以數字化測量平臺為基礎的大眾創(chuàng)新教育平臺。數字化測量平臺具有非常好的開放性和拓展性，數字化測量平臺就是一個萬能的測量儀器，不需要重復投入實驗設備，學生的創(chuàng)新在于他的實驗思路、實驗方案以及數字化虛擬儀器的開發(fā)等。因此，它非常適合作為大眾式的創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力培養(yǎng)的平臺。(2)以創(chuàng)新實驗室為基礎的精英式創(chuàng)新教育平臺，計劃將新基礎教學樓1202教室作為創(chuàng)新實驗教室，此教室用于學生完成設計性實驗和創(chuàng)新實驗。這個創(chuàng)新實驗平臺上將集成機械類多功能實驗臺、測試類多功能實驗臺、電子類多功能實驗臺以及多個操作臺。創(chuàng)新作品的設計、制作到調試、檢測都可以在此平臺上完成。

5.4.3 物理實驗導學與實驗預約及查詢系統(tǒng)

在新基礎教學大樓的12樓中央大廳設置物理實驗導學系統(tǒng)與實驗預約及查詢平臺，整個平臺由5臺觸摸屏系統(tǒng)組成，供學生進行物理實驗導學或實驗預約、查詢、預習、學習等使用。引進大學物理演示與探索計算機導學系統(tǒng)，通過視頻資料、計算機動畫、圖片和大量的文字資料全方位引導學生進行個性化的探索與學習。

5.4.4 實驗室布局

物理實驗中心的11～14層安排實驗室項目，實驗項目安排首先考慮儀器公用，降低成本,其次考慮房間利用率和教學便利。實驗項目要兩個學期分開進行，每個教室同時只安排一個實驗(近代實驗除外)，這樣可以極大地提高實驗教學的效率，確保在學生人數不斷增加的前提下能夠順利地完成物理實驗的教學任務。

5.4.5 實驗室文化氛圍

對實驗室環(huán)境進行改造，創(chuàng)造良好的實驗室科學、文化氛圍，設置一批與物理實驗有關的文化櫥窗、展板等；實驗室的地面、照明、溫度、濕度、通風等條件要達到“國家級高等學?；A課實驗教學示范中心建設標準”的要求。

5.5 實驗教學智能化管理

物理實驗中心“基于網絡技術的物理實驗預約及管理系統(tǒng)”已經運行9年，系統(tǒng)依托物理實驗中心網站，具有三大功能板塊：實驗管理系統(tǒng)、網上實驗教學和實驗論壇。目前系統(tǒng)能夠完成從開放資源設定、實驗名單打印到實驗成績登統(tǒng)等實驗教學管理環(huán)節(jié);能夠完成學生實驗預約、退訂與查詢等開放式實驗教學組織環(huán)節(jié)。全開放實驗室對智能化教學管理系統(tǒng)提出了更多、更高的要求。新的系統(tǒng)應該在智能數據采集、分布式電源集中控制管理、視頻監(jiān)控管理等方面有所補充。

6 結束語

物理實驗中心的發(fā)展關乎到所有工科學生的實踐教學基礎、關乎到學校人才培養(yǎng)定位戰(zhàn)略的實施。因此，實驗中心的發(fā)展規(guī)劃必然要和學校的實際情況相結合，制定出符合學校人才培養(yǎng)需求的、有特色的物理實驗中心。

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