董愛國 周惟公 張自力 鄭志遠 蔣 蕓 馮 娟 樊振軍 高 華 王亞芳

（中國地質大學（北京）實驗物理教學中心，北京 100083）

開放式創(chuàng)新型實驗物理教學中心的建設與發(fā)展＊＊

董愛國 周惟公 張自力 鄭志遠 蔣 蕓 馮 娟 樊振軍 高 華 王亞芳

（中國地質大學（北京）實驗物理教學中心，北京 100083）

對實驗物理教學中心基礎建設、教學質量監(jiān)控管理、師資隊伍建設以及教學環(huán)境建設等工作進行了探索與總結，項目的實施促進了大學生創(chuàng)新能力與素質的培養(yǎng)，確保了教學質量的穩(wěn)步提高.

開放；創(chuàng)新；物理實驗；教學中心

1 引言

高校實驗室是對學生進行綜合素質教育的重要課堂，是技術創(chuàng)新的有效載體.在進行創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)中，對實驗室的要求也越來越高，這就促使實驗室必須不斷加強自身建設，進行實驗室體制創(chuàng)新，以適應創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的需要［1～5］，各高校實驗室和教學中心均進行了有益的探索與實踐［6～11］.

基于此，中國地質大學（北京）實驗物理教學中心以第三次全國教育工作會議精神和國務院關于“深化教育改革全面推進素質教育，以培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神與實踐能力”的指示為指導，堅決貫徹《教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知》、《教育部關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知》等文件精神，依照北京市高等學?；A課“合格實驗室”評估體系、北京市高等學?！皩嶒灲虒W示范中心”評審指標，始終堅持“實踐育人”的教學宗旨，以培養(yǎng)學生的創(chuàng)新精神、實踐能力為教學目標，致力于教學內(nèi)容的更新，教學方式的現(xiàn)代化，教學管理模式的優(yōu)化建設.

2 建設開放式創(chuàng)新型實驗物理教學中心的實踐

2.1 搭建教學平臺，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)奠定基礎

實驗物理教學示范中心以創(chuàng)新精神、創(chuàng)新能力培養(yǎng)為核心，根據(jù)不同層次，不同專業(yè)的學生特點，建立了基礎型、綜合型、研究型、網(wǎng)絡以及演示實驗等5大平臺，搭建大學生實踐操作實驗室.

基礎型實驗平臺實行全天開放，在授課期間，每天上午9∶00～11∶30，下午2∶00～5∶30開放，專門為一些實驗基礎較為薄弱的學生開設，為學生提供了一個填平補齊的機會，面向學校所有專業(yè)（包括文科專業(yè)）的學生.既是課堂教學的向前延伸，也為對實驗感興趣的學生提供了動手操作的機會，同時大大提高了儀器設備的利用率.開設有單擺測重力加速度、扭秤測液體表面張力系數(shù)等基礎實驗項目.

綜合型實驗平臺實行按教學日歷開放以及寒暑假開放，可以進行彈性學習，面向全校大二理工科類25個專業(yè)1700余人開設.以實驗物理開放課作為平臺主要內(nèi)容，單獨設課，共計64學時，開設有聲速測量、簡諧振動的設計等46個綜合性實驗項目，其中設計性題目占20%，另有仿真實驗項目59項，全部采用一人一組制，年學時達13萬人時.

作為實驗物理教學的深化和延伸，搭建了研究型實驗平臺，預約性開放，實行以學生為中心的教學模式，形成了以自主型、研究型為主的學習方法，給學有余力的學生提供了研究實驗的機會.開設有液晶光電效應、碰撞打靶等13項定性半定量題目，向學生提供場地、儀器和資料.同時，鼓勵學生自主選擇實驗項目或完成大學生科技立項.2007年，響應教育部、學校等各級部門關于大學生創(chuàng)新團隊建設的精神，以實驗中心為依托，7項大學生創(chuàng)新項目獲得學校資助.在項目建設過程中，中心采取分工負責、定期檢查、集中交流等措施，確保了項目的順利開展，2008年9月，全部項目按計劃進行了答辯，其中3項被評為優(yōu)秀.

搭建網(wǎng)絡平臺，進行網(wǎng)絡開放，采用中國科技大學設計的仿真軟件，引入到網(wǎng)絡中，給學生提供了更多的學習機會，彌補了課堂教學師資、儀器等資源的不足.建立了實驗物理教學中心網(wǎng)站，學生根據(jù)中心教學規(guī)定和選課規(guī)則，登錄網(wǎng)址，自主選擇實驗內(nèi)容，自主選擇任課教師，自主選擇實驗時間.教學網(wǎng)站實行動態(tài)管理，學生能通過網(wǎng)站即時了解實驗中心通知、開設題目介紹、實驗的成績，還可以通過BBS與老師交流，即時溝通信息，學生也可在授課時間段內(nèi)進行退選和補選，極大地方便了學生，也解決了實驗教學與其他教學在安排上相互沖突的矛盾，許多學生都對網(wǎng)絡選課的新形式表示滿意.

演示實驗平臺是作為理論教學與實驗教學的結合點，設有演示題目72個，其中自制40個，課余時間向學生開放，使理論教學與實驗教學更加形象化、直觀化，有效地提高了學生課程學習的興趣和科學探索的熱情.

2007年秋季開始投入使用的大學生實踐操作實驗室，將校資產(chǎn)處報廢的部分儀器、設備等集中起來，給學生提供諸如鉆床、砂輪機、弧焊機、鉗子、扳手、改錐等各類工具，讓學生進行拆裝、修理等工藝和技能的訓練，收到良好的效果.同時也為高校儀器設備管理改革進行嘗試性的探索.

2.2 科學管理是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要保障

實驗物理教學示范中心制定有《實驗物理教學中心管理制度》、《實驗物理教學中心學生實驗守則》、《實驗物理教學中心教學考核辦法》、《實驗物理教學中心開放式教學選課規(guī)程》、《實驗物理教學中心實驗技術人員培訓管理制度》、《實驗物理教學中心儀器設備管理制度》、《實驗物理教學中心損壞、丟失儀器賠償制度》、《實驗物理教學中心低值品、易耗品、材料管理辦法》等，保障了中心的良好運行，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了重要的制度保障.

2.2.1 課程教學上的開放式管理

在課程教學上，逐步形成了全面開放實驗內(nèi)容，開放實驗時間，開放實驗儀器的開放管理辦法，實行全天開放、按教學日歷開放、預約開放、寒暑假開放、網(wǎng)絡開放，實行課上選做實驗、課下自主研究實驗、課外科技創(chuàng)新實驗等內(nèi)容豐富、形式多樣、多層次、全方位的開放模式.比如寒暑假開放（在全國高校尚為數(shù)不多），同學們（含大一的同學）可以利用假期的時間到實驗中心完成下一學期的必修實驗，取得的成績?yōu)橛行С煽?，如果認為成績不理想，可以在開學時重新做實驗，取較高的成績作為考核成績.這種開放一般教師不做講解，因此鍛煉了同學的自學能力、思考能力和實踐動手能力，同時對實驗成績的提高也起到了一定的促進作用.

2.2.2 教學質量監(jiān)控的系統(tǒng)化管理

近幾年來，實驗物理教學示范中心在單一開設“大學實驗物理”必修課程的基礎上，增設了“實驗物理技術”、“文科物理—物理思想與人文精神的融合”、“發(fā)展中的物理學”等選修課程，滿足了不同專業(yè)、不同層次學生的需求，為學生提供了汲取知識的多元途徑.同時，在多年的教學過程中，中心逐漸形成了一套符合教學規(guī)律和人才培養(yǎng)特點的教學質量監(jiān)控措施與鼓勵辦法.

實行期初集體備課制，期中學生問卷調查、相互聽課制，期末學生課堂評價、學生座談會制，學生也可以隨時在BBS上或意見箱里向中心反饋意見.實驗教學中心每月召開兩次教學法研討會，組織老師參加全國性物理會議，加強與兄弟院校交流，聘請有經(jīng)驗的校外教師任課，互相交流學習.在對學生的考核上，強化平時成績，注重考查學生自學能力、操作能力和表達能力.采取筆試、操作等考核方式.教學質量不斷提高，近幾年教師教學評價優(yōu)良率一直為100%.

為確保教學質量、育人水平的不斷提高，實驗教學中心不斷加大對教學內(nèi)容的改革與創(chuàng)新.近年來，教師承擔了以《大學實驗物理精品課程建設》、《大學實驗物理北京市精品教材》、《實驗物理選課軟件的研究與改進》、《物理實驗中彈性學習制的研究與探索》、《物理演示實驗平臺開放教學的探索》等為代表的教改、科研項目14項，發(fā)表教學、科研論文50余篇.編寫課程教材與講義6本，2007年《大學實驗物理》教材列入北京市精品教材出版計劃.完成以“沖擊電流計”、“非均勻磁場綜合測量儀”、“光纖信號發(fā)生器”、“穩(wěn)壓電源波形演示器”等為代表的教學儀器的開發(fā)與改進.教學人時數(shù)由原來的4.4萬人時增加到目前的13萬人時，所開實驗題目覆蓋25個專業(yè).注重教學手段的改革，全部課程均實行多媒體教學，教學課件全部實現(xiàn)自行制作與開發(fā).

為鼓勵學生，2005年開始設立物理實踐優(yōu)秀獎，對在“實驗物理”、“實驗物理技術”課程中取得優(yōu)秀成績的學生給予獎勵，這在我校尚屬首例，極大地激發(fā)了同學們的學習興趣；在教務處和資產(chǎn)處的大力支持下，2006年成功地組織首次實驗物理技能大賽并得到同學和學校的認可；2007年年底舉辦的第二屆實驗物理技能大賽更是得到了北京大學全國高校教學示范中心聯(lián)席會秘書長王興邦教授、清華大學物理實驗教學示范中心負責人張連芳教授、北京交通大學物理基礎課程教學指導委員會顧問國家級教學名師王玉鳳教授、北京師范大學博士生導師楊百瑞教授的關注和一致好評，并達成將此推向北京市乃至全國高校的共識.首屆北京市高校實驗物理技能大賽已于2008年10月舉行，我校為五個理事單位之一.

2.2.3 師資隊伍的一體化管理

中心現(xiàn)有專兼職人員22名，具有豐富的教學、科研、管理經(jīng)驗和水平，具有合理的學歷和梯隊結構，其中教授3名，副教授7名，高工1名，講師7名，工程師4名.其中博士研究生學歷12名，碩士研究生學歷6名.35歲以下青年教師占2/3，是一支朝氣蓬勃的年輕教師隊伍.

近年來，針對新引進青年教師學歷不斷提高的現(xiàn)實，中心對師資隊伍的管理模式進行了探索，逐步將教學和管理相融合，以理論促實踐，以實踐促創(chuàng)新，實行教學、管理一體化的模式，打破以前實驗員、教員的分工，每個教師均承擔教學和實驗室的管理工作，“雙肩挑”練就了一支樂于奉獻、綜合素質高、管理能力強的實驗隊伍.

為保障教師隊伍的穩(wěn)定、發(fā)展，中心制定有完備的實驗教學隊伍建設、規(guī)劃、考核等相關制度，鼓勵教師攻讀學位和進修，嚴格執(zhí)行年度考核制度，對于考核優(yōu)秀的教師進行表彰，如：《實驗物理教學中心實驗技術人員培訓管理制度》、《實驗物理教學中心實驗技術人員考勤制度》和《實驗物理教學中心實驗技術人員考核辦法》等相關規(guī)定.同時每年針對不同層次人員的特點，組織安排培訓，如：（1）選派骨干教師出國培訓；（2）鼓勵教師在職攻讀研究生學位；（3）召開實踐教學研討會，組織教學基本功比賽，提高教學質量和管理水平；（4）組織參加學校各種形式的培訓班，提高實驗隊伍的外語水平、計算機應用水平和專業(yè)技術水平.

2.2.4 教學資源與環(huán)境的長效、優(yōu)化管理

教學資源是創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的物質基礎，中心對儀器設備等教學資源的管理制定專門的管理辦法與措施，做到了防塵、防潮、防震，消除各項不良影響，確保了儀器設備的長期、穩(wěn)定、精確運行，成為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的重要保障.

中心嚴格執(zhí)行設備驗收、檢查等出入庫規(guī)定，為每套儀器設備建立卡片、配備儀器使用記錄本，并實現(xiàn)計算機管理，嚴格執(zhí)行學期、學年檢查與統(tǒng)計工作.學期初與學期末均對每套儀器設備進行檢修與保養(yǎng)，教學中執(zhí)行填寫教學日志方法，及時排除儀器故障.

同時，中心重視環(huán)境、安全建設，安裝有保安監(jiān)控系統(tǒng)；每個實驗室配備有滅火器材和衛(wèi)生器具；每個實驗室的門外配備有紅色安全指示燈；實驗中心能夠有效地做到防火、防盜.樓道內(nèi)布置有科學家畫像和物理學發(fā)展史等圖片，激發(fā)了學生學習物理的興趣和積極性.設有實驗報告展示窗、實驗選課查詢系統(tǒng)和電子屏幕系統(tǒng)等；每個實驗室均安裝了空調、液晶電視以及多媒體投影儀等；實驗室環(huán)境衛(wèi)生由勤工儉學學生和教師共同負責，每月定期檢查；中心寬敞明亮，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了優(yōu)越的環(huán)境條件.

3 實施效果與結論

通過長期不懈的探索與建設，實驗物理教學中心于1997年通過北京高?！昂细駥嶒炇摇痹u審，2006年8月通過“北京高等學校實驗教學示范中心”評審，成為中國地質大學（北京）第一個市級教學示范中心，為學校繼續(xù)申報教學示范中心積累了寶貴經(jīng)驗.2004年10月，教育部副部長吳啟迪到實驗中心視察指導，對中心工作表示首肯并提出建設基礎課教學基地的希望.在2005年教育部對中國地質大學（北京）進行的本科教學水平評估工作中，實驗物理教學中心是學校惟一一個專家組集體參觀的非專業(yè)實驗室，為學校取得本科教學工作水平評估的勝利增光添彩.

在實驗物理教學中心教師的指導下，學生取得了可喜的成果.指導完成的本科畢業(yè)論文“雙鈣鈦礦型A2BB’O6氧化物的制備、結構及性質的研究”、“熱解碳/納米金屬氧化物復合負極材料”等獲得院級優(yōu)秀論文.2006年5月，姜斌同學在《大學物理實驗》雜志發(fā)表題為“直流穩(wěn)壓電源波形演示器制作說明”論文一篇；2006年4月，蔡永安同學的“傳感式小便斗自動沖水器”獲得國家實用新型專利；2007年2月，031052班趙聰?shù)?名同學在《中國地質教育》發(fā)表題為“從物理實驗教學示范中心假期開放看彈性學習”的論文一篇；2007年春，以“地磁場測量儀的研制”為代表的7項大學生創(chuàng)新性實驗計劃項目通過學校審批并開始運行；2007年8月，102051班李進等研制的“地磁場測量儀”獲全國高校第八屆物理演示教學儀器評獎三等獎；2008年上半年，以程黎鹿等同學的“‘燒蝕模式’激光推進技術及其應用研究”、王沛同學的“讀數(shù)顯微鏡測量長度的研究”等為代表的多篇論文被國內(nèi)期刊接收和發(fā)表.

如今，實驗物理教學示范中心管理制度健全，運行經(jīng)費有保障，儀器設備逐年更新，教學環(huán)境不斷優(yōu)化，為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)提供了有效的體制與物質保障.課程教學開放式管理效果顯著，實驗教學平臺層次分明，互為依托，成為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的堅實基礎；形成了以《實驗物理》必修與《實驗物理技術》等選修相結合的教學課程體系，教學內(nèi)容不斷更新，教學質量監(jiān)控系統(tǒng)化管理，教學質量不斷提高；教師引進、培養(yǎng)、考核制度健全，教師隊伍學歷不斷提高，知識體系、職稱結構日趨合理，教學經(jīng)驗豐富，管理能力強，成為創(chuàng)新型人才培養(yǎng)的根本.

［1］ 教育部關于啟動高等學校教學質量與教學改革工程精品課程建設工作的通知（教高［2003］1號）

［2］ 北京市教育委員會關于開展高等學校實驗教學示范中心建設和評審工作的通知（京教高［2005］17號）

［3］ 教育部關于進一步深化本科教學改革 全面提高教學質量的若干意見（教高［2007］2號）

［4］ 教育部 財政部關于實施高等學校本科教學質量與教學改革工程的通知（教高［2007］1號）

［5］ 教育部關于開展高等學校實驗教學 示范中心建設和評審工作的通知（教高［2005］8號）

［6］ 高英俊等.打造精品實驗課程全面推進實驗教學示范中心建設［J］.實驗室研究與探索，25（11）：1395～1398

［7］ 吳亞麗等.高校開放式實驗教學的探索［J］.實驗室科學，2007，（6）：8～9

［8］ 單檳，張敏.建立開放運行機制探索創(chuàng)新教育途徑［J］.實驗室科學，2008，（1）：8～10

［9］ 張潞英，陳國杰等.開放物理實驗室培養(yǎng)高素質人才［J］.實驗科學與技術，2005，5（4）：69～71

［10］ 張玉梁，楊虎，趙忠平.物理實驗教學中心的建設與實踐［J］.實驗室科學，2008，（1）：17～19

［11］ 朱世坤，聶宜珍.物理實驗示范中心建設的研究與實踐［J］.實驗室科學，2007，（6）：10～11

CONSTRUCTION AND DEVELOPMENT OF AN OPENNING INNOVATIVE EXPERIMENTAL PHYSICS TEACHING CENTER

Dong Aiguo Zhou Weigong Zhang Zili Zheng Zhiyuan Jiang Yun Feng Juan Fan Zhenjun Gao Hua Wang Yafang
（Experimental Physics Teaching Center，Geosciences University of China，Beijing 100083）

The works such as the infrastructure construction of experimental physics teaching center，monitoring management of teaching quality，construction of the teachers，and teaching environment construction are explored and summarized.Implementations of the project promote the innovative ability and quality of college students，and ensure the teaching quality improved steadily.

opening；creative；physical experiment；teachingcenter

2011－10－11）

董愛國（1976年出生），男，河北唐山人，助研，2000年畢業(yè)于中國地質大學（北京）信息工程學院，后從事自動化領域工作；2003年至今，在中國地質大學（北京）物理實驗教學中心，從事實驗技術、教學以及管理工作.