采用國際通用設(shè)備構(gòu)建物理實驗教學(xué)系統(tǒng)

(中山大學(xué) 物理實驗教學(xué)中心)

采用國際通用設(shè)備構(gòu)建物理實驗教學(xué)系統(tǒng)

(中山大學(xué) 物理實驗教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

采用通用設(shè)備，特別是國際通用設(shè)備構(gòu)建實驗教學(xué)系統(tǒng)，是中山大學(xué)物理實驗教學(xué)中心在2008年提出的實驗教學(xué)設(shè)備建設(shè)模式. 該模式下，放棄原來功能單一的教學(xué)實驗儀，采用基于傳感器和數(shù)據(jù)采集器的通用測控設(shè)備，按積木式、組合式實驗設(shè)備的理念，自行構(gòu)建實驗教學(xué)系統(tǒng). 該模式既滿足了學(xué)生基本實驗技能訓(xùn)練的要求，又為師生提供了拓展性極強的開放式實驗平臺，為人才培養(yǎng)和教學(xué)研究提供了有力支持.

采用這一模式后，由于同一設(shè)備可用于多門實驗教學(xué)課程，故在實驗項目數(shù)相同的情況下，可節(jié)省大量經(jīng)費，同時又可提升實驗教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度.

例如波爾振動實驗，改用直流電源、PASCO數(shù)據(jù)采集器和轉(zhuǎn)動傳感器等通用設(shè)備后，可以增設(shè)定量觀測拍頻、相圖、機械能轉(zhuǎn)換與守恒等實驗內(nèi)容. 增加傳感器種類，還可以完成數(shù)百個物理學(xué)和其他學(xué)科的實驗，推進多學(xué)科交叉的教學(xué). 同時，由于PASCO設(shè)備是歐美一流高校普遍采用的實驗教學(xué)設(shè)備，容易實現(xiàn)實驗教學(xué)的國際化.

又例如液體表面張力系數(shù)測量實驗，改用肌張力傳感器、直流電源、數(shù)字萬用表和NI myDAQ數(shù)據(jù)采集器等通用設(shè)備后，可定量測量液體表面張力隨液面高度變化的完整曲線， 并將虛擬儀器技術(shù)這一重要概念落實到具體的實驗項目,進而與高年級課程甚至科研銜接. 基于上述模式，中心對基礎(chǔ)物理實驗等多門課程進行了全面改革，為實驗室的良性發(fā)展打下堅實的基礎(chǔ).

2 創(chuàng)新點

采用通用設(shè)備，特別是國際通用設(shè)備構(gòu)建物理實驗教學(xué)系統(tǒng)，可顯著節(jié)省建設(shè)經(jīng)費，提升設(shè)備的使用自由度，提升基礎(chǔ)物理實驗教學(xué)內(nèi)容的深度和廣度，故可滿足通識教育和個性化培養(yǎng)的需要，提升教學(xué)質(zhì)量，為教學(xué)研究提供有力支持.

3 主要成效

1)實驗室全面采用PASCO,Tectronix,NI，Keithley等國際通用設(shè)備，有效提升師生的國際化視野.

2)開設(shè)的70%以上的實驗采用通用設(shè)備，并按積木式、組合式設(shè)備的理念進行構(gòu)建，有效訓(xùn)練學(xué)生的實驗動手能力.

3)采用通用設(shè)備，使得同一設(shè)備和同一間實驗室可用于多門實驗課程，節(jié)省實驗設(shè)備建設(shè)經(jīng)費和實驗場地25%以上.

4)打破功能單一的教學(xué)實驗儀的限制，顯著提升設(shè)備的使用自由度，滿足學(xué)生多元化培養(yǎng)的需要.

(執(zhí)筆：沈 韓)