基于大学物理实验室的创新平台研究

齐红霞　赵波

摘 要 大学物理实验室是培养理工科学生实验和创新技能的最佳场所之一。长期以来，大学物理实验室只作为教学场所，没有起到科技创新的作用。探索利用信息化手段进行管理，充分发挥大学物理实验室的作用，改变传统实验教学模式，建立创新实验平台。

关键词 物理实验室；创新平台；信息化技术

中图分类号：G482 文献标识码：B

文章编号：1671-489X（2015）10-0022-02

Research on Innovation Platform based on Physics Laboratory//QI Hongxia， ZHAO Bo

Abstract University physics laboratory is one of the best places to cultivate students experimental and innovation skills. For a long time， the university physics laboratory is just used as teaching place， which did not play the role of scientific and technological innovation. In this paper， information technology for management is explored to establish innovation experiment platform， which gives full play to the role of university physics laboratory and changes the traditional teaching mode.

Key words physics laboratory； innovation platform； information technology

1 引言

创新是国家兴旺发达的动力，是产业和科学发展的源泉，培养具有创新思想的大学生是现代高等教育最重要和艰巨的任务之一。大学物理是高等院校理工科学生的专业基础课程，主要培养学生理解自然规律、分析解决实际科学问题的能力，依赖大学物理实验，向学生提供验证理论知识和物理规律的形象描述[1-2]。

目前，大多数高校的物理实验主要有验证某些物理定理、定律的验证性实验和培养学生探索能力的设计性实验，但以验证性实验为主。然而，在实际的物理实验教学中，存在很多形而上学的误区，背离了设置物理实验课程的初衷。对于验证性的实验，往往以教师讲解为主，甚至会将实验流程完整地演示给学生，学生只要照着教师的步骤去做，然后记录数据，得到结果即可。在此种实验过程中，虽然学生动手了，但是没有动脑，只能算作模仿，完全达不到培养能力的目的[3]。

因此，对于大学物理实验教学，不能仅仅停留在维持实验室正常运转、保障实验室使用安全和保证师生正常教学的初级阶段，亟待更新传统的实验教学方式，提高学生对大学物理实验的积极性，培养具有创新思维的新型大学生。本文探索利用信息化手段进行管理，充分发挥大学物理实验室的作用，建立创新实验平台，改变传统实验教学模式。

2 创新平台基础建设

建立创新平台的目的是为学生创造一个良好的创新环境，并最大限度地发挥大学物理实验室的作用。创新的主体是学生和教师，因此，调动学生和教师的主观能动性是创新平台建设最基础的内容。教师在引导学生创新思维的过程中起着至关重要的作用，教师的言传身教及思维方式影响着学生的行为方法[4]。大学物理教师在讲解物理知识的时候应该以启发式教学为主，多引导学生思考和分析，让学生对物理现象感兴趣，为物理实验打下基础。承担科研任务的教师更具有培养学生学习兴趣的优势，一般的科研项目都是学科前沿，教师可以自己的项目为载体，提出一系列的思考题，激发学生的求知欲。

组建包括教师和学生在内的创新团队，结合各自专业特点和技术特长在团队内分工合作。创新团队应树立“以解决实际问题为核心”的创新理念，在团队教师的指导下，学生把课堂所学的理论知识应用于实践，进一步培养对物理实验的兴趣，切实认识到大学物理实验的重要性。在解决实际问题的过程中，每个学生都可以发挥自身特长，展现思维的开阔性，不必拘泥于任何思想束缚。同样，教师也要改变传统课堂教学中的角色，成为培养学生创新思维的引路人。创新团队实行自由退出机制，不会成为成员的思维禁锢。团队成员通力合作，形成协同创新的良好氛围。

设置创新学分的激励政策可进一步鼓励创新精神，挖掘学生创新潜力。创新学分不是学生为应付考试而设置的障碍，而是向更高层次迈进的阶梯。同时，设置对教师的激励政策，将指导的学生纳入工作量的考核范围，形成教师与学生的良性互动和友好的创新氛围[5]。

3 创新平台运行机制

创新平台的运行依赖于已有物理实验室人力和物力的合理配置，既不是对现有实验室运行机制的完全否定，也不能盲目打乱重新建设，必须经过充分论证。学生的创新思维可以立项的形式表现出来，这样既有可行性分析，又有可以考核的鉴定结果。平台运行机制如图1所示。

第一阶段进行课题论证和立项。课题可以由教师或者企业提出，也可以由学生根据自己的思考自由提出，所有课题都需提交到导师组进行可行性论证，论证之后由实验室公布，学生自由选题并组建团队进行答辩。答辩通过后进行课题立项，在导师参与下提出经费需求，配套经费由实验室支出，学生填报项目任务书。

第二阶段为创新平台的仪器调配和课题开展，这是最为关键和具有挑战性的阶段，涉及现有实验室人员和仪器的二次调配。学生根据自己的课题提出所有用到的仪器上报实验办公室，办公室负责安排开展课题的实验场所。在课题开展时，学生应自觉维护实验仪器，保证仪器的正常运行，如有仪器损坏应及时上报实验指导教师，以免耽误正常的教学。在课题开展过程中使用的课题经费要受到指导教师的监督管理。

第三阶段为项目考核和成果汇报。指导教师决定课题是否能够进行最终考核，考核时需要经过专家认定，学生进行答辩演示。课题的成果可以论文、专利或样品样机等形式呈现，也可以书面报告的形式。创新的过程不会总是成功，创新允许失败，但是学生会在创新中成长，总结失败的教训，或者验证方案的不可行，在创新实践工程中得到锻炼。

创新团队在完成立项课题之后即可自行解散。团队成员可以根据自己的时间安排和兴趣爱好再行组建新的团队，参与其他项目的创新研究。以项目研究为客体、以解决实际问题为核心的创新平台，可以提高学生的研究热情，使大学物理实验更好地配合课堂理论教学。

4 创新平台管理机制

创新平台的有效运行必须依靠信息化的管理手段，包括对实验人员和仪器的双重管理[6-7]。实验人员和仪器状态实行信息化管理，网上实时查询。开发适合物理实验室创新平台的管理软件，建立实验仪器和实验场所数据库，分配教师和学生登录端口，在保证大学物理公共实验教学的基础上，合理安排实验指导教师和学生的创新实验时间和地点。

建立一套行之有效的管理制度是实现创新平台长期运行的保障。管理制度是实验场所和仪器的使用规范，对创新平台建设的可持续发展具有重要意义，学生应在保证平台正常运行的前提下进行项目研究工作。应使学生意识到建立制度的目的不是束缚学生的思维，而是学生把思想转变为实践的保障机制。对创新平台的使用实行网上预约制度，并制定仪器使用规则，对仪器的借调时间、位置移动、归还时间、维修保养、损坏赔偿等环节严格把关，做好仪器的使用记录。

5 结语

建设创新平台是大学物理实验教学改革的重要方向之一。以项目研究为客体、以解决实际问题为核心的创新平台，可以使大学物理实验更好地配合课堂理论教学。合理的资源配置、有效的运行机制和高效的信息化管理为创新平台的建设提供了保障。探索建立大学物理创新平台将有助于转变高校人才培养模式，提升大学生创新素质。

参考文献

[1]张增明，孙腊珍，霍剑青，等.创新研究型物理实验教学平台的建设与实践[J].物理实验，2009（7）：15.

[2]夏桂珍，王继东.大学物理实验中学员创新能力的培养[J].武警工程学院学报，2002（18）：9.

[3]张锐波，沈剑峰，杜金潮.大学物理实验创新教学[J].实验室研究与探索，2010（29）：80.

[4]李仁文.大学物理实验教学中创新能力的培养[J].合肥师范学院学报， 2010（28）： 50.

[5]刘烈，张朝民，吴建宝.大学物理创新实验平台的建设与研究[J].科协论坛，2013（7）：80.

[6]李晔.突出创新能力培养构建物理实验教学新体系[J].教育经济研究，2008（12）：53.

[7]谢素艳.物理实验教学中培养创新能力的又一途径[J].东北师范大学学报，2006（3）：46.