淺議農業院校物理實驗室的建設與管理
佚名
作者:于鳳梅周麗萍陳紅斌潘玲珠
摘要:結合普通農科院校的教學實踐,就充分利用現有實驗室資源,對物理實驗室的建設,如儀器設備的購置、開放式實驗室和探究型實驗室的建設等問題進行探討,對實驗室的管理等諸方面進行了討論。 關鍵詞:物理實驗室;配置;管理 實施創新教育,培養創新型人才是我國21世紀教育的重要使命。實驗教學是培養學生獨立思考能力、動手能力、激發創造熱情、訓練創新思維、開發智力和非智力因素及提高實踐創新能力的過程。實驗室是實驗教學的場所,而實驗室的建設和管理直接影響到實驗教學的效果。因此,各高校都非常重視實驗室的建設和管理。隨著教育改革的不斷深化,我院物理實驗室的建設和物理實驗教學改革也取得了一定的成績,實驗條件有了很大的改善。下面結合我校的具體情況,對物理實驗室的建設和管理進行一些討論。 合理配置物理實驗室 仲愷農業技術學院于1987升格為本科院校,當時只有一間100平方米的基礎物理實驗室。經過20多年的建設,已經由原來的1間擴建成現在的7間,由原來的實驗體系設置一般化發展成現在包括具有較先進實驗體系的基礎物理實驗室、電工電子實驗室的綜合性較強的物理學科實驗中心,承擔著校內20多個專業的實驗教學。由于我院規模不大,在實驗場地和資金有限的情況下,合理配置物理實驗室尤為重要。 (一)配置合理先進的實驗設備儀器 在有限的資金范圍內,為了達到教育部的評估標準,同時體現實驗項目的先進性和實用性,在院系的安排下,我們專程走訪了中山大學、華南理工大學、華南農業大學等省內名校的物理實驗室和南京激光、浙江天煌等知名教儀廠家,在廣泛、深入調查研究的基礎上,對實驗項目的選擇和儀器設備的配置作了較為詳盡的計劃。 首先,物理實驗室是進行實驗課程的載體,所開設的實驗項目是完成教學工作的前提和保障。按照大綱的要求,應能開出力、熱、電、光和近代物理等五個方面的實驗,如此方能根據教學計劃的學時數,并結合各專業班的特點進行合理的組合搭配,高效地發揮該門課程的作用,故實驗室應根據經費的情況及現有的條件,逐步地完善整個實驗項目體系。 其次,在擬訂采購清單時注意選擇具有先進性的儀器,當今科學技術日新月異,儀器更新速度很快,適當地選購一些先進的儀器,比如盡可能地使用光電自動計時而避免使用秒表,盡可能安排一些光、機、電、計算機一體化的實驗如電子和場實驗儀、霍耳效應實驗儀等,這樣既可以提高實驗室的檔次,又可使學生開闊眼界。通過親手實驗使他們不再感到科學的神秘,這對培養高素質的人才非常有益。當然先進的儀器比較昂貴,容易與經費的相對緊張相矛盾,這就存在著合理配置實驗項目和儀器數量的問題。一般高檔先進的儀器可少購幾套,花錢較少的項目則可多購幾套。這樣可以保證實驗項目的改進和儀器的更新換代,使實驗教學跨上一個新的臺階。在具體的實驗安排中,可以采用大循環套小循環的方式進行實驗,進而彌補儀器套數少的弊端。 (二)構建多樣化的物理實驗室 充分利用現有儀器設備,建設開放式實驗室為了提升學生的實驗技能,我們將一些基礎實驗,如基本量度、萬用表的使用、示波器的使用等改為開放性實驗,讓學生自由到實驗室選做。并增補了一些能夠更好地綜合訓練學生的實驗思維和動手能力的實驗項目,如電表的改裝、浮水硬幣實驗——表面張力研究、駐波與克拉尼圖形、靜電感應及其應用等實驗。 開放實驗室給學生提供必要的場所、儀器設備和輔導應使學生能夠自己完成感興趣的設計性實驗。設計性實驗需要學生結合并運用所學的理論知識和實驗技能去分析問題和解決問題,對提高學生的實驗積極性,活躍學生的實驗思維,充分發揮學生的主觀能動性和創造性非常有利,能夠使學生的創新意識和創新能力得到很好的啟發和鍛煉。農學院有三分之二的學生高考時選擇非物理學科,因此,學生的物理理論和實驗基礎比較薄弱,然而只要我們選題和引導得當,學生同樣有能力去完成一些簡單的設計性實驗。結合我院學生的具體情況及現有的儀器,我們編寫了“伏安法測電阻及誤差分析”、“電表的改裝”、“用電位差計測電動勢”、“靜電感應及其應用”等簡單的設計性實驗的指導書。在實驗指導書中,教師只寫實驗的目的(要求)、參考儀器、原理及注意事項。在實驗前,教師進行簡要的介紹,然后由學生通過查閱文獻資料來設計實驗步驟和實驗電路圖等。設計方案在得到指導教師的同意后學生才可開展實驗。實踐證明,學生的實驗熱情高了,設計實驗的能力有了很大的提高,取得了良好的教學效果。 充分利用閑置或報廢的儀器,建立探究型實驗室我校由于建校歷史長,有大量報廢儀器和一些因課程改革而閑置的儀器。這些淘汰下來的儀器,棄之可惜,又占用儀器室。因此,可以挑選部分儀器建立探究型實驗室,展示其內部結構,給學生以感性上的認識。例如,將報廢的顯微鏡剖開,了解其光學結構;將上世紀70年代的電子管示波器拆開,觀察示波器的內部結構,了解其工作原理;拆卸報廢的各類電表、表頭、各種測試儀的機箱等,讓學生更清楚地了解其工作原理和內部結構等。實踐顯示,學生對整個過程充滿新鮮感,單調的物理實驗變得富有趣味性,學生的實踐動手能力和創新思維能力得到明顯提高。 充分利用現代化技術,建立網絡實驗室我們在傳統物理實驗室的基礎上,利用計算機技術、網絡通信技術、多媒體技術、加工處理傳播技術等,將現實物理實驗室中的各種實驗資源進行處理后建立起網絡實驗室。網絡實驗室的優點主要表現在以下兩個方面: 1.使實驗教學內容得到了擴充,給實驗教學本身以更大的自由度。網絡實驗室建立了物理實驗課件和課件庫,安裝了仿真物理實驗室,與現代遠程物理實驗網站(www. elab. sdu. edu. cn)、物理園(www. hk-phy. org)等鏈接,使實驗教學內容得到了擴充,實驗教學本身的自由度更大了。