農(nóng)業(yè)院校物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理論文
摘要：結(jié)合普通農(nóng)科院校的教學(xué)實(shí)踐，就充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室資源，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)，如儀器設(shè)備的購(gòu)置、開放式實(shí)驗(yàn)室和探究型實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)等問(wèn)題進(jìn)行探討，對(duì)實(shí)驗(yàn)室的管理等諸方面進(jìn)行了討論。
關(guān)鍵詞：物理實(shí)驗(yàn)室；配置；管理
實(shí)施創(chuàng)新教育，培養(yǎng)創(chuàng)新型人才是我國(guó)21世紀(jì)教育的重要使命。實(shí)驗(yàn)教學(xué)是培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立思考能力、動(dòng)手能力、激發(fā)創(chuàng)造熱情、訓(xùn)練創(chuàng)新思維、開發(fā)智力和非智力因素及提高實(shí)踐創(chuàng)新能力的過(guò)程。實(shí)驗(yàn)室是實(shí)驗(yàn)教學(xué)的場(chǎng)所，而實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理直接影響到實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果。因此，各高校都非常重視實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理。隨著教育改革的不斷深化，我院物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革也取得了一定的成績(jī)，實(shí)驗(yàn)條件有了很大的改善。下面結(jié)合我校的具體情況，對(duì)物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)和管理進(jìn)行一些討論。
合理配置物理實(shí)驗(yàn)室
仲愷農(nóng)業(yè)技術(shù)學(xué)院于1987升格為本科院校，當(dāng)時(shí)只有一間100平方米的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室。經(jīng)過(guò)20多年的建設(shè)，已經(jīng)由原來(lái)的1間擴(kuò)建成現(xiàn)在的7間，由原來(lái)的實(shí)驗(yàn)體系設(shè)置一般化發(fā)展成現(xiàn)在包括具有較先進(jìn)實(shí)驗(yàn)體系的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)室、電工電子實(shí)驗(yàn)室的綜合性較強(qiáng)的物理學(xué)科實(shí)驗(yàn)中心，承擔(dān)著校內(nèi)20多個(gè)專業(yè)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)。由于我院規(guī)模不大，在實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地和資金有限的情況下，合理配置物理實(shí)驗(yàn)室尤為重要。
（一）配置合理先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備儀器
在有限的資金范圍內(nèi)，為了達(dá)到教育部的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的先進(jìn)性和實(shí)用性，在院系的安排下，我們專程走訪了中山大學(xué)、華南理工大學(xué)、華南農(nóng)業(yè)大學(xué)等省內(nèi)名校的物理實(shí)驗(yàn)室和南京激光、浙江天煌等知名教儀廠家，在廣泛、深入調(diào)查研究的基礎(chǔ)上，對(duì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的選擇和儀器設(shè)備的配置作了較為詳盡的計(jì)劃。
首先，物理實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)課程的載體，所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目是完成教學(xué)工作的前提和保障。按照大綱的要求，應(yīng)能開出力、熱、電、光和近代物理等五個(gè)方面的實(shí)驗(yàn)，如此方能根據(jù)教學(xué)計(jì)劃的學(xué)時(shí)數(shù)，并結(jié)合各專業(yè)班的特點(diǎn)進(jìn)行合理的組合搭配，高效地發(fā)揮該門課程的作用，故實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)經(jīng)費(fèi)的情況及現(xiàn)有的條件，逐步地完善整個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目體系。
其次，在擬訂采購(gòu)清單時(shí)注意選擇具有先進(jìn)性的儀器，當(dāng)今科學(xué)技術(shù)日新月異，儀器更新速度很快，適當(dāng)?shù)剡x購(gòu)一些先進(jìn)的`儀器，比如盡可能地使用光電自動(dòng)計(jì)時(shí)而避免使用秒表，盡可能安排一些光、機(jī)、電、計(jì)算機(jī)一體化的實(shí)驗(yàn)如電子和場(chǎng)實(shí)驗(yàn)儀、霍耳效應(yīng)實(shí)驗(yàn)儀等，這樣既可以提高實(shí)驗(yàn)室的檔次，又可使學(xué)生開闊眼界。通過(guò)親手實(shí)驗(yàn)使他們不再感到科學(xué)的神秘，這對(duì)培養(yǎng)高素質(zhì)的人才非常有益。當(dāng)然先進(jìn)的儀器比較昂貴，容易與經(jīng)費(fèi)的相對(duì)緊張相矛盾，這就存在著合理配置實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和儀器數(shù)量的問(wèn)題。一般高檔先進(jìn)的儀器可少購(gòu)幾套，花錢較少的項(xiàng)目則可多購(gòu)幾套。這樣可以保證實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的改進(jìn)和儀器的更新?lián)Q代，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)跨上一個(gè)新的臺(tái)階。在具體的實(shí)驗(yàn)安排中，可以采用大循環(huán)套小循環(huán)的方式進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，進(jìn)而彌補(bǔ)儀器套數(shù)少的弊端。
（二）構(gòu)建多樣化的物理實(shí)驗(yàn)室
充分利用現(xiàn)有儀器設(shè)備，建設(shè)開放式實(shí)驗(yàn)室為了提升學(xué)生的實(shí)驗(yàn)技能，我們將一些基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)，如基本量度、萬(wàn)用表的使用、示波器的使用等改為開放性實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生自由到實(shí)驗(yàn)室選做。并增補(bǔ)了一些能夠更好地綜合訓(xùn)練學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維和動(dòng)手能力的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如電表的改裝、浮水硬幣實(shí)驗(yàn)——表面張力研究、駐波與克拉尼圖形、靜電感應(yīng)及其應(yīng)用等實(shí)驗(yàn)。
開放實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供必要的場(chǎng)所、儀器設(shè)備和輔導(dǎo)應(yīng)使學(xué)生能夠自己完成感興趣的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)需要學(xué)生結(jié)合并運(yùn)用所學(xué)的理論知識(shí)和實(shí)驗(yàn)技能去分析問(wèn)題和解決問(wèn)題，對(duì)提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)積極性，活躍學(xué)生的實(shí)驗(yàn)思維，充分發(fā)揮學(xué)生的主觀能動(dòng)性和創(chuàng)造性非常有利，能夠使學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)和創(chuàng)新能力得到很好的啟發(fā)和鍛煉。農(nóng)學(xué)院有三分之二的學(xué)生高考時(shí)選擇非物理學(xué)科，因此，學(xué)生的物理理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)比較薄弱，然而只要我們選題和引導(dǎo)得當(dāng)，學(xué)生同樣有能力去完成一些簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。結(jié)合我院學(xué)生的具體情況及現(xiàn)有的儀器，我們編寫了“伏安法測(cè)電阻及誤差分析”、“電表的改裝”、“用電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)”、“靜電感應(yīng)及其應(yīng)用”等簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的指導(dǎo)書。在實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書中，教師只寫實(shí)驗(yàn)的目的（要求）、參考儀器、原理及注意事項(xiàng)。在實(shí)驗(yàn)前，教師進(jìn)行簡(jiǎn)要的介紹，然后由學(xué)生通過(guò)查閱文獻(xiàn)資料來(lái)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)步驟和實(shí)驗(yàn)電路圖等。設(shè)計(jì)方案在得到指導(dǎo)教師的同意后學(xué)生才可開展實(shí)驗(yàn)。實(shí)踐證明，學(xué)生的實(shí)驗(yàn)熱情高了，設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)的能力有了很大的提高，取得了良好的教學(xué)效果。
充分利用閑置或報(bào)廢的儀器，建立探究型實(shí)驗(yàn)室我校由于建校歷史長(zhǎng)，有大量報(bào)廢儀器和一些因課程改革而閑置的儀器。這些淘汰下來(lái)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(shí)驗(yàn)室，展示其內(nèi)部結(jié)構(gòu)，給學(xué)生以感性上的認(rèn)識(shí)。例如，將報(bào)廢的顯微鏡剖開，了解其光學(xué)結(jié)構(gòu)；將上世紀(jì)70年代的電子管示波器拆開，觀察示波器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，了解其工作原理；拆卸報(bào)廢的各類電表、表頭、各種測(cè)試儀的機(jī)箱等，讓學(xué)生更清楚地了解其工作原理和內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。實(shí)踐顯示，學(xué)生對(duì)整個(gè)過(guò)程充滿新鮮感，單調(diào)的物理實(shí)驗(yàn)變得富有趣味性，學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力和創(chuàng)新思維能力得到明顯提高。
充分利用現(xiàn)代化技術(shù)，建立網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室我們?cè)趥鹘y(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)室的基礎(chǔ)上，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)、多媒體技術(shù)、加工處理傳播技術(shù)等，將現(xiàn)實(shí)物理實(shí)驗(yàn)室中的各種實(shí)驗(yàn)資源進(jìn)行處理后建立起網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：
1.使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容得到了擴(kuò)充，給實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身以更大的自由度。網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室建立了物理實(shí)驗(yàn)課件和課件庫(kù)，安裝了仿真物理實(shí)驗(yàn)室，與現(xiàn)代遠(yuǎn)程物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)站、物理園等鏈接，使實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容得到了擴(kuò)充，實(shí)驗(yàn)教學(xué)本身的自由度更大了。
2.在網(wǎng)絡(luò)實(shí)驗(yàn)室上發(fā)布實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料和儀器設(shè)備信息，提高實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。例如，將實(shí)驗(yàn)錄像、掛圖、文字材料等指導(dǎo)性資料上傳到網(wǎng)上，使學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前就對(duì)實(shí)驗(yàn)儀器和內(nèi)容有所了解，尤其是設(shè)計(jì)性和探究型實(shí)驗(yàn)信息的發(fā)布更有利于學(xué)生選擇自己感興趣的實(shí)驗(yàn)，并做相關(guān)的調(diào)研，為實(shí)驗(yàn)的開展奠定基礎(chǔ)，從而取得良好的教學(xué)效果。發(fā)布儀器設(shè)備的信息、實(shí)現(xiàn)網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)預(yù)約，使學(xué)生了解實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)有的儀器設(shè)備及各個(gè)實(shí)驗(yàn)室的使用情況（時(shí)間安排等），可以給學(xué)生更大的學(xué)習(xí)空間，同時(shí)也為教師的實(shí)驗(yàn)教學(xué)帶來(lái)方便。
不斷提高物理實(shí)驗(yàn)室的管理水平
物理實(shí)驗(yàn)室是進(jìn)行物理學(xué)教學(xué)、研究、實(shí)驗(yàn)的重要場(chǎng)所。搞好實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的同時(shí)還要提高實(shí)驗(yàn)室管理水平，這樣才能充分發(fā)揮其實(shí)驗(yàn)教學(xué)的作用。因此，實(shí)驗(yàn)室管理不容忽視。
結(jié)合具體情況進(jìn)行師資體制改革多年來(lái)，很多高校為了體現(xiàn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重要性，把實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)與理論教學(xué)分開，獨(dú)立開設(shè)一門課程，這一措施的確對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高起到了一定的促進(jìn)作用。然而在像我們這樣的普通農(nóng)科院校里，教師數(shù)量少，目前尚無(wú)專職的物理實(shí)驗(yàn)教師，如果再把實(shí)驗(yàn)教學(xué)和理論截然分開，各行其道而不顧及兩者的內(nèi)在聯(lián)系，只會(huì)使得兩種教學(xué)在進(jìn)度上的配合和反饋難以實(shí)現(xiàn)。我們借鑒了銅陵學(xué)院的師資改革方案，將物理實(shí)驗(yàn)室與物理教研室改制為一套班子，共同承擔(dān)物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理兩門課程的教學(xué)任務(wù)。如此可以解決兩種教學(xué)的配合和反饋等難題，也有利于課程內(nèi)容體系的改革和創(chuàng)新，同時(shí)也可以壯大和提高實(shí)驗(yàn)教師隊(duì)伍及其業(yè)務(wù)素質(zhì)，從根本上解決長(zhǎng)期存在的實(shí)驗(yàn)課與理論課不便協(xié)調(diào)的矛盾。同時(shí)我院在實(shí)驗(yàn)教學(xué)工作量統(tǒng)計(jì)方面也做出了改革，課程基本系數(shù)由原來(lái)的0.8提高到1.0，使得相同時(shí)間的實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的工作量基本相同，極大地提高了教師的工作熱情，徹底改變了以前教師重理論，輕實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象。為了更好地提高教師的工作積極性和業(yè)務(wù)水平，學(xué)校還設(shè)立了實(shí)驗(yàn)技術(shù)優(yōu)秀成果獎(jiǎng)，并不斷地創(chuàng)造條件分期分批培養(yǎng)師資，不斷提高教師實(shí)驗(yàn)技能，以適應(yīng)高校的發(fā)展。
不斷深化實(shí)驗(yàn)課程改革實(shí)驗(yàn)設(shè)備的更新和投入應(yīng)有與之配套的課程改革方案，但課程體系的改革是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，應(yīng)該根據(jù)大學(xué)物理課程的特點(diǎn)進(jìn)行全面規(guī)劃。首先是改革教學(xué)內(nèi)容，我院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是農(nóng)學(xué)系部的一門公共基礎(chǔ)課程，基礎(chǔ)性的核心，應(yīng)該體現(xiàn)在動(dòng)手能力和創(chuàng)新意識(shí)兩方面的培養(yǎng)上：第一是選用重點(diǎn)教材，結(jié)合實(shí)驗(yàn)室條件和教學(xué)實(shí)際，以常規(guī)實(shí)驗(yàn)為主，結(jié)合學(xué)生的專業(yè)特點(diǎn)，適當(dāng)擴(kuò)充綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)，編寫適當(dāng)?shù)膶?shí)驗(yàn)指導(dǎo)書。如對(duì)于農(nóng)學(xué)專業(yè)和植物保護(hù)專業(yè)的學(xué)生可以開設(shè)“浮水硬幣實(shí)驗(yàn)——表面張力研究”、“靜電感應(yīng)及其應(yīng)用”等設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)。第二是進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革，落實(shí)學(xué)生在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的主體地位。給學(xué)生提供獨(dú)立自主、自由發(fā)揮的機(jī)會(huì)，實(shí)驗(yàn)時(shí)每人一組，這對(duì)調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，提高學(xué)習(xí)興趣大有裨益。第三是提高實(shí)驗(yàn)考核綜合化水平，按照學(xué)生掌握知識(shí)技能的規(guī)律付諸相應(yīng)的考核手段，實(shí)驗(yàn)教師在對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)考核時(shí)，應(yīng)當(dāng)把學(xué)生的平時(shí)成績(jī)及期末的實(shí)驗(yàn)成績(jī)考核作加權(quán)求和，并逐步提高綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和探究性實(shí)驗(yàn)的權(quán)重，鼓勵(lì)學(xué)生多選擇該方面的實(shí)驗(yàn)進(jìn)行設(shè)計(jì)和探究，進(jìn)而提高學(xué)生的科學(xué)研究能力。實(shí)踐證明，提高實(shí)驗(yàn)過(guò)程成績(jī)?cè)诳偝煽?jī)中的比重，綜合評(píng)定學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績(jī)這些舉措可以使學(xué)生在平時(shí)的實(shí)驗(yàn)中充分發(fā)揮其主觀能動(dòng)性。
建立配套制度，強(qiáng)化管理力度規(guī)章制度是行動(dòng)的規(guī)范，依照規(guī)章制度辦事，才能少犯錯(cuò)誤甚至不犯錯(cuò)誤，各項(xiàng)工作才能高效完成。否則會(huì)出現(xiàn)工作管理混亂，工作的盲目性增多，積極性、主動(dòng)性不強(qiáng)，辦事效率低下等問(wèn)題。我們?cè)诟咝?shí)驗(yàn)室管理章程的指導(dǎo)下，完善和制定了《儀器設(shè)備管理制度》、《實(shí)驗(yàn)室安全制度》、《學(xué)生實(shí)驗(yàn)守則》、《設(shè)備損壞丟失賠償制度》等多項(xiàng)管理制度并公布上墻，其中對(duì)于設(shè)計(jì)性和探究型這類自主性較強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)，在《實(shí)驗(yàn)室安全制度》中進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，特別提醒。同時(shí)還制定了《實(shí)驗(yàn)室技術(shù)檔案管理制度》，對(duì)技術(shù)資料的收集、歸檔和管理職責(zé)等作出具體的規(guī)定。搞好實(shí)驗(yàn)室檔案的建設(shè)工作，可對(duì)以前的工作作出具體的分析和研究，以便找出問(wèn)題，尋求解決問(wèn)題的方法。充分做好設(shè)備維修檔案、設(shè)備使用時(shí)數(shù)、學(xué)生實(shí)驗(yàn)后續(xù)投入設(shè)備的登記造冊(cè)等基本信息收集整理工作，可以更好地為實(shí)驗(yàn)室教學(xué)和管理服務(wù)。
基于以上工作，今后努力的方向是逐步完善傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室的管理方法，應(yīng)用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立物理實(shí)驗(yàn)信息管理平臺(tái)，該平臺(tái)主要是集網(wǎng)上實(shí)驗(yàn)室教務(wù)管理、實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備管理、實(shí)驗(yàn)室資料管理、實(shí)驗(yàn)室開放管理等于一體的實(shí)驗(yàn)室管理系統(tǒng)。引進(jìn)現(xiàn)代化的管理手段，可以使實(shí)驗(yàn)室達(dá)到自動(dòng)化運(yùn)行，對(duì)于提高工作效率、降低運(yùn)行成本將起到重要的作用。物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)與管理作為一項(xiàng)實(shí)踐活動(dòng)，要求廣大物理教育工作者進(jìn)行長(zhǎng)期的學(xué)習(xí)、交流、實(shí)踐及創(chuàng)造性地開發(fā)多種資源渠道，從而把物理實(shí)驗(yàn)室建成培養(yǎng)創(chuàng)新人才的搖籃。
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