加強以人文本的實驗室建設(shè)，促進師生發(fā)展

段秀銘，易志軍，張 倫，渠立成，尋之朋

(中國礦業(yè)大學 材料與物理學院，江蘇 徐州 221116)

高校實驗室文化是校園文化的重要組成部分，它是實驗室長期建設(shè)發(fā)展過程中形成的穩(wěn)定的硬件展示以及環(huán)境中所體現(xiàn)出的人文氣息和精神內(nèi)涵，有繼承又有發(fā)展[1-6]。實驗室文化應以服務教學和科研為出發(fā)點，以營造實驗室學術(shù)文化氛圍、傳承優(yōu)秀實驗室文化為目標[7]。良好的實驗室文化可以激發(fā)學生的學習熱情和探索科學的欲望[8]，有利于學生創(chuàng)新精神的培養(yǎng)，也有利于提升教師的工作熱情及奉獻精神，對促進學風校風都有積極的影響。

物理實驗課是理工科高校公共基礎(chǔ)課程之一，在培養(yǎng)學生創(chuàng)新思維以及科學態(tài)度方面發(fā)揮著重要作用。物理實驗室文化建設(shè)是校園文化建設(shè)的重點內(nèi)容之一，物理實驗室文化建設(shè)的目標應該以人文本，以培養(yǎng)學生實驗技能方法及科學精神為主要導向。

1 物理實驗室文化建設(shè)的內(nèi)涵

實驗室文化包括物質(zhì)文化、制度文化和精神文化三個方面。物理實驗室文化建設(shè)也將圍繞這三方面進行。

1.1 物質(zhì)文化

物質(zhì)文化是文化的外在表現(xiàn)形式，以實物展示為主體，是構(gòu)建實驗室文化的基礎(chǔ)。對于物理實驗室，物質(zhì)文化既包括了實驗室建筑空間布局，也包括實驗室內(nèi)的儀器設(shè)備以及室外的環(huán)境設(shè)施。

1.2 制度文化

文化理論認為，制度文化是人類為了自身生存、社會發(fā)展的需要而主動創(chuàng)制出來的有組織的規(guī)范體系。對于物理實驗室，制度文化是實驗室的各項規(guī)章制度，既包括對“施教者”——教師工作職責的規(guī)定和行為約束，也包括對“受教者”——學生學習行為規(guī)范的約束。

1.3 精神文化

精神文化以物質(zhì)文化為依托，制度文化為保障，是人類社會活動的思想意識形態(tài)的體現(xiàn)。對于物理實驗室，精神文化是在實驗室場所活動的師生所反映出的工作學習態(tài)度，對科學的認知和科學素養(yǎng)、精神面貌、道德觀、價值觀等。

2 物理實驗室文化建設(shè)的實施辦法

物理實驗室文化建設(shè)的實施以物質(zhì)建設(shè)為基礎(chǔ)，輔以制度建設(shè)作為保障，以此促進精神文化建設(shè)。

2.1 以人為本的設(shè)施建設(shè)

教育要體現(xiàn)以人為本，物理實驗室文化建設(shè)亦是如此。筆者所在高校的物理實驗室面向全校理工科專業(yè)開放，理工科專業(yè)每屆生源約4 500人，基礎(chǔ)物理實驗室年服務學生達到85 000人次；專業(yè)物理實驗室主要面向物理專業(yè)學生，平均年服務學生達到9 000人次；創(chuàng)新訓練實驗室主要面向大學生創(chuàng)新計劃訓練的學生。在實驗儀器的選購配置方面，要滿足不同學科專業(yè)的培養(yǎng)需求。從2015至2020年，物理實驗室共申請到5項修購專項，其中用于基礎(chǔ)實驗室儀器資金約171.8萬、演示實驗室環(huán)境及設(shè)備15萬、專業(yè)實驗室儀器281.9萬，用于大學生創(chuàng)新訓練實驗室儀器資金約28.1萬，用于實驗室教學及環(huán)境設(shè)施資金約82萬。表1是用于實驗室建設(shè)方面的資金分配詳情。

表1 2015-2010年部分修購專項資金分配表(單位：萬元)

經(jīng)過5次修購專項的購置，基礎(chǔ)物理實驗室一部分老舊儀器得到了更新，如數(shù)顯式金屬線脹系數(shù)測試儀、聲速測量實驗儀等，新購置儀器相比于原有舊儀器，實驗測量誤差更小，更易于學生實驗操作。除了對老舊儀器的更新，又購置了一部分原來沒有的實驗項目儀器，如磁懸浮實驗儀、液體比熱容測試儀、太陽能電池特性實驗儀等，使得基礎(chǔ)物理實驗室可開實驗項目增加到56個，從多維度豐富了熱、力、聲、光、電實驗項目，大大滿足了不同專業(yè)學生的培養(yǎng)需求，以上部分儀器如圖1所示。

圖1 購置的部分基礎(chǔ)物理實驗儀器

在修購專項資金的支持下，專業(yè)實驗室實驗項目也得到了極大地豐富，學生可以有更多機會接觸不同項目的儀器，開闊了眼界，拓寬了知識面；同時，創(chuàng)新訓練實驗室平臺也得以搭建起來，儀器設(shè)備基本滿足學生的創(chuàng)新訓練需求；一些物理課外小組活動也順利開展。實驗課程甚至滿足本院內(nèi)學生其他課程用機需求的多功能實驗室。

除了以上對實驗室儀器的更新配置，對實驗教學工具和實驗環(huán)境設(shè)施也進行了投入。為教學方便，購置65寸多媒體一體機18臺，實驗教師可以將PPT課件或視頻教學文件直接展示于多媒體機上，彌補了黑板展示范圍不夠的問題，且具有可重復性，對一些不能及時掌握老師講解的同學，可以方便其重復學習。除此之外，也購置了一批顯示器(數(shù)字標牌)，置于實驗室外，專門展示一些與該實驗室實驗項目相關(guān)的圖片，體現(xiàn)出一種文化氛圍，也可以使瀏覽者迅速了解該實驗室的信息。另外，每個實驗房間按房間面積，合理配置了空調(diào)，使得上課的學生舒適度更佳，更好投入學習。各實驗室也配置了電子日歷表，有時間、溫度、濕度顯示，對某些實驗項目，方便了學生在實驗過程中對溫度及濕度的了解。上述案例如圖2、圖3所示。

圖2 多媒體一體機及電子日歷

以上物質(zhì)文化建設(shè)，都體現(xiàn)了以人為本的原則，滿足師生工作學習需求，最終服務于教育。

2.2 完善規(guī)章制度

制度文化是人們在社會實踐中長期形成地對制度的價值判斷和對待制度的方式[9]。制度文化

處于精神文化和物質(zhì)文化的中間層，既是物質(zhì)文化的載體，又是精神文化的保證[10]。加強制度文化建設(shè)可避免文化建設(shè)物質(zhì)化和虛空化[11-13]。在校園文化中，制度是規(guī)范師生行為的準則和依據(jù)，具有規(guī)范性、程序性、指導性、約束性、鞭策性和激勵性等[14]，是教學活動順利開展的保障。規(guī)章制度的制定一定要合理，且有可執(zhí)行性。本中心圍繞本中心教學及安全的實際情況，從教學秩序到安全管理，制定了一系列章程，如《實驗中心開放管理規(guī)定》《學生實驗守則》《實驗教師崗位職責》《實驗室安全管理規(guī)定》《儀器設(shè)備管理制度》等，這些規(guī)章章程的制定，其理念都是“以人為本”，既管理于人，最后也受益于人，有效保障了實驗教學的有序開展。多年來，中心旗下所負責的教學實驗室教學活動開展順利，無實驗操作等安全事故出現(xiàn)。

2.3 具有引領(lǐng)精神的文化墻設(shè)計

精神文化是思想意識形態(tài)的反映，是內(nèi)在的，表現(xiàn)為實驗室的文化理念、價值觀、行為方式等[15]。精神文化以物質(zhì)文化為依托，以制度文化為保障，而得以表達。為營造良好的學習環(huán)境和氛圍，中心對實驗室外公共區(qū)域環(huán)境也做了改造。如配置了學習桌椅，可以方便學生學習；走廊墻上也進行了精心設(shè)計，或展示實驗中心風貌，或介紹經(jīng)典實驗，或介紹物理大師，或介紹科技前沿。文化墻的設(shè)計模塊如下，具體案例如圖4-6所示。

文化墻的設(shè)計，形成了一種特殊的文化氛圍，不僅美化了環(huán)境，也陶冶了師生的性情，給予師生文化自信又給予了精神指引，激發(fā)了師生的學習熱情和工作熱情。

圖4 物理教學實驗中心介紹

圖5 著名物理學家介紹

圖6 著名實驗室及最美實驗介紹

3 以實驗室為依托的主要成果

物理實驗室是工科專業(yè)進行工程教育專業(yè)認證評估時必須要考察的環(huán)節(jié)，2015至2020年以來，物理教學實驗中心輔助學校電氣工程、機械工程、土木工程、安全工程等12個專業(yè)順利完成專業(yè)評估。在師生的共同努力下，2015至2020年，在創(chuàng)新實驗平臺支持下的大學生物理競賽團隊參加全國大學生物理學術(shù)競賽(CUPT)獲獎3項，其中二等獎1項、三等獎2項，獲得華東地區(qū)物理學術(shù)競賽特等獎1項、三等獎2項，美國大學生物理學術(shù)競賽銅牌1項，國際大學生物理競賽銀獎7項、銅獎19項，全國大學生物理競賽二等獎1項、優(yōu)秀獎3項。實驗中心教師發(fā)表實驗相關(guān)教學論文23篇，申請到實驗類教學改革項目21項，獲得授權(quán)實用新型發(fā)明專利2項。中心教師參加物理實驗課教學比賽獲獎7項，其中華東區(qū)賽二等獎1項，省級賽一等獎1項、二等獎1項、三等獎2項，校級賽一等獎1項、二等獎1項。校級優(yōu)秀教學成果獎特等獎1項、二等獎1項。中心教師編寫的實驗教材獲得2016年全國煤炭行業(yè)優(yōu)秀教材二等獎。

4 結(jié) 語

物質(zhì)文化建設(shè)為師生探索知識提供了最基本的物質(zhì)保障，制度文化建設(shè)為師生工作學習生活的正常開展提供了制度保障，在此基礎(chǔ)上，精神文化得以蓬勃發(fā)展，形成了良好的學風、教風、校風。以人為本的實驗室文化建設(shè)，促進了教學的良性發(fā)展，師生各項競賽碩果累累，為創(chuàng)新人才的培養(yǎng)打下了堅實基礎(chǔ)。