肖 利，張 頔，劉茂軍，劉惠蓮

(吉林師范大學(xué) 物理實驗教學(xué)中心，吉林 四平 136000)

2007年，吉林師范大學(xué)物理實驗教學(xué)中心被評為吉林省省屬普通高等學(xué)校首批實驗教學(xué)示范中心，2012年實驗中心教學(xué)團隊被評為“吉林省優(yōu)秀教學(xué)團隊”。按照教育部《關(guān)于進一步開展“十二五”高等學(xué)校實驗教學(xué)示范中心建設(shè)工作的通知》(教高司函[2012]197號)的要求，該中心進一步加強了優(yōu)質(zhì)資源融合、教學(xué)科研結(jié)合、學(xué)校與社會協(xié)同育人等方面的改革與創(chuàng)新，強化大學(xué)生實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，打造升級版的實驗教學(xué)示范中心。2013年，物理實驗教學(xué)中心被評為國家級實驗教學(xué)示范中心。

1 先進的實驗條件是示范中心建設(shè)的基礎(chǔ)

實驗教學(xué)示范中心的基本條件除了實驗教學(xué)隊伍，就是實驗室的硬件和軟件。近3年來，物理實驗教學(xué)中心獲得各級各類建設(shè)經(jīng)費2 000多萬元，使中心建設(shè)得到了長足發(fā)展。

1.1 儀器先進，數(shù)量充足

根據(jù)教學(xué)實際，物理實驗教學(xué)示范中心裝備了一批先進的教學(xué)儀器，如掃描電子顯微鏡、高溫超導(dǎo)體特性儀、變溫霍爾效應(yīng)儀、振動樣品磁強計、穆斯堡爾譜儀、激光拉曼光譜儀等。這些儀器設(shè)備的配置，既能滿足綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗等現(xiàn)代實驗教學(xué)的需要，又能使學(xué)生了解科技最新發(fā)展和學(xué)術(shù)前沿動態(tài)。中心還引進了10套美國PASCO公司提供的“科學(xué)工作室”，將傳感器技術(shù)、計算機技術(shù)應(yīng)用于實驗，使學(xué)生掌握現(xiàn)代化的數(shù)據(jù)采集和處理手段[1]。

1.2 信息管理，資源豐富

實驗教學(xué)示范中心充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)手段，加強實驗室管理信息化、智能化和實驗教學(xué)網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)[2]，不斷提高實驗教學(xué)管理系統(tǒng)、開放實驗室預(yù)約系統(tǒng)的技術(shù)水平，豐富網(wǎng)絡(luò)實驗教學(xué)資源。學(xué)生可以借助校園內(nèi)任何一臺電腦，方便地了解實驗室的基本信息、選擇實驗課程和實驗時間、查詢實驗成績；實驗教師也可以在校內(nèi)任何一臺電腦上查詢學(xué)生選課情況、給出學(xué)生實驗成績等。此外，中心還開發(fā)了資產(chǎn)管理系統(tǒng)，使儀器采購、使用、維修等環(huán)節(jié)公開化、制度化和程序化，并實現(xiàn)了資源共享。

1.3 改革內(nèi)容，創(chuàng)建精品

實驗教學(xué)內(nèi)容的改革是實驗教學(xué)改革的重中之重[3]。中心對傳統(tǒng)的實驗內(nèi)容進行了全面審視，站在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)水平和現(xiàn)代教育理念的高度上提出了以下改革措施：

(1) 在繼承的基礎(chǔ)上，把學(xué)科前沿、最新的科學(xué)技術(shù)融入實驗教學(xué)，不斷更新實驗內(nèi)容；

(2) 裝備一些先進的教學(xué)儀器，不斷把新技術(shù)、新儀器、新方法引入實驗教學(xué)，提升實驗課的水平；

(3) 通過優(yōu)化組合，加強綜合性、設(shè)計性、創(chuàng)新性實驗內(nèi)容，以提高學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)新能力[4]；

(4) 充分利用中心的科研優(yōu)勢，通過篩選、提煉、研究設(shè)計和分類轉(zhuǎn)化,將教師的科研內(nèi)容和成果轉(zhuǎn)化為實驗項目，如非晶合金巨磁阻抗效應(yīng)研究、納米鐵氧體材料磁性研究、氧化鋅材料光學(xué)特性研究、光電傳感器特性及應(yīng)用設(shè)計、稀土發(fā)光粉末材料的制備等，啟迪學(xué)生科研思維、掌握科研方法，提升學(xué)生的科研能力；

(5) 配合實驗教學(xué)內(nèi)容，編訂有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)的實驗教學(xué)大綱；編寫出版《大學(xué)物理實驗》、《普通物理實驗》、《近代物理實驗》和《探究物理實驗》等4部實驗教材；建成“普通物理實驗”、“電磁學(xué)”、“固體物理”、“模擬電子技術(shù)”、“微機原理與接口技術(shù)”等5門省級精品課程；

(6) 運用計算機技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，把實驗設(shè)備、教學(xué)內(nèi)容、教師指導(dǎo)和學(xué)習(xí)者的操作有機融合為一體，通過建設(shè)優(yōu)質(zhì)的虛擬實驗教學(xué)資源和共享平臺，使虛擬實驗和真實實驗相結(jié)合、互補，組織開發(fā)中學(xué)物理實驗仿真、大學(xué)物理實驗仿真、近代物理實驗仿真、電子電路實驗EDA仿真等67項。這些仿真實驗項目克服了實際實驗中出現(xiàn)的盲目操作和走過場現(xiàn)象，提高了物理實驗教學(xué)的質(zhì)量和水平。

2 先進的實驗教學(xué)隊伍是示范中心建設(shè)的條件

建設(shè)高水平、高素質(zhì)的實驗教學(xué)隊伍是建設(shè)高水平實驗教學(xué)示范中心和培養(yǎng)高質(zhì)量人才的關(guān)鍵，只有具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的教師才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的學(xué)生[5]。

2.1 實施“雙師”計劃

為了提高中、青年教師的技術(shù)應(yīng)用能力和實踐能力，適應(yīng)實驗教學(xué)的技能性和實踐性的教學(xué)要求，中心實施了“雙師”計劃，即每學(xué)期選派1～2名專業(yè)課和專業(yè)基礎(chǔ)課教師到生產(chǎn)第一線工作，學(xué)習(xí)企業(yè)的新技術(shù)、新知識、新工藝、新材料和新方法。同時由合作企業(yè)負責(zé)推薦專業(yè)骨干與高技能人才承擔(dān)實踐教學(xué)任務(wù)。通過“產(chǎn)學(xué)研”結(jié)合模式，中心教師參與或獨立承擔(dān)公司的生產(chǎn)科研項目，打造內(nèi)外結(jié)合、校企聯(lián)合的具有實踐能力的“雙師型”實驗教學(xué)團隊[6]，優(yōu)化了專業(yè)實驗教師結(jié)構(gòu)，提升了教師的教育教學(xué)理念，豐富了實踐教學(xué)經(jīng)驗，提高了實踐育人本領(lǐng)。

2.2 堅持例會制度

為了提高教師的實驗教學(xué)能力和水平，實驗中心堅持每周一次例會，解決日常教學(xué)中存在的問題，交流指導(dǎo)實驗教學(xué)的經(jīng)驗，匯報參觀考察、參加各類實驗教學(xué)研討會的心得，共同研討中心發(fā)展和建設(shè)的思路。通過互學(xué)互助，提高了教師的實驗教學(xué)水平和能力。中心已有3名教師獲吉林省中青年骨干教師稱號；有3名教師獲學(xué)校教學(xué)標(biāo)兵或教學(xué)能手稱號。

2.3 建立教師進修制度

通過制定有關(guān)制度，調(diào)動教師樹立“終身學(xué)習(xí)”的積極性和主動性。鼓勵青年教師在職攻讀博士學(xué)位。中心現(xiàn)有取得博士學(xué)位的教師31人，占總?cè)藬?shù)的49%。中心每年都選拔推薦1名教師赴美、歐等海外著名高校學(xué)習(xí)深造，學(xué)習(xí)國外先進的實驗教學(xué)理念和管理措施，通過科研項目合作，提高科研能力。中心現(xiàn)已有8名教師獲得出國深造的機會，他們中有1人獲新世紀百千萬人才工程國家級人選，有2人成為教育部新世紀優(yōu)秀人才，產(chǎn)生吉林省拔尖創(chuàng)新人才3人，有2人成為吉林省高?？蒲写好缛瞬?。

2.4 采取交流措施

采取“走出去、請進來”的辦法。物理實驗教學(xué)中心每年選派3～5名教師參加國內(nèi)各類教學(xué)研討會、培訓(xùn)班，學(xué)習(xí)先進的實驗教學(xué)管理經(jīng)驗，掌握先進的實驗技術(shù)，吸收先進的教學(xué)研究成果。每學(xué)期都積極邀請國內(nèi)外知名學(xué)者、專家教授來中心做學(xué)術(shù)報告，通過和知名專家、學(xué)者面對面地交流，對國內(nèi)外實驗教學(xué)的發(fā)展?fàn)顩r和趨勢有了更清楚的認識，也提升了自己的教學(xué)水平和學(xué)術(shù)水平，拓寬了建設(shè)新實驗的思路。

3 先進的實驗教學(xué)體系是示范中心建設(shè)的核心

中心以實踐能力和創(chuàng)新能力培養(yǎng)為主線，樹立“強化知識與技能，注重過程與方法，提高素質(zhì)與能力、突出實踐與創(chuàng)新”的實驗教學(xué)理念，根據(jù)教育教學(xué)發(fā)展需要，結(jié)合學(xué)校辦學(xué)特色和專業(yè)特點，將物理類、電工電子類、通信類、材料類的實驗室資源及師資隊伍進行了整合，構(gòu)建了功能集約、資源優(yōu)化、開放充分、運行高效的4個實驗教學(xué)平臺，即基礎(chǔ)實驗教學(xué)平臺、專業(yè)實驗教學(xué)平臺、實驗教學(xué)技能訓(xùn)練平臺和學(xué)生自主創(chuàng)新實踐平臺。與之相適應(yīng)，在近十幾年實驗教學(xué)改革與實踐的基礎(chǔ)上，依托物理學(xué)科，打破課程界限，優(yōu)化和重組了實驗教學(xué)內(nèi)容與結(jié)構(gòu)，建立了科學(xué)、系統(tǒng)，既與理論教學(xué)結(jié)合，又相對獨立的五個層次、七個模塊、三個階段實驗教學(xué)體系。

五個實驗層次是預(yù)備性實驗、基礎(chǔ)性實驗、設(shè)計性實驗、綜合性實驗和研究性實驗。五個實驗層次相互銜接、相互融通、逐級提高，逐步提高學(xué)生的實踐能力、科研能力、創(chuàng)新能力和適應(yīng)社會與就業(yè)能力。

七個實驗?zāi)K是大學(xué)物理實驗、專業(yè)物理實驗、電工電子實驗、通信技術(shù)實驗、材料物理實驗、物理教學(xué)論實驗和物理探究實驗[7]。通過7個實驗?zāi)K訓(xùn)練，使學(xué)生既可掌握物理實驗的基本技能，又可掌握現(xiàn)代實驗技術(shù)；既可提高物理實驗教學(xué)能力，又可提高工程實踐能力。

三個階段就是把學(xué)生能力培養(yǎng)分成3個時間段，即大學(xué)1—2年級階段、3年級階段和4年級階段。1—2年級階段是基礎(chǔ)階段，主要以專業(yè)基本技術(shù)和方法訓(xùn)練為主；3年級階段是提高階段，主要培養(yǎng)學(xué)生綜合實驗?zāi)芰凸こ虒嵺`能力；4年級階段是創(chuàng)新階段，通過參與教師的科研項目，培養(yǎng)學(xué)生的科研能力和創(chuàng)新能力。這3個能力培養(yǎng)階段不是孤立的，它們相互聯(lián)系，共同形成一個創(chuàng)新人才培養(yǎng)的金字塔。

4 先進的實驗教學(xué)方法是示范中心建設(shè)的關(guān)鍵

要培養(yǎng)出創(chuàng)新型人才，必須有一套先進的實驗教學(xué)方法作保障。我校在國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)的實踐中，建立了新型的適應(yīng)學(xué)生能力培養(yǎng)和鼓勵探索的多元實驗教學(xué)模式。

4.1 教師與助教相結(jié)合

我校在本科實驗教學(xué)中實施了本科學(xué)生助教制度，即在高年級本科學(xué)生中選拔實驗課學(xué)習(xí)表現(xiàn)突出、對于物理實驗具有濃厚興趣且學(xué)有余力的學(xué)生，經(jīng)過一段時間的系統(tǒng)培訓(xùn)后，讓他們作為實驗教師的助手，參與基礎(chǔ)實驗教學(xué)指導(dǎo)和實驗室的日常管理、儀器維護等工作[8-9]。由于學(xué)生之間容易交流與溝通，管理和指導(dǎo)到位，學(xué)生助教制度深受學(xué)生歡迎，實驗教學(xué)質(zhì)量明顯提高。學(xué)生助教的經(jīng)歷使他們的動手能力、實驗教學(xué)技能和管理能力明顯提高，就業(yè)優(yōu)勢明顯，就業(yè)質(zhì)量較高。

4.2 教師與學(xué)生相結(jié)合

新生入學(xué)后，通過雙向選擇，每位本科生的導(dǎo)師要指導(dǎo)5～8名學(xué)生，使每位學(xué)生都結(jié)合到導(dǎo)師的團隊中[10]。在大學(xué)4年里，學(xué)生一直參與導(dǎo)師的教學(xué)和科學(xué)研究工作，小到多媒體課件制作、文獻查詢、開放實驗室管理等，大到管理軟件開發(fā)、實驗儀器研制、教研和科研項目實施等。通過這種結(jié)合，使學(xué)生在課外獲得比課堂上更多的經(jīng)歷、體驗和實踐的機會，學(xué)生的實踐創(chuàng)新能力、教研與科研能力得到明顯提高。

近3年，由中心教師指導(dǎo)的本科生發(fā)表教研和科研論文11篇，其中發(fā)表在核心期刊以上6篇；學(xué)生科研論文“Si/Al2O3納米陶瓷的制備及熱壓燒結(jié)”、“Fe/Al2O3納米陶瓷復(fù)合材料的制備與表征”和“傾斜磁記錄介質(zhì)Co/Pt多層膜制備及表征”分別在第八屆、第九屆和第十一屆全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽中榮獲三等獎；教師與學(xué)生共同發(fā)明的“一種制備聚晶立方碳化硼復(fù)合片的方法”獲2013年吉林省發(fā)明創(chuàng)造大賽優(yōu)秀獎。

4.3 實驗教學(xué)與學(xué)生實踐創(chuàng)新活動相結(jié)合

中心設(shè)立本科科技創(chuàng)新基金，根據(jù)學(xué)生不同的興趣和愛好，成立了電子設(shè)計、數(shù)學(xué)建模、教具制作和教學(xué)設(shè)計等創(chuàng)新小組，聘請院內(nèi)外、校內(nèi)外實踐經(jīng)驗豐富的教師、工程技術(shù)人員作為學(xué)生自主創(chuàng)新活動的指導(dǎo)教師，指導(dǎo)學(xué)生參加國家、省、市、校各類科技創(chuàng)新活動。近3年內(nèi)，獲全國大學(xué)生“挑戰(zhàn)杯”課外學(xué)術(shù)科技作品競賽三等獎3項；獲“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽銀獎1項；獲全國大學(xué)生電子設(shè)計競賽國家級二等獎1項、省級一等獎3項；獲教育部主辦的“東芝杯”中國師范大學(xué)理科師范生教學(xué)技能創(chuàng)新大賽創(chuàng)新獎、一等獎、二等獎、三等獎各1項；獲全國大學(xué)生中學(xué)物理教學(xué)技能大賽特等獎2項、一等獎14項；獲全國大學(xué)生數(shù)學(xué)建模競賽國家級二等獎5項、省級一等獎11項[11]。

4.4 學(xué)校育人與社會育人相結(jié)合

為了實現(xiàn)學(xué)校與社會協(xié)同育人，吉林師范大學(xué)成立了紅嘴大學(xué)科技園。該科技園是教育部高校學(xué)生科技創(chuàng)業(yè)實習(xí)基地、吉林省省級大學(xué)科技園、吉林省省級大學(xué)生創(chuàng)業(yè)園?？萍紙@現(xiàn)有入園企業(yè)和科研院所84戶。利用科技園的人才和技術(shù)優(yōu)勢，學(xué)校投入100萬元專項資金，建立實習(xí)、實踐基地，聘請企業(yè)高級管理人員、高級技師、科研院所的研究員作為兼職教師參與學(xué)生實踐能力的培養(yǎng)，學(xué)生的實踐能力和創(chuàng)業(yè)、就業(yè)能力得到明顯提高[12]。學(xué)生創(chuàng)新作品“無線遙控智能家居控制器”、“醫(yī)療測聽設(shè)備校音器”在2010年“迪瑞杯”吉林省高校學(xué)生科技創(chuàng)新大賽中獲二等獎；學(xué)生作品“四平奧森農(nóng)業(yè)技術(shù)有限公司商業(yè)計劃書”在2012年“挑戰(zhàn)杯”中國大學(xué)生創(chuàng)業(yè)計劃競賽中獲銀獎；2010屆畢業(yè)生張超被評為吉林省高校畢業(yè)生十大創(chuàng)業(yè)先鋒。

5 優(yōu)質(zhì)的社會服務(wù)是示范中心建設(shè)的宗旨

物理實驗教學(xué)中心在國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)中，充分利用資源優(yōu)勢，找準結(jié)合點，開發(fā)服務(wù)項目。近年來，中心積極承擔(dān)“國培”和“省培”任務(wù)，培訓(xùn)中學(xué)物理“種子教師”557名，發(fā)揮了他們在中學(xué)物理教學(xué)中的引領(lǐng)和輻射作用。中心還積極與中學(xué)開展交流合作，共同承擔(dān)基礎(chǔ)教育研究項目5項，協(xié)建中學(xué)物理實驗室3個，建立教育實習(xí)基地25個，使師范教育與基礎(chǔ)教育緊密結(jié)合，共同培養(yǎng)創(chuàng)新型、研究型、實用型的物理教師。

物理實驗教學(xué)中心以“功能材料物理與化學(xué)”教育部重點實驗室為依托，通過“產(chǎn)學(xué)研”的深度合作和對接，加速科研成果轉(zhuǎn)化，服務(wù)于地方經(jīng)濟建設(shè)。由教師合作開發(fā)的項目“轎車電子式車速傳感器研制及產(chǎn)業(yè)化”、“大型全固態(tài)激光放大器系統(tǒng)工程化關(guān)鍵技術(shù)研究”、“水中油在線測量儀器的研制與開發(fā)”、“筒式燃油表傳感器研制”等已形成產(chǎn)業(yè)化，取得了明顯的經(jīng)濟效益。其中，“轎車電子式車速傳感器研制及產(chǎn)業(yè)化”項目獲吉林省科技進步二等獎。

[1] 肖利,劉惠蓮,張勇.加強實驗教學(xué)中心建設(shè)構(gòu)建創(chuàng)新教育體系[J].實驗室研究與探索,2009,28(1):26-29.

[2] 姜文鳳,高欣.“十二五”國家級實驗教學(xué)示范中心建設(shè)與思考[J].實驗技術(shù)與管理,2013,30(5):5-7.

[3] 吳世華,閆曉琦,杜宗杰，等.全面改革創(chuàng)建國家級實驗教學(xué)示范中心[J].實驗室研究與探索,2007，26(4):89-92.

[4] 章斐，陳明星,潘偉,等.實驗室機時預(yù)約及信息管理系統(tǒng)的開發(fā)與應(yīng)用[J].實驗技術(shù)與管理,2008,25(1):83-86.

[5] 施開良,陳令梅,俞慶森，等.建設(shè)高水平高素質(zhì)教師隊伍是培養(yǎng)創(chuàng)新型人才的核心[J].中國大學(xué)教學(xué),2004(9):33-35.

[6] 王少懷,劉羽,黃培明，等.實施“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”打造“雙師型”教學(xué)團隊[J].中國地質(zhì)教育,2010(4):63-65.

[7] 肖利,李海波,劉茂軍.全面實施物理實驗改革培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新素質(zhì)[J].實驗室研究與探索,2007，26(4):101-103.

[8] 夏有為.建設(shè)教學(xué)實驗室的“國家隊”[J].實驗室研究與探索,2006，25(3):335-338.

[9] 肖利,劉茂軍,曹麗華，等.建立學(xué)生助教機制,提高實驗教學(xué)質(zhì)量[J].大學(xué)物理,2008，27(8):45-47.

[10] 肖利,劉惠蓮,劉茂軍.在物理實驗教學(xué)中實施導(dǎo)師制,培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力[J].大學(xué)物理實驗,2007，20(3):97-100.

[11] 肖利,劉惠蓮,華中,等.創(chuàng)建省級物理實驗教學(xué)示范中心,培養(yǎng)大學(xué)生實踐創(chuàng)新能力[J].實驗技術(shù)與管理,2010,27(2):94-96.

[12] 劉蕾,姚嬌娜,梁廣東，等.就業(yè)指導(dǎo)在地方高校學(xué)生創(chuàng)業(yè)能力培養(yǎng)中的作用研究與實踐[J].黑龍江教育學(xué)院學(xué)報,2013(1):7-9.