物理实验教学中心建设方案
 
发布时间: 2005-09-05

 

强化基础 注重实践 追求创新
             ——物理实验教学中心建设方案
 
        开展江苏省高等学校实验教学示范中心建设工作,是省教育厅为进一步加强大学生实践能力和创新能力培养,加快我省实验教学改革和实验室建设,促进优质资源的整合与共享,全面提升实验室工作整体水平所采取的一项重要举措。
        物理实验教学示范中心申报成功给我院实验室建设和实验教学改革带来了新的机遇。实验教学示范中心建设对物电学院长远发展将起到至关重要的作用。为加快物理实验教学示范中心建设进程,将物理实验教学示范中心建设成为示范作用明显、特色鲜明的实验教学示范中心,以优异成绩通过验收工作,制订建设方案如下:
一、现有基础
        物理实验教学中心是在原“基础物理实验室”的基础上组建而成的,是江苏省基础实验室达标评估的首批合格单位。经过近五十年的建设和发展,现拥有实验室面积7000多平方米,仪器设备3100余台件,总价值超过960万元。目前主要承担着物电学院、数学学院、化学化工学院、机电学院、国测学院等10个学院、23个专业的基础物理实验教学任务,平均每年接收2000余名学生进入实验室学习。在满足校内实验教学需要的同时,物理实验教学中心还面向九州大学、徐州工业职业技术学院、煤炭建筑学院等周边高校、中学、社会办学团体等提供服务,是苏北地区规模最大、设备最为齐备的实验教学基地之一。
二、建设目标
        物理实验教学中心建设目标将顺应科学技术综合化趋势的主流,按照素质教育的要求,始终坚持以人为本的教学理念,进一步优化校内资源,完善管理,改革实验课程体系、教学内容和教学方法,力争把物理实验教学中心建成开放程度高、网络资源丰富、教学内容多元化、教学环境现代化,以培养学生严谨的科学思维能力和创新精神为中心任务的,具有辐射和示范作用的“省级实验教学示范中心”。
 1. 在观念上,具有先进的、以人为本的实验教学理念。树立正确的教学实验室建设导向,形成以学生为本、知识培养与能力培养并重、实验教学与理论教学同等重要的现代实验教学理念,并运用到教学实验室改革与建设中,落实到培养学生创新能力和实践能力的教学改革实践中。
        1960年建系以来几代物理人坚持“以人为本,质量立系、,特色兴系”的办学理念,探索出了一条“强化基础,注重实践,追求创新”的特色办学之路。
        首先要强化基础知识,注重学生基本技能和良好习惯的培养。任何事物的发展都离不开坚实的基础,只有将基础打牢,才能为持续、快速发展积蓄后续力量,我们自办学之初就始终坚持了“强化基础”的理念。制订分别针对教师、学生的基础物理实验教学规范。近几年来,针对生源入学成绩不高,且多数来自苏北欠发达地区的实际,为了培养能掌握现代实验技术并具有国际眼光的大学生,在邀请国内外著名大学的教授进行研讨,对历届毕业生发展情况等方面进行深入调查的基础上,组织学院教学委员会进行了充分的研究,提出了物电学院 “基础宽、素质高、能力强、信心足”人才培养目标。
        其次是注重实践,要拓宽思路,在时间和空间上采取多种方式开放实验室,为学生创造更多的实践动手机会。定期开展第二课堂的科技文化活动。重视第三课堂的社会实践活动,让学生将所学所知运用于实践,一方面为当地群众解决一些实际问题,另一方面可以锻炼学生的动手能力,巩固专业知识。只有在实践中才能让学生真正掌握物理学专业知识,并熟练的运用知识,发现新知,创造未来。
        另外要进一步加强对学生创新能力的培养。创新是存在与发展的灵魂,当今时代,新科学新技术以前所未有的高速发展。追求创新,以扬弃的态度对待固有的传统与模式是物理专业发展的根本所在。通过让高年级学生参与教师的科研工作和学生科研课题立项等措施加强对学生创新能力的培养。
2. 在机制上,形成有利于资源优化整合的良性运行机制。依据学校和学科特点,优化整合实验教学资源,理顺管理体制,形成服务多学科、多课程、多学校的实验室现代运行机制,推动实验室建设与实验教学改革的良性互动。
3. 在教学上,构建结构优化、各具特色的新型实验教学体系。实验内容包括基本实验、提高型实验(综合性、设计性、应用性等)、研究创新型实验三个层次,且与科学研究、工程实践和各类社会应用实践密切联系。实验课程符合学科特点并具有自身系统性和科学性。实验教学手段现代化,现代教育技术在实验教学中运用广泛。
        注意在提高学生实验兴趣方面做工作。通过更新实验教学内容,增加趣味演示实验,学生科研课题立项,学生科技创作成果展示,结合大学生社会实践活动等方面不断提高基础物理实验对学生的吸引力。
    4. 在管理上,形成网络化、开放化的实验室管理模式。按照“以人为本、质量第一、服务为先、效率为重”的原则,建立实验室信息化管理运行平台,实现实验教学、基本工作信息和仪器设备的计算机网络化管理。健全实验室开放运行的政策、人事、经费保障机制,改革与创新实验考核方法,大力推进学生在课余时间根据自己的兴趣和爱好,自主进行实验。建立实验教学质量监控保障体系,提高实验教学质量。
 5. 在环境设施上,具有先进的实验仪器设备和现代化的实验教学环境。仪器设备配置具有先进性,数量合理,组合优化,使用效益高,能满足各类型实验教学要求。实验室用房、设施、环境、安全等设计科学合理,符合国家规范。实验室具备数字化、网络化、智能化条件,运行维护保障措施得力。
 6. 在队伍上,拥有一支教育理念先进、研究能力强、教学与管理经验丰富的实验教学与管理队伍。重视实验教学队伍建设,制定规划,健全制度,培养与稳定结合。鼓励广大教师和实验室工作人员开展实验教学方面的研究与实践,推行理论课教师从事实验教学、实验教师兼任理论课教学,形成高职称、高学历教师积极投身实验教学工作的良好氛围。
三、建设思路
        物理实验教学中心建设将以更新教育教学理念为先导,以学科建设与学位点建设为依托,进一步争取学校的资金投入。在队伍建设方面,要继续培养或引进一批研究能力强、既能开展理论教学研究又能从事实验教学研究的教师、实验技术人员和管理人员;在教育教学改革方面,要力争实现学生在实验教学过程中的三个转变,即由被动向主动转变、由知识学习向能力培养转变、由纯理论学习向增强应用转变;在实验教学中心管理方面,将进一步强化服务意识,按照“学生第一、服务为先,效率为重”的原则,建立实验室信息化管理运行平台,突出实验教学中心数字化、网络化的开放共享特色。
1、理念更新。大学物理实验作为大学生进校后的第一门科学实验课程,不仅应让学生受到严格、系统的实验技能训练,掌握科学实验的基本知识、方法和技巧,更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神,培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力,特别是与科学技术发展相适应的综合能力,适应时代的发展、科技进步的创新能力。因此,物理实验教学中心必须在教育理念上确立以生为本,以理论教学与实验研究并重,知识与能力并重的实验教学思想。我们将进一步加强物理实验教学中心全体教师的再学习工程建设,确保将先进的教育教学理念切实有效地贯彻到培养学生创新能力和实践能力的教学改革实践中去。
2、进一步健全实验室管理体制和运行机制,特别是在物理实验教学中心人、财、物的管理与使用协调方面,确保实验教学中心的管理体制顺畅,规章制度执行得力,统筹全校物理实验教学与实验管理的各项事宜。确保在完成正常物理教育专业实验教学任务的同时,更好地对全校学生全天侯开放,形成服务多学科、多课程、多学校的格局。
 3、以《大学物理》课程建设与教学为基础,确保实验教学独立开设,并形成完整、科学的实验教学课程体系。在现有基础上,更新完善与教学课程体系相配套的实验教材、实验指导书和实验参考资料,并根据课程需要增加综合设计型、研究创新型实验教学项目。尤其是要改变目前验证性实验项目比重过大的局面,针对不同学科学生的特点,实现实验教学内容的层次化和多元化,加大综合设计型、研究创新型实验的比重。不断改进实验教学方法,一切从符合学生的认识规律和实际水平出发,合理地安排实验,充分调动学生学习的积极性、主动性。建立一套完整的实验教学质量评价指标和控制措施。同时强化物理实验教学中心的教学管理网络在实验的理论教学内容、预习内容、实验报告提交与成绩反馈等方面举足轻重的重要作用。
4、建成一支较高水平的实验教师队伍,力争专职技术人员和实验教师的人数、高职比例达到或超过《基础课实验教学示范中心建设标准》中规定的要求,年龄结构合理,每一位教师都可以熟练使用现代化的实验教学手段和教育技术。
5、进一步加强仪器设备的合理配置、确保科研设备性能在国内外同层次上比较先进,教学实验设备完好率高。在保证基本实验教学质量和对学生开放的需要同时,最大化提高仪器设备的利用率。在设备管理方面实现制度化、网络化。进一步扩大实验用房面积,实验室环境整洁、安全。合理布置实验室外部和内部环境,营造出能够培养学生严谨科学态度的良好实验氛围。
四、具体措施
1、成立物理实验教学中心建设领导小组,将建设任务分解到职能小组,明确成员职责。
2、制订物理实验教学中心建设保障措施。
五、进度安排
 1、打破传统物理实验教学按力、热、光、电进行划分的教学体系,发展和完善物理实验循序渐进的阶梯式教学模式为分级、分层次教学体系。以基本实验仪器的使用、常用物理量及物性参数的测量、主要物理测量方法的训练为主线,以培养素质、培养能力、培养创新精神为宗旨,建立新的分级物理实验的课程体系结构。根据物理专业和其他理工科各专业对物理实验的不同要求选择不同的教学平台。
 2、改革实验教学内容,突出能力培养。对传统实验内容进行筛选和改造,增加综合设计型、研究创新型的实验,增添反映物理学与科学技术最新发展等方面的内容。
 3、教学内容设置力争有弹性。实验分为必做实验和选做实验,实验内容又分为基础性的必做部分和扩展性的选做部分,以适应不同专业、不同层次学生的需求。充分调动学生学习的主动性和积极性,做到因材施教。
 4、健全开放实验室的管理规章制度。明确规定教师、学生、实验技术人员的权力和责任,改革考试、考核方法,制定更加合理的学生实验成绩评定标准,规范开放式实验教学的管理。
二)、利用项目资金和正常设备资金等完成物理实验教学中心硬件配备(2006年1月至2008年5月)
三)、建设高水平的师资队伍,完善高效率的管理手段(2006上半年)
        建设一支省内一流的实验教师队伍,达到具有高级专业技术职务或具有硕士及以上学位人员高于70%。进一步完善物理实验教学中心的教学软件,充实网上辅助实验预习、网上实验教学管理和实验论坛等内容,实现网络化管理。让各校区、院系的学生根据各自的教学要求自主地选择实验项目、实验时间、实验指导教师,实现跨校区网上实验预约。“大学物理实验”绪论课采用网上多媒体教学,缩短理论教学课时,增加更多的信息,提高学生分析、处理数据的能力。   
 1、在实验教师指导下利用物理实验教学中心资源开展科技创新活动,积极参加国家、省市各项大学生科技创新竞赛。
 2、在实验教师指导下利用物理实验教学中心资源自行设计完成大学物理和高、初中物理的部分演示实验,拓宽实验覆盖的学科范围,为淮海地区的高职高专院校、高级中学提供相应的服务。
 3、坚持每学年第一学期开始就向毕业班同学公布物理实验教学中心有关的毕业论文课题题目和指导教师,要求选做的毕业班学生尽早进入实验室开展研究,毕业前进行论文答辩。同时为了使课题研究能够保持深入和连续性,鼓励对二、三年级同学进行早期科研训练。
 4、在全校范围内吸纳对科技制作感兴趣的二、三年级学生,组织充实物电学院“科技之光志愿者服务队”,加强社会实践工作。同时组织各种形式的科技兴趣小组,丰富同学课余文化生活的同时,将动手、创新能力的培养渗透到平时的学习生活中。
 5、充分利用网络的便利条件和优势,将物理实验教学中心开设的各项实验制作成模拟实验项目、音像文件等,放置于物理实验教学中心网络上,方便学生的随时点播和学习。
四)建设立体化、电子化的开放实验室和创新实验室,培养学生的创新精神
        为了进一步激发学生的创新意识,培养创新精神,建设了由多媒体课件、实验挂图和实验信息展板相结合的立体化、电子化实验室以及大学物理仿真实验室。
        创新实验室的内容主要为力学、电学、光学及现代技术的应用,实验室提供一些常用的实验仪器和各种实验材料,同时给出一部分研究性实验课题,由学生自己选择感兴趣的实验内容,从查阅文献资料、制定实验方案、提出仪器配置到组织实施,在教师指导下独立完成;对于创新实验,教师只是探索研究式教学的组织者,探索研究的主体是学生。这样的创新实验室,可以给学生一个完全自主的实验平台,学生可以自由的选做或设计自己想做的实验课题。我们要求学生理解实验,知道其所以然,让其体会科学研究的过程,而不是为了测量一个结果。这样学生做完实验后,才有可能去考虑更深入一点的问题,才能真正得到收获。
五)构建先进的网络化实验教学平台
        为了构建一个不受时空限制的实验教学平台,组织教师建设物理实验教学中心网站,开发网上选实验系统和实验课程课堂教学质量实时评价系统,同时将多媒体课件,与本课程相关的教学背景资料、实验内容及相关仪器设备的文字照片介绍等资料建成素材库,可以供广大学生浏览和下载。 学生可根据自己专业要求及学习兴趣,网上预约自己要做的实验内容,实现学生自选实验项目的开放式物理实验教学模式。具体实验内容可由学生挑选,将学习的主动权交给学生,由学生自己选择感兴趣的实验内容。这样即保证了实验的质量,同时也兼顾了学生不同的专业的要求,同时网上提供学生选课情况表、学生实验成绩登记和师生交流平台,学生学习中的问题可以和教师得到及时的交流,扩展实验教学的空间和时间。