【導讀】物理實驗不僅僅是一門實驗課程，它更是一門科學素養(yǎng)課程。在實驗教學過程中，需注重學生科學素養(yǎng)、科學實驗習慣、解決實際問題能力的培養(yǎng)以及創(chuàng)新意識的激發(fā)。它對學生的影響是長期的、決定性的，其教學效果并不能在短時間內呈現(xiàn)出來。由于基礎實驗內容、專業(yè)課程設置與學生就業(yè)以及工作實際聯(lián)系不夠緊密，導致學生對基礎實驗課程不重視。因此，基礎實驗教學如何改革，教學質量如何提高是一個非常重要的課題，值得進行深入研究。如果能取得一些成果，將比主持科研課題更加有意義，作為基礎實驗中心的主任，我會堅持走下去，為基礎實驗課程教學和改革貢獻自己的一份綿薄之力。
朱泉水，中國高校實驗物理教學研究會常務理事，江西省物理學會會員，江西省光學學會會員。主要從事光學檢測、物理教學和物理實驗教學及管理工作。參與國家級科研項目1項，多項企業(yè)橫向課題，主持2項省級教改課題，其中1項為重點資助項目，主持1項教育部物理與天文教指委教改課題。2011年制作的多媒體課件“大學物理實驗(網(wǎng)絡版)”獲得全國多媒體課件比賽三等獎。2011年主編教材《大學物理實驗》。2011年獲得1項省級優(yōu)秀教學成果一等獎，排名第三。2012年在江西省大學生物理創(chuàng)新競賽中獲得“優(yōu)秀指導教師”稱號。在負責大學物理實驗中心工作期間，中心于2008年被評為國家級實驗教學示范中心建設單位，2012年順利通過驗收。2009年，大學物理實驗成為江西省首批精品課程;2010年，大學物理及實驗教學團隊成為江西省優(yōu)秀教學團隊;2012年，大學物理實驗成為江西省首批精品資源共享課。
南昌航空大學大學物理實驗中心前身為成立于1952年的物理實驗室，經(jīng)過60多年的發(fā)展，已成為面向全日制本科生、研究生基礎實驗教學、專業(yè)實驗教學與科研工作的基地。作為培養(yǎng)學生基礎工程實踐能力的平臺，中心設備先進、教學內容新穎、特色鮮明，教學條件與教學質量均名列前茅。2008年被評為國家級實驗教學示范中心建設單位，2012年年底通過驗收。學校成立了以主管副校長為組長的實驗教學示范中心建設領導小組，專門負責指導、規(guī)劃與協(xié)調大學物理實驗中心的建設。在建設期間，學校強調大學物理實驗中心作為基礎實驗中心，除了以往基本知識、基本動手能力的培養(yǎng)外，還要以能力培養(yǎng)為核心，堅持學生的實際操作能力、自學能力以及創(chuàng)新意識的培養(yǎng)。主張在實驗項目的選擇上，除必要的經(jīng)典實驗項目外，所選項目應具有先進性和創(chuàng)新性，并增加綜合性和設計性實驗項目。在實際教學中，中心要求指導教師在教學方法上多采用啟發(fā)式，激發(fā)學生的學習興趣，創(chuàng)造條件給學生自由發(fā)揮的空間。
設備購置：發(fā)揮儀器設備對學生能力的培養(yǎng)作用
大學物理實驗中心在建設期間共投入各類資金700余萬元，用于實驗中心設備的更新和實驗條件建設。近年來，中心實驗條件得到了很大的改善。在教學設備購置過程中，中心注重發(fā)揮儀器設備對學生的能力培養(yǎng)作用，加大了綜合性、設計性儀器的采購，并且購置了一批通用性實驗測量和檢測設備，用于搭建中心的學生科技制作平臺。例如，中心采購了線路板雕刻機及SMT，搭建起一個簡易的線路板雕刻生產(chǎn)線，讓學生了解電子線路板的整個產(chǎn)生過程。同時該設備也供學生開展課外科技制作和創(chuàng)新性實驗使用。以往，中心開設的創(chuàng)新性實驗涉及線路板制作時只能由校外工廠制作，成本高而且耗費時間，更重要的是無法及時修改?，F(xiàn)在教師要求學生自己動手制作線路板，學會自己檢查制作的質量。即使線路板設計有問題，也可以很快修改，并重新制作一塊。
學生參與教學儀器開發(fā)，鍛煉科研創(chuàng)新能力
中心十分重視自制儀器的開發(fā)，在建設期間，共開發(fā)5種儀器。在自制儀器時，注重將設備開發(fā)和教育教學相結合，所有自制儀器的開發(fā)均有學生參與。學生以申請課外科技制作項目的形式，參與到儀器設備研究開發(fā)中，這對學生的自主學習能力、綜合分析能力、創(chuàng)新能力都是極大的鍛煉。這種開發(fā)方式，使學生和教師均取得了較好的成績。例如，中心王慶老師開發(fā)的太陽能電池特性測試綜合實驗儀就是教師提出設想，由學生申請“全方位太陽能自動跟蹤發(fā)電儀”“基于電子電路的太陽跟蹤系統(tǒng)”“便攜式太陽能電池特性檢測儀”3個課外科技制作項目，在教師指導下完成的設備開發(fā)，最后成功申請專利，該設備于2012年8月獲全國物理實驗儀器評比三等獎。目前，該設備已銷售到上海大學等國內高校，應用于物理實驗教學。
改革設備管理制度，充分發(fā)揮設備育人功能
實驗設備使用率低是多方面原因造成的，如儀器損耗、學生排課、教師時間安排等。為了提高設備的使用率，中心從以下幾個方面進行改革。
(1)實驗中心的課程實行網(wǎng)絡預約選課。中心預先確定實驗室的開放時間和指導教師，由學生根據(jù)自己的時間自主選擇，自由組合，打亂行政班級編排，每次上課的學生來自不同班級，甚至不同專業(yè)。這樣可以有效解決學生上課時間和教師安排相沖突的情況，提高設備的利用率。
(2)實驗設備實行專人負責制，將設備維護和使用統(tǒng)一起來。實驗項目的責任教師同時承擔實驗相關設備的維護工作，使損壞的設備能夠得到妥善處理，保證實驗教學順利進行。由于教師非常熟悉所教實驗使用的儀器設備，因而能夠準確判斷設備的故障點，并且可以迅速排除小故障;對于自己不能解決的問題，教師也會及時向中心資產(chǎn)管理員反映，請他們聯(lián)系廠家維修。
(3)配備專門的資產(chǎn)管理員，負責中心通用元件、耗材采購以及與廠家溝通。通用元器件、耗材由專人統(tǒng)一采購、管理，不但節(jié)省維修經(jīng)費，也能保證配件的質量;由資產(chǎn)管理員和各廠家溝通，便于統(tǒng)一協(xié)調廠家維修設備。
留學生實驗中
培引結合，提高實驗教學隊伍素質
學校和中心非常重視實驗教學隊伍建設：(1)分析現(xiàn)有師資隊伍的基本情況，科學規(guī)劃，制定了師資隊伍建設發(fā)展目標和主要措施。(2)學校對實驗教師崗位評定、職稱評定等實施鼓勵措施，制定政策鼓勵教師參與實驗教學改革、教材編寫、指導學生科技制作。(3)注重引培結合，吸收高水平教師進入實驗教學隊伍，鼓勵青年實驗教師參加各類培訓和學術交流，要求青年教師加入科研團隊，提高科研水平，并在教學中引入科研成果，提高教學質量。(4)中心設置專門的實驗技術崗，重視對實驗教學方法、實驗技術的研究。鼓勵教師攻讀學位，中心先后有2人碩士畢業(yè)，5人博士畢業(yè)。同時，積極參加教育部組織的網(wǎng)絡師資培訓，先后有5人次參加教育部的師資培訓并取得了合格證書。中心每年都派出多名教師參加各類交流會議，和國內外同行交流經(jīng)驗。
目前中心有專職人員32人，兼職人員16人。專職人員中，正高職稱3人，副高職稱9人，中級職稱20人;博士、碩士、本科的比例為14:15:3(其中5人為在讀博士研究生)。教師隊伍年齡、知識結構合理，理論和實驗互通，大多數(shù)實驗課教師同時任教理論課程;有工程實踐背景的教師9人，具有海外留學背景的教師2人。骨干力量相對穩(wěn)定，基本保持了動態(tài)平衡。專任教師中江西省中青年學科帶頭人2人，中青年骨干教師2人，江西省百千萬工程第一二層次人選1人，江西省“五四”青年獎章獲得者1人。
中心教師教學及科研能力強，建設期間獲批各類教改課題27項，獲得各類教學成果獎5項(包括2項江西省教學成果一等獎及1項全國多媒體課件大賽三等獎)，發(fā)表教改論文18篇，其中1篇論文獲得全國實驗物理教學論文評比三等獎;共承擔科研課題42項。
運用信息技術建設實驗教學資源，用現(xiàn)代教育手段提高學生實驗能力
大學物理實驗中心在建設期間除了場地、設備等硬件條件的改善，還特別注重軟件方面的建設。近年來，在實驗教學資源建設和共享方面做了大量工作。中心自主開發(fā)的課程資源已經(jīng)形成系列化，結構完整。主要有以下特色：
(1)利用信息技術搭建資源共享平臺，將實驗課程搬到網(wǎng)絡上，充分發(fā)揮網(wǎng)絡教學的優(yōu)勢。通過引入任務驅動式教學理念和倡導“知識貫通型”教學方式，以問題為導向，使學生能“知其然，也知其所以然”。通過最新科技和實際生活知識的拓展，著重于學生知識遷移能力的培養(yǎng)。
(2)通過真實的教學視頻和實驗示范視頻而不是提供動畫等形式模擬實驗過程，增加親切感，同時利用網(wǎng)絡預習、答疑等方式提高學生的預習效果。
(3)通過各類翔實的實驗現(xiàn)象激發(fā)學生的學習興趣，通過簡明的實驗過程介紹培養(yǎng)學生動手能力和嚴謹?shù)目茖W素養(yǎng)，在實驗過程中培養(yǎng)學生的耐心和細心。
大學物理實驗中心的大學物理實驗課程被評為省級精品資源共享課。
突出航空特色，中心教學科研碩果累累
在建設過程中，中心結合學校特色進行改革與創(chuàng)新，調動學生實驗興趣，激活師生創(chuàng)新潛能。概括來講，中心特色主要體現(xiàn)在以下兩個方面：
1.面向航空國防進行實驗教學內容改革、完善實驗室建設
(1)以大學物理實驗、演示與仿真實驗、國防基礎實驗三大子項目為重點進行實驗內容體系改革和實驗室建設。在教學中，注重培養(yǎng)學生的國防意識與技能，把教學與國防基礎科研相結合，成為航空國防教育的重要基地。
在演示實驗項目的選擇上，注重選擇與航空航天物理原理有關的實驗項目，新增實驗項目中有20余項與航空物理原理相關，例如開設了飛機升力的形成演示、風洞、直升機演示角動量守恒、陀螺儀、氣體渦旋演示、星座觀測與探索等項目，學生對這些與航空航天有關的實驗項目非常感興趣，選做率高于其他實驗。
歷年來，在學生中成立了航模興趣小組，教師指導學生制作航空模型飛機并參加江西省與全國各類航空模型制作及飛行大賽，取得了優(yōu)異的成績。
成立了學生天文協(xié)會，中心教師利用業(yè)余時間給他們上天體物理相關課程，并利用中心多臺天文望遠鏡觀察天象，大大增強了學生了解太空的興趣。
天文觀測指導
(2)中心設有與航空國防相關的光測力學、光子散射等5個實驗室。中心在高年級本科生中挑選優(yōu)秀學生進入國防科研實驗室，參與國防科研項目，通過一段時間的學習與培養(yǎng)，這些學生大部分考入本中心相關碩士專業(yè)進一步深造或進入航空總公司下屬的科研院所或企業(yè)就業(yè)。
2.以科研項目為引導，多方位培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神和自主實踐能力
(1)建設期間，中心教師承擔科研課題42項，其中國家基金等國家項目19項，航空基金等省部級項目19項，科研經(jīng)費達2 700多萬元，發(fā)表論文200余篇，其中被三大檢索機構檢索70余篇。教師利用科研課題，指導學生進行教學儀器的開發(fā)，所研發(fā)的教學儀器對學生開放，學生不但可以使用儀器做實驗而且可以打開儀器進行創(chuàng)新性學習、進行研究性實驗和創(chuàng)新設計性實驗，取得了很好的教學效果。此外，中心教師指導學生開發(fā)的太陽能電池測試儀已推廣到其他高校。
(2)以科研項目為引導，中心教師提出創(chuàng)新性實驗項目，培養(yǎng)學生創(chuàng)新精神。“CT重建溫度場(蠟燭)實驗”和“Zn基納米結構的可控合成、結構表征及光譜研究”實驗項目均為中心教師承擔的國家自然基金項目轉化。中心教師指導學生積極參與各類科技制作項目、發(fā)表論文、申請專利。建設期間完成的科技制作項目70項，已發(fā)表論文13篇，獲國家專利16項，參與創(chuàng)新性實驗80項，獲得全國、省級以上獎勵30項。其中，2011年太陽能飛機項目獲全國節(jié)能減排大賽特等獎。
留學生實驗室
【編后語】
以學生為本，把學生實踐能力培養(yǎng)與綜合素質提升作為示范中心建設與發(fā)展的出發(fā)點，正是南昌航空大學大學物理實驗中心獲得成功的法寶，這也是朱泉水主任飽嘗基礎實驗教學改革之艱辛，使之開花結果獲得認可的動力來源?！拔視猿肿呦氯ァ?，看似平淡無華，卻勝過豪言壯語，我們相信“堅持就是勝利”，我們這個時代，正需要這樣的堅持者。（《中國現(xiàn)代教育裝備》記者 安健 張鵬）
