光學廢舊儀器再利用探析

許巧平

摘要：對廢舊儀器設備分類，根據類別采取不同處理方法，使其作用發(fā)揮到極致。具體探討如何利用廢舊儀器提高學生動手能力、分析問題和解決問題能力，有效實施全面素質教育。

關鍵詞：廢舊儀器 實驗教學 充分利用 創(chuàng)新能力

0 引言

實驗設備是實驗教學的載體，實驗儀器的精密性、完好率是實驗教學順利進行的保障。然而在實驗教學中由于儀器的老化、頻繁使用等因素使儀器不可避免地會出現(xiàn)各種故障、破損與磨損甚至損壞或由于儀器的更新而被擱置。為了充分利用現(xiàn)有的設備，避免國有資產的流失和資源的浪費，除了加強日常對儀器設備的養(yǎng)護、維護與維修外，合理有效地利用廢舊儀器為教學服務也尤為重要。

1 廢舊儀器的分類及處理

1.1 可再利用儀器指的是由于儀器本身的陳舊對現(xiàn)有的學生實驗項目無法滿足，已經更新替代了的舊儀器。

處理方法：這類儀器可以在原來儀器結構基礎上進行改良，使之為學生開展自主性實驗、設計性實驗，進行儀器參數、性能方面做一些對比，開展基礎科研制作等；如果儀器設備本身確實損壞（不包括可以更換零部件的），在保修期內的，應及時聯(lián)系供應商或廠家修理；如果已過保修期，則應根據故障現(xiàn)象，先分析、確定故障發(fā)生的原因、部位，然后再動手修復。

1.2 不可再利用儀器：指儀器的主要部件損壞，徹底損壞無法修復的，可慮到更換部件與購置一臺新的所用資金相差無幾的，失去維修意義的。

處理方法：這類儀器可以考慮暫不報廢，可以擱置，其上零件可以作為維修其它同類儀器部件的存儲源；亦可用做示范教學，現(xiàn)在的儀器一方面為了保持外觀整潔、防止漏電使安全性能更好，另一方面也容易抵擋灰塵，更好的保持儀器的精密性能，一般都是用外殼包裝，從而形成一些“黑盒子”，在儀器正常使用時，一般不會打開。一旦儀器壞掉的話就可以打開儀器外罩，展現(xiàn)儀器內部構造，使學生對儀器原理了然于胸，更好的理解實驗儀器的精密性，有效地使用與保護，對開展實驗順利進行提供有效地保障。

2 處理及應用實例

筆者結合自己的工作經驗，介紹幾種常用的較易出現(xiàn)故障的儀器在實驗教學中的處理及利用。

2.1 組建儀器維修小組，學生利用業(yè)余時間參與維修。例1：光學儀器的機械部分：一般不允許自行拆卸，因為出廠是經過精密加工，一旦拆卸難以復原，但損壞后可有專門的工作人員進行檢修。

例如：圓盤旋光儀主要損壞部位在度盤手輪失靈。原因在于兩個方面，①度盤內部環(huán)形螺紋斷裂或環(huán)形螺紋螺紋磨損與轉動手輪上的螺紋不能咬合。②實驗班次較多、學生對實驗項目操作技巧不夠熟練反復調節(jié)，使用頻率加大。而零部件的購置不易配套，問題不能及時處理。我們采用的方法，把有其他故障的無法使用零件取下，配在該儀器中，使其正常使用。把兩套不能使用的配成一套能用的，使另一臺可以正常使用。

2.2 成立觀摩實驗室，供學生觀摩。例1：光學儀器的核心部件是它的光學元件，如各種透鏡、棱鏡、反射鏡、分化板等對它們的光學性能如平行度、折射率、反射率、透過率等都有嚴格的標準。如果保護不當就會降低性能；光學元件記憶損壞、精密儀器表面磨損或破損的話對實驗結果影響不能忽略的儀器；這類儀器可用于文科大學物理基礎實驗教學，利用其破損磨損面向學生介紹注意儀器的使用方法對研究的重要性。拿出不同程度不同問題的光學元件，讓他們觀察，各種情況造成的原因如：破損（震動，磕碰、跌落擠壓造成缺損或破裂），磨損（擦拭表面方法不正確，使表面有刻痕）表面法使成像模糊或不能成像）、污損（汗?jié)n不潔液體留下印記常見指印的）、發(fā)霉的、腐蝕有霧水附著的。介紹其磨損、破損的原因，正是由于諸多不正確的使用方法造成的。并向他們介紹損壞儀器的賠償原則。使他們了解實驗室規(guī)則，養(yǎng)成不亂動，看說明書操作儀器的好習慣；培養(yǎng)他們的責任心，細心觀察的習慣，學會對光學儀器的拿放方法等。

2.3 開展文科實驗，演示多彩的物理現(xiàn)象，激發(fā)學生的學習物理興趣，降低難度，消除神秘感。例如利用圓盤旋光儀的試管槽開展白光的旋光色散實驗；對著眼鏡哈氣，會變模糊，再對燈光看。觀察實驗現(xiàn)象并對其進行科學的解釋。

2.4 積極開設綜合性設計性實驗提高學生動手能力和創(chuàng)新能力。

2.5 對周邊中學開放實驗室可面向中學開放大學物理實驗室。提供實驗教學條件供中學教師來校進行演示實驗教學；提供實驗器材，供中學生親自動手實驗。建設“實驗預備區(qū)”。利用大學已有的或將被淘汰的實驗設備，開設一些與中學物理實驗和大學物理實驗均有關聯(lián)的實驗，構成一“實驗預備區(qū)”，提供大學新生做實驗，以熟悉常用儀器的構造及使用，提高實驗動手能力，彌補中學實驗不足的缺憾。具體實驗項目的確定應圍繞做好中學和大學物理實驗的銜接教學為目的培養(yǎng)示范教師的科學實驗素養(yǎng)。

2.6 光學元件櫥窗設置。通過在實驗室學習大學物理課程，學生充分利用各種實驗設備、儀器儀表、電器、電子元件、各類光學元件等，對物理實驗知識有了必要的感性認識。在光學實驗室光學元件不夠精密時要求的實驗參數不能達到要求，就會被淘汰閑置。比如各種光柵，磨損的各類透鏡、濾波片等。在上課前老師制作問題卡片：①光柵是制作原理是什么的。②凹凸透鏡性質的判斷。③牛頓環(huán)的認識及成因。④全息照相圖樣的陳列櫥窗。還可以在講解光的折射與反射定律時，給學生準備多種鏡子，平面鏡、凹透鏡、凸透鏡。通過觀察、實驗等方式總結判斷透鏡凹凸性質的方法。

3 結束語

高校儀器設備維修與日常保養(yǎng)除專業(yè)技術層面的工作外，合理有效地利用廢舊儀器為教學服務，對于儀器更新較快的時代，既可以節(jié)約有限的國有資源，又可以開發(fā)學生動手動腦能力，培養(yǎng)科學素養(yǎng)到至關重要的作用。

參考文獻：

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