楊新建，黃柳賓，王殿生

（中國(guó)石油大學(xué)（華東），山東 青島 266555）

近年來(lái)，國(guó)家提出建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家、培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的教育理念，物理實(shí)驗(yàn)課程由于在培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力上的突出作用而得到了重視［1］。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室的功能結(jié)構(gòu)體系、管理運(yùn)行機(jī)制及相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)課程體系，體現(xiàn)了人才培養(yǎng)模式，決定了人才培養(yǎng)的質(zhì)量。不斷改革實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式，科學(xué)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)室管理運(yùn)行機(jī)制，是高校人才質(zhì)量工程建設(shè)的內(nèi)在要求。

進(jìn)入新世紀(jì)以來(lái)，中國(guó)石油大學(xué)（華東）原物理學(xué)院（現(xiàn)為理學(xué)院）在教學(xué)、科研、人才培養(yǎng)等各個(gè)方面都取得了很大的發(fā)展，學(xué)院的發(fā)展目標(biāo)從“教學(xué)型”學(xué)院定位到“教學(xué)科研型”學(xué)院。但是，學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)模式仍以課程教學(xué)為主，在學(xué)院范圍內(nèi)，以系為單位，按課程專業(yè)設(shè)置實(shí)驗(yàn)室。同時(shí)又按不同階段人才培養(yǎng)的要求，劃分為本科生、研究生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室和科研實(shí)驗(yàn)室。實(shí)驗(yàn)室的管理機(jī)制是各個(gè)小單位實(shí)驗(yàn)室的規(guī)劃、建設(shè)、管理和使用等各權(quán)合一的“小而全”分散管理。在新形勢(shì)下，舊的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)模式與管理機(jī)制已經(jīng)不能適應(yīng)學(xué)院發(fā)展的要求，需要通過(guò)改革建設(shè)模式與管理運(yùn)行機(jī)制，豐富實(shí)驗(yàn)室功能，提高實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和運(yùn)行水平，從而使實(shí)驗(yàn)室的規(guī)模、結(jié)構(gòu)、質(zhì)量、效益與學(xué)院發(fā)展目標(biāo)相協(xié)調(diào)。為此，學(xué)院適時(shí)提出了“物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)”項(xiàng)目的實(shí)踐與探索。

1 物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)的內(nèi)涵與整體思路

物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)的內(nèi)涵是改革現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和管理運(yùn)行模式，使物理實(shí)驗(yàn)室更好的支撐學(xué)院教學(xué)和科研的發(fā)展。

物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)的整體思路是“整體規(guī)劃、統(tǒng)一建設(shè)、集中管理、資源共享、促進(jìn)創(chuàng)新”。在此思路指導(dǎo)下，打破過(guò)去以系為單位、按課程、專業(yè)設(shè)置實(shí)驗(yàn)室的建制模式，構(gòu)建以創(chuàng)新人才培養(yǎng)為目標(biāo)的基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)?，F(xiàn)有實(shí)驗(yàn)室由于依附于不同的系和專業(yè)，在系和專業(yè)內(nèi)部，根據(jù)課程設(shè)置進(jìn)行規(guī)劃和建設(shè)，日常使用和維護(hù)是封閉式的，造成不同系、不同專業(yè)之間相同儀器設(shè)備的重復(fù)購(gòu)置，又缺乏便捷有效的互通有無(wú)機(jī)制，從而在學(xué)院內(nèi)部形成硬件資源壁壘。物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)，首當(dāng)其沖就是要解決在學(xué)院內(nèi)部，對(duì)于一切實(shí)驗(yàn)室資源實(shí)行整合，包括規(guī)劃、建設(shè)、管理和使用。其次，搭建能夠體現(xiàn)和保障實(shí)驗(yàn)室功能最大化的模塊平臺(tái)。實(shí)驗(yàn)室資源能否通過(guò)改革形成整合、整合之后能否在教科研實(shí)踐中呈現(xiàn)出前所未有的優(yōu)越性，關(guān)鍵之一就是實(shí)驗(yàn)室資源空間地點(diǎn)的搭建是否合理、是否適應(yīng)學(xué)院人才培養(yǎng)和科研發(fā)展的需要。物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的搭建，具體包括基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)兩部分，各分平臺(tái)由具備相應(yīng)功能的若干實(shí)驗(yàn)室構(gòu)成。其中基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)以實(shí)驗(yàn)教學(xué)為中心，按照基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程群，整體規(guī)劃和建設(shè)本科生教學(xué)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要組建實(shí)驗(yàn)教學(xué)課程模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置與共享；學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以學(xué)科建設(shè)為中心，按照教學(xué)與科研結(jié)合、學(xué)科之間滲透、專業(yè)之間交叉，整體規(guī)劃和建設(shè)本科生和研究生的學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室，根據(jù)專業(yè)教學(xué)和學(xué)科建設(shè)需要組建專業(yè)教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室模塊，實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)資源的優(yōu)化配置與共享。第三，物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)的順利運(yùn)行，必須賦予先進(jìn)的實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理模式。由學(xué)科、專業(yè)和課程建設(shè)負(fù)責(zé)人組成實(shí)驗(yàn)室建設(shè)委員會(huì)，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的整體規(guī)劃；各實(shí)驗(yàn)室模塊的建設(shè)由相關(guān)的學(xué)科、專業(yè)和課程負(fù)責(zé)；成立以實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員為主獨(dú)立單位，負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)室的日常運(yùn)行管理和維護(hù)；實(shí)驗(yàn)室的使用采取開(kāi)放共享的方式。

2 物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)功能模塊的搭建

著名物理學(xué)家馮端院士指出“實(shí)驗(yàn)可以引人入勝，啟發(fā)學(xué)生獨(dú)立解決問(wèn)題，培養(yǎng)他們的創(chuàng)造性思維”，點(diǎn)出了實(shí)驗(yàn)在創(chuàng)新人才培養(yǎng)上的特殊作用。而這種特殊作用的實(shí)現(xiàn)，是在具有一定特殊功能的實(shí)驗(yàn)室里完成的。施教者的首要任務(wù)就是搭建好這樣的實(shí)驗(yàn)室模塊［2］，形成較為完備的實(shí)驗(yàn)室體系，讓學(xué)生從低到高、循序漸進(jìn)的通過(guò)實(shí)驗(yàn)室經(jīng)歷成長(zhǎng)起來(lái)。

物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)根據(jù)不同層次的實(shí)驗(yàn)課程和人才培養(yǎng)階段性需要，提出了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)的基本思路：建立 “一個(gè)中心，兩個(gè)平臺(tái)，多個(gè)模塊”的實(shí)驗(yàn)室體系?！耙粋€(gè)中心”即規(guī)劃的中心、管理的中心和使用的中心，“兩個(gè)平臺(tái)”即基礎(chǔ)教學(xué)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，“多個(gè)模塊”即在實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)上按需組建若干實(shí)驗(yàn)?zāi)K。改革的核心問(wèn)題：科學(xué)合理地規(guī)劃和建設(shè)“一個(gè)中心，兩個(gè)平臺(tái)，多個(gè)模塊”實(shí)驗(yàn)室體系。具體來(lái)說(shuō)，在基礎(chǔ)教學(xué)與學(xué)科專業(yè)兩個(gè)平臺(tái)框架下，搭建了五個(gè)不同的教學(xué)、科研實(shí)驗(yàn)室模塊，涵蓋了學(xué)院物理學(xué)科所有實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)以及各專業(yè)科研方向的研究項(xiàng)目，使學(xué)生按照從實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)、綜合提高、科學(xué)研究實(shí)踐、創(chuàng)新能力形成這一培養(yǎng)路線獲得全方位的物理實(shí)驗(yàn)訓(xùn)練，見(jiàn)表1。

表1 物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)邏輯結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)

基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)包含基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)和提高實(shí)驗(yàn)2個(gè)教學(xué)模塊、12個(gè)功能實(shí)驗(yàn)室。其中基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)模塊包括大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室、普通物理實(shí)驗(yàn)室和演示物理實(shí)驗(yàn)室三個(gè)功能實(shí)驗(yàn)室。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是所有工科院校不可或缺的公共基礎(chǔ)課，承載的物理實(shí)驗(yàn)知識(shí)、方法和技能是學(xué)生進(jìn)行后續(xù)實(shí)踐訓(xùn)練的基礎(chǔ)，也是畢業(yè)后從事各項(xiàng)科學(xué)實(shí)踐和工程應(yīng)用的基礎(chǔ)。提高實(shí)驗(yàn)?zāi)K是基礎(chǔ)性開(kāi)發(fā)研究實(shí)驗(yàn)，面向本科生創(chuàng)新性研究以及部分研究生選修實(shí)驗(yàn)；由實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員進(jìn)行日常管理和維護(hù)，部分指導(dǎo)教師、實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員、有項(xiàng)目的本科生或研究生共同進(jìn)行實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目研究、開(kāi)發(fā)、建設(shè)。通過(guò)該模塊，新實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的得以開(kāi)發(fā)和試做，為基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程培育和拓展了后備實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。實(shí)驗(yàn)課程內(nèi)容根據(jù)教學(xué)大綱要求及實(shí)驗(yàn)室的開(kāi)放能力，靈活調(diào)整，充分利用實(shí)驗(yàn)室的儀器設(shè)備、空間，完成相關(guān)課程的教學(xué)任務(wù)及大學(xué)生科技創(chuàng)新項(xiàng)目，滿足學(xué)生的求知欲望。

2.2 學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)

學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)3個(gè)模塊分別與我院應(yīng)用物理、材料物理和光信息技術(shù)3個(gè)專業(yè)性對(duì)應(yīng)，共包含14個(gè)學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)室。如果說(shuō)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)平臺(tái)面向全校所有工科專業(yè)，是物理實(shí)驗(yàn)中心的立足之本，那么學(xué)科專業(yè)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)體現(xiàn)的就是物理學(xué)本身的科發(fā)展之道，是培養(yǎng)物理類高級(jí)專門人才的重要陣地。通過(guò)不同專業(yè)實(shí)驗(yàn)室的功能的發(fā)揮，物理專業(yè)學(xué)生獲取了專業(yè)知識(shí)、專業(yè)技能；教師通過(guò)在實(shí)驗(yàn)室中從事教學(xué)、科研活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)相長(zhǎng)、科研水平的提升。

在上述功能實(shí)驗(yàn)室模塊支撐下，學(xué)院開(kāi)設(shè)的各項(xiàng)實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)沒(méi)有受到平臺(tái)建設(shè)變化帶來(lái)的不利影響，順利實(shí)現(xiàn)過(guò)渡；各類實(shí)驗(yàn)室學(xué)習(xí)經(jīng)催生了大學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)，提高了他們的動(dòng)手能力和參與創(chuàng)新積極性。近年來(lái)，學(xué)院大學(xué)生科技活動(dòng)蓬勃發(fā)展，在挑戰(zhàn)杯、拓?fù)浔?、?guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)計(jì)劃等科技活動(dòng)中成果斐然。實(shí)踐表明，物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)功能模塊的搭建，符合學(xué)院人才培養(yǎng)和學(xué)科發(fā)展的需要，可以滿足不同層次學(xué)生及教職工對(duì)實(shí)驗(yàn)室資源的需求，體現(xiàn)了資源的整合和統(tǒng)一使用。

3 物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)開(kāi)放管理運(yùn)行模式

實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行管理是現(xiàn)代實(shí)驗(yàn)室發(fā)展的方向［3－5］。傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行模式是緊隨課程教學(xué)，在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)接納教師和學(xué)生來(lái)實(shí)驗(yàn)室上課、做實(shí)驗(yàn)。這種運(yùn)行管理模式是實(shí)驗(yàn)室完全依附于課程教學(xué)的歷史造成的，上課時(shí)間之外實(shí)驗(yàn)室不開(kāi)放，實(shí)驗(yàn)資源閑置，學(xué)生和教職工不易在課程之外接近實(shí)驗(yàn)室，束縛了學(xué)生通過(guò)實(shí)驗(yàn)解決問(wèn)題的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于創(chuàng)新精神和實(shí)踐動(dòng)手能力的培養(yǎng)和提高，同時(shí)現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源也得不到充分的利用。創(chuàng)造一個(gè)寬松、便利、充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性、充分發(fā)揮個(gè)人潛能的開(kāi)放實(shí)驗(yàn)環(huán)境，對(duì)于加強(qiáng)學(xué)生的能力培養(yǎng)有著十分積極的作用。在原有大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)開(kāi)放運(yùn)行和創(chuàng)新物理實(shí)驗(yàn)室多年管理運(yùn)行實(shí)踐的基礎(chǔ)上，物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)全面采用開(kāi)放管理運(yùn)行模式。

首先，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行是指對(duì)所有人的開(kāi)放，包括各層次學(xué)生和教師，只要是懷有想法并希望通過(guò)實(shí)驗(yàn)室資源實(shí)現(xiàn)自己的想法的人，都可以很方便的走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，利用實(shí)驗(yàn)室達(dá)到鍛煉和提高的目的。其次，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行離不開(kāi)一定的物質(zhì)技術(shù)條件支撐。要充分利用信息技術(shù)和校園網(wǎng)絡(luò)資源，借鑒物聯(lián)網(wǎng)部分理念，把實(shí)驗(yàn)室所有資源掛到網(wǎng)上，包括實(shí)驗(yàn)室分布、設(shè)備資料、預(yù)約系統(tǒng)等，方便學(xué)習(xí)者瀏覽，并根據(jù)不同需要實(shí)現(xiàn)設(shè)備儀器的組合預(yù)約。最后，實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放運(yùn)行必須逐步完善人員隊(duì)伍建設(shè)。實(shí)驗(yàn)室建設(shè)和開(kāi)放運(yùn)行管理，應(yīng)實(shí)現(xiàn)人員配備的多樣化。日常管理以實(shí)驗(yàn)技術(shù)人員為主，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目開(kāi)發(fā)、大型儀器設(shè)備引進(jìn)、學(xué)生培養(yǎng)等工作就應(yīng)充分調(diào)動(dòng)廣大教職工參與進(jìn)來(lái)，必要時(shí)可以讓高年級(jí)學(xué)生或研究生參與實(shí)驗(yàn)室運(yùn)行管理。只有人員配備充分，才能保障實(shí)驗(yàn)室開(kāi)放時(shí)間和開(kāi)放時(shí)段實(shí)驗(yàn)室維護(hù)。

3 結(jié) 論

在學(xué)校創(chuàng)新資助計(jì)劃支持下，借助我校新校區(qū)建設(shè)形式，結(jié)合學(xué)院教學(xué)與科研發(fā)展及大學(xué)生各類實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新活動(dòng)，初步搭建的物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)，保障了實(shí)驗(yàn)教學(xué)任務(wù)的順利實(shí)施，激發(fā)了廣大師生利用實(shí)驗(yàn)資源的積極性，開(kāi)創(chuàng)了我院物理實(shí)驗(yàn)室發(fā)展新篇章。物理實(shí)驗(yàn)大平臺(tái)建設(shè)是一項(xiàng)長(zhǎng)期的、發(fā)展中的工作，建設(shè)和實(shí)踐過(guò)程中會(huì)不斷涌現(xiàn)出各種問(wèn)題，需要建設(shè)者們理順多方面的關(guān)系，平衡各方面的利益，真正做到把人才培養(yǎng)、科技創(chuàng)新放在首位。

［1］李幼真，徐富新.物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的若干問(wèn)題及創(chuàng)新平臺(tái)建設(shè)的思考及實(shí)踐［J］.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2011，24（5）：102－104.

［2］冷雪松，王艷東，徐崇.改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)注重創(chuàng)新能力培養(yǎng)［J］.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2008，（21）：102－104.

［3］何軍鋒，姚軍財(cái)，潘宏利，譚毅.基于實(shí)驗(yàn)中心的物理實(shí)驗(yàn)?zāi)K化管理研究與實(shí)踐［J］.實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2011，28（10）：112－114.

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