淺談大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與發(fā)展

張陳俊

本文主要闡述了加強(qiáng)物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的必要性和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的長(zhǎng)期目標(biāo)，重點(diǎn)闡述了物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的具體內(nèi)容。

物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)建設(shè)目標(biāo)建設(shè)內(nèi)容

一、引言

高等學(xué)校實(shí)驗(yàn)室是教學(xué)科研的重要基地，也是反映學(xué)校教學(xué)、科研、學(xué)科建設(shè)和管理水平的重要標(biāo)志之一。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室是實(shí)施探究教學(xué)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新精神，全面提高學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)的教學(xué)場(chǎng)所，也是教師開展科學(xué)研究的陣地。因此，物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)、管理與開發(fā)利用已成為課程改革實(shí)施中的重要一環(huán)，各學(xué)校首先應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)。

二、重視物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)

實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，是開展實(shí)驗(yàn)教學(xué)的物質(zhì)保障，是落實(shí)物理新課程教學(xué)目標(biāo)的先決條件。各級(jí)教育行政部門、各學(xué)校首先應(yīng)加強(qiáng)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，為新課程的順利實(shí)施創(chuàng)造物質(zhì)條件。應(yīng)該按國(guó)家規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)，保證每2人一套儀器。對(duì)于演示實(shí)驗(yàn)所需的儀器，不僅應(yīng)保證教師教學(xué)的需要，而且，對(duì)于能改為邊教邊實(shí)驗(yàn)的，也應(yīng)保證每2人一套儀器。對(duì)于課外實(shí)驗(yàn)和學(xué)具制作所用的基本儀器和部件，學(xué)校也應(yīng)盡可能地為學(xué)生配備，以保證其順利開展。增加實(shí)驗(yàn)員的數(shù)量，提高實(shí)驗(yàn)員的學(xué)歷層次和整體素質(zhì)，是順利進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。由于物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的增加，實(shí)驗(yàn)要求和方式的變化，對(duì)實(shí)驗(yàn)員也就相應(yīng)地提出了新要求：實(shí)驗(yàn)員要熟悉課程的理念，掌握教材的內(nèi)容，不僅僅是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)備員、管理員，更應(yīng)是一個(gè)實(shí)驗(yàn)的研究員、新實(shí)驗(yàn)的開發(fā)者，發(fā)展自己成為物理實(shí)驗(yàn)的專家；要努力學(xué)習(xí)現(xiàn)代信息技術(shù)，能運(yùn)用計(jì)算機(jī)及其他的新的實(shí)驗(yàn)設(shè)備開展創(chuàng)新的實(shí)驗(yàn)研究，建立一套嚴(yán)格的物理實(shí)驗(yàn)儀器，實(shí)驗(yàn)材料的發(fā)放、監(jiān)察、使用和管理制度；對(duì)開放實(shí)驗(yàn)室，不僅要高度關(guān)注學(xué)生的安全問題，而且要具備如高壓電源、危險(xiǎn)性物品、放射性材料的管理以及發(fā)生傷害的應(yīng)急性措施等方面知識(shí)。

三、物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的目標(biāo)

要牢固樹立培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力為核心的實(shí)驗(yàn)教學(xué)觀念，改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系和管理機(jī)制，建設(shè)滿足現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的高素質(zhì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)隊(duì)伍，建設(shè)儀器設(shè)備先進(jìn)、開放服務(wù)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境，全面提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平和實(shí)驗(yàn)室使用效益。具體做到：讓學(xué)生牢固掌握教學(xué)基本內(nèi)容，例如：基本物理量的測(cè)量方法，常用的物理實(shí)驗(yàn)方法、常用的實(shí)驗(yàn)操作技術(shù)、常用的實(shí)驗(yàn)儀器的性能和使用方法，測(cè)量誤差的基本知識(shí)和正確處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本能力等；注重學(xué)生科學(xué)實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)，增強(qiáng)獨(dú)立實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?；打破按班?jí)上課的界限，學(xué)生自由選擇實(shí)驗(yàn)題目和實(shí)驗(yàn)時(shí)間；開設(shè)好適應(yīng)各專業(yè)的普及性實(shí)驗(yàn)，即基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)。改造傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，引入具有現(xiàn)代化的實(shí)驗(yàn)技術(shù)和方法；開設(shè)好綜合提高性實(shí)驗(yàn)，以鞏固學(xué)生在基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)階段的學(xué)習(xí)成果，提高學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技術(shù)的運(yùn)用能力；開展設(shè)計(jì)性或研究性實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的全過程，培養(yǎng)學(xué)生運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力；開設(shè)好近代物理實(shí)驗(yàn)，逐步引進(jìn)在當(dāng)代科學(xué)研究與工程技術(shù)中廣泛應(yīng)用的物理技術(shù)，進(jìn)一步提高實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的深度和廣度；開設(shè)物理實(shí)驗(yàn)選修課，其內(nèi)容以近代物理、綜合性、應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)為主，以滿足各層次學(xué)生的需要；創(chuàng)造條件，開辟學(xué)生創(chuàng)新實(shí)踐的第二課堂，進(jìn)一步加強(qiáng)對(duì)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，鼓勵(lì)和支持拔尖學(xué)生脫穎而出。

四、物理實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的內(nèi)容

物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行：

（1）改造和更新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)包括普通物理實(shí)驗(yàn)（力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)、光學(xué)實(shí)驗(yàn)）和近代物理實(shí)驗(yàn)。我們的實(shí)驗(yàn)教材編入了三十四個(gè)實(shí)驗(yàn)，分成預(yù)備實(shí)驗(yàn)、基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)、綜合提高實(shí)驗(yàn)（包括近代物理實(shí)驗(yàn)）三大類。有些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)需要更新內(nèi)容，綜合性實(shí)驗(yàn)需要增加，近代物理實(shí)驗(yàn)必須重新開設(shè)，還需要引進(jìn)一些反映科學(xué)前沿及新進(jìn)展的新實(shí)驗(yàn)。

（2）重建近代物理實(shí)驗(yàn)室。需要完善和充實(shí)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室，重建近代物理實(shí)驗(yàn)室，并使實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、安全、環(huán)保符合國(guó)家規(guī)范，具有現(xiàn)代化教育設(shè)施、適應(yīng)開放管理和學(xué)生自主學(xué)習(xí)的需要。

（3）購(gòu)置儀器設(shè)備，物理實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有儀器設(shè)備中，一部分已陳舊老化，需更新?lián)Q代；一部分已報(bào)廢，需重新購(gòu)置；一部分因量少達(dá)不到學(xué)生要求，需充實(shí)；還要購(gòu)買一些新儀器以滿足新實(shí)驗(yàn)需要。需購(gòu)置的儀器設(shè)備，應(yīng)該是先進(jìn)的并有一定的前瞻性，品質(zhì)優(yōu)良、組合優(yōu)化、數(shù)量充足，滿足綜合性、設(shè)計(jì)性、創(chuàng)新性等現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)教學(xué)的要求。

（4）建立多媒體實(shí)驗(yàn)室，用現(xiàn)代化教學(xué)手段開展教學(xué)；建立實(shí)驗(yàn)室局域網(wǎng)，并于因特網(wǎng)連通，開發(fā)學(xué)生預(yù)約實(shí)驗(yàn)軟件，學(xué)生可在網(wǎng)上預(yù)約實(shí)驗(yàn)，通過網(wǎng)絡(luò)學(xué)生可以查詢實(shí)驗(yàn)成績(jī)，在線答疑或網(wǎng)上討論；通過網(wǎng)絡(luò)加強(qiáng)現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)教學(xué)的信息管理和交流。

（5）開放物理實(shí)驗(yàn)室，提高儀器設(shè)備的利用率，新課程標(biāo)準(zhǔn)下的物理實(shí)驗(yàn)，從內(nèi)容、數(shù)量到形式都有較大的改革。把過去很多固定模式、統(tǒng)一裝置、驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)改為探究性實(shí)驗(yàn)，淡化了演示實(shí)驗(yàn)和分組實(shí)驗(yàn)的界限，強(qiáng)調(diào)學(xué)生親自動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)，這對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室提出了更高的要求。封閉式的實(shí)驗(yàn)室已不能適應(yīng)新課程。為此，實(shí)驗(yàn)室應(yīng)向?qū)W生開放，讓學(xué)生隨時(shí)熟悉并接觸各種實(shí)驗(yàn)儀器，以便選擇適當(dāng)?shù)膬x器和器材進(jìn)行科學(xué)探究；開放實(shí)驗(yàn)室也有利于課外實(shí)驗(yàn)和學(xué)具制作活動(dòng)的開展。其次，教師應(yīng)改變教學(xué)方式，提高實(shí)驗(yàn)室課程資源的效益?？茖W(xué)探究是每一個(gè)學(xué)生都必須參與的教學(xué)活動(dòng)，必須人人動(dòng)腦思考、動(dòng)手操作。

（6）提倡用日常器具做實(shí)驗(yàn)，豐富實(shí)驗(yàn)室的課程資源。實(shí)驗(yàn)室的課程資源不僅限于實(shí)驗(yàn)室的現(xiàn)有設(shè)備，學(xué)生身邊的物品和器具同樣是重要的實(shí)驗(yàn)室資源。例如，有些學(xué)生利用廢棄的飲料瓶可以做幾十個(gè)實(shí)驗(yàn)。用日常器具做實(shí)驗(yàn)，具有簡(jiǎn)便、直觀、原理單一等優(yōu)點(diǎn)，更有利于學(xué)生動(dòng)手，發(fā)展學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

（7）將計(jì)算機(jī)和信息技術(shù)等引進(jìn)物理實(shí)驗(yàn)室。重視現(xiàn)代新技術(shù)在物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用是新課程的新要求。如將計(jì)算機(jī)引入實(shí)驗(yàn)室，逐步讓學(xué)生通過計(jì)算機(jī)處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，特別要加快物理實(shí)驗(yàn)軟件的開發(fā)和應(yīng)用，要將現(xiàn)代傳感技術(shù)、測(cè)量技術(shù)引入實(shí)驗(yàn)室，讓學(xué)生在實(shí)驗(yàn)室中接觸現(xiàn)代科技，豐富物理課程資源。

（8）規(guī)范物理實(shí)驗(yàn)室管理。實(shí)踐證明，只抓建設(shè)不抓管理，儀器、設(shè)備配備得越多，損失就越大，要使教學(xué)儀器充分發(fā)揮其教學(xué)效益，管理工作要做到規(guī)范化。首先管理要制度化。必須有一套完整的制度，切實(shí)做到有章可循，有矩可守，才能使物理實(shí)驗(yàn)室管理規(guī)范化得以實(shí)現(xiàn)。要逐漸建立完善儀器、模型及各種輔助工具入總賬制度，物理實(shí)驗(yàn)室教學(xué)儀器管理制度，演示、分組實(shí)驗(yàn)報(bào)告通知單制度，儀器的損壞登記賠償制度。

還要制訂實(shí)驗(yàn)室規(guī)則，實(shí)驗(yàn)教師崗位職責(zé)，實(shí)驗(yàn)教學(xué)管理制度，九防制度等一系列管理制度。其次管理要科學(xué)化。物理實(shí)驗(yàn)室管理的每一個(gè)環(huán)節(jié)都應(yīng)該講究科學(xué)，才能做到規(guī)范化的管理。例如儀器設(shè)備的管理，我們要做到所有教學(xué)儀器按分類分櫥分柜定位存放，做到上輕下重，排列成行，不擠壓、不堆放、不變形，對(duì)每件儀器設(shè)備進(jìn)行編號(hào)，儀器櫥上張貼儀器定位卡，使用后的儀器及時(shí)整理，放回原處，損壞的儀器及時(shí)修理，使儀器設(shè)備處于完好備用狀態(tài)，隨時(shí)聽用，隨時(shí)可用。

實(shí)驗(yàn)室要不斷開拓，深化教學(xué)改革，在順利完成教學(xué)任務(wù)的基礎(chǔ)上，充分發(fā)揮潛力，使教學(xué)能為科研生產(chǎn)服務(wù)，使教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用能轉(zhuǎn)化為生產(chǎn)力。實(shí)驗(yàn)室要把教學(xué)為科研生產(chǎn)服務(wù)與教學(xué)內(nèi)容的改進(jìn)和充實(shí)結(jié)合起來，以增加教學(xué)深度和廣度。實(shí)驗(yàn)室要努力辦成教學(xué)、科研、服務(wù)相結(jié)合的實(shí)驗(yàn)基地。總之，要建設(shè)和管理好物理實(shí)驗(yàn)室，充分開發(fā)利用學(xué)校的物理教學(xué)資源，充分發(fā)揮實(shí)驗(yàn)室資源的效益，使物理實(shí)驗(yàn)室更好地為學(xué)生的實(shí)踐教學(xué)服務(wù)，為提高教學(xué)質(zhì)量，提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng)做出重要貢獻(xiàn)。

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