开放式创新型实验物理教学中心的建设与发展＊＊

董爱国 周惟公 张自力 郑志远 蒋 芸 冯 娟 樊振军 高 华 王亚芳

（中国地质大学（北京）实验物理教学中心，北京 100083）

开放式创新型实验物理教学中心的建设与发展＊＊

董爱国 周惟公 张自力 郑志远 蒋 芸 冯 娟 樊振军 高 华 王亚芳

（中国地质大学（北京）实验物理教学中心，北京 100083）

对实验物理教学中心基础建设、教学质量监控管理、师资队伍建设以及教学环境建设等工作进行了探索与总结，项目的实施促进了大学生创新能力与素质的培养，确保了教学质量的稳步提高.

开放；创新；物理实验；教学中心

1 引言

高校实验室是对学生进行综合素质教育的重要课堂，是技术创新的有效载体.在进行创新型人才的培养中，对实验室的要求也越来越高，这就促使实验室必须不断加强自身建设，进行实验室体制创新，以适应创新型人才培养的需要［1～5］，各高校实验室和教学中心均进行了有益的探索与实践［6～11］.

基于此，中国地质大学（北京）实验物理教学中心以第三次全国教育工作会议精神和国务院关于“深化教育改革全面推进素质教育，以培养学生创新精神与实践能力”的指示为指导，坚决贯彻《教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知》、《教育部关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知》等文件精神，依照北京市高等学校基础课“合格实验室”评估体系、北京市高等学校“实验教学示范中心”评审指标，始终坚持“实践育人”的教学宗旨，以培养学生的创新精神、实践能力为教学目标，致力于教学内容的更新，教学方式的现代化，教学管理模式的优化建设.

2 建设开放式创新型实验物理教学中心的实践

2.1 搭建教学平台，为创新型人才培养奠定基础

实验物理教学示范中心以创新精神、创新能力培养为核心，根据不同层次，不同专业的学生特点，建立了基础型、综合型、研究型、网络以及演示实验等5大平台，搭建大学生实践操作实验室.

基础型实验平台实行全天开放，在授课期间，每天上午9∶00～11∶30，下午2∶00～5∶30开放，专门为一些实验基础较为薄弱的学生开设，为学生提供了一个填平补齐的机会，面向学校所有专业（包括文科专业）的学生.既是课堂教学的向前延伸，也为对实验感兴趣的学生提供了动手操作的机会，同时大大提高了仪器设备的利用率.开设有单摆测重力加速度、扭秤测液体表面张力系数等基础实验项目.

综合型实验平台实行按教学日历开放以及寒暑假开放，可以进行弹性学习，面向全校大二理工科类25个专业1700余人开设.以实验物理开放课作为平台主要内容，单独设课，共计64学时，开设有声速测量、简谐振动的设计等46个综合性实验项目，其中设计性题目占20%，另有仿真实验项目59项，全部采用一人一组制，年学时达13万人时.

作为实验物理教学的深化和延伸，搭建了研究型实验平台，预约性开放，实行以学生为中心的教学模式，形成了以自主型、研究型为主的学习方法，给学有余力的学生提供了研究实验的机会.开设有液晶光电效应、碰撞打靶等13项定性半定量题目，向学生提供场地、仪器和资料.同时，鼓励学生自主选择实验项目或完成大学生科技立项.2007年，响应教育部、学校等各级部门关于大学生创新团队建设的精神，以实验中心为依托，7项大学生创新项目获得学校资助.在项目建设过程中，中心采取分工负责、定期检查、集中交流等措施，确保了项目的顺利开展，2008年9月，全部项目按计划进行了答辩，其中3项被评为优秀.

搭建网络平台，进行网络开放，采用中国科技大学设计的仿真软件，引入到网络中，给学生提供了更多的学习机会，弥补了课堂教学师资、仪器等资源的不足.建立了实验物理教学中心网站，学生根据中心教学规定和选课规则，登录网址，自主选择实验内容，自主选择任课教师，自主选择实验时间.教学网站实行动态管理，学生能通过网站即时了解实验中心通知、开设题目介绍、实验的成绩，还可以通过BBS与老师交流，即时沟通信息，学生也可在授课时间段内进行退选和补选，极大地方便了学生，也解决了实验教学与其他教学在安排上相互冲突的矛盾，许多学生都对网络选课的新形式表示满意.

演示实验平台是作为理论教学与实验教学的结合点，设有演示题目72个，其中自制40个，课余时间向学生开放，使理论教学与实验教学更加形象化、直观化，有效地提高了学生课程学习的兴趣和科学探索的热情.

2007年秋季开始投入使用的大学生实践操作实验室，将校资产处报废的部分仪器、设备等集中起来，给学生提供诸如钻床、砂轮机、弧焊机、钳子、扳手、改锥等各类工具，让学生进行拆装、修理等工艺和技能的训练，收到良好的效果.同时也为高校仪器设备管理改革进行尝试性的探索.

2.2 科学管理是创新型人才培养的重要保障

实验物理教学示范中心制定有《实验物理教学中心管理制度》、《实验物理教学中心学生实验守则》、《实验物理教学中心教学考核办法》、《实验物理教学中心开放式教学选课规程》、《实验物理教学中心实验技术人员培训管理制度》、《实验物理教学中心仪器设备管理制度》、《实验物理教学中心损坏、丢失仪器赔偿制度》、《实验物理教学中心低值品、易耗品、材料管理办法》等，保障了中心的良好运行，为创新型人才培养提供了重要的制度保障.

2.2.1 课程教学上的开放式管理

在课程教学上，逐步形成了全面开放实验内容，开放实验时间，开放实验仪器的开放管理办法，实行全天开放、按教学日历开放、预约开放、寒暑假开放、网络开放，实行课上选做实验、课下自主研究实验、课外科技创新实验等内容丰富、形式多样、多层次、全方位的开放模式.比如寒暑假开放（在全国高校尚为数不多），同学们（含大一的同学）可以利用假期的时间到实验中心完成下一学期的必修实验，取得的成绩为有效成绩，如果认为成绩不理想，可以在开学时重新做实验，取较高的成绩作为考核成绩.这种开放一般教师不做讲解，因此锻炼了同学的自学能力、思考能力和实践动手能力，同时对实验成绩的提高也起到了一定的促进作用.

2.2.2 教学质量监控的系统化管理

近几年来，实验物理教学示范中心在单一开设“大学实验物理”必修课程的基础上，增设了“实验物理技术”、“文科物理—物理思想与人文精神的融合”、“发展中的物理学”等选修课程，满足了不同专业、不同层次学生的需求，为学生提供了汲取知识的多元途径.同时，在多年的教学过程中，中心逐渐形成了一套符合教学规律和人才培养特点的教学质量监控措施与鼓励办法.

实行期初集体备课制，期中学生问卷调查、相互听课制，期末学生课堂评价、学生座谈会制，学生也可以随时在BBS上或意见箱里向中心反馈意见.实验教学中心每月召开两次教学法研讨会，组织老师参加全国性物理会议，加强与兄弟院校交流，聘请有经验的校外教师任课，互相交流学习.在对学生的考核上，强化平时成绩，注重考查学生自学能力、操作能力和表达能力.采取笔试、操作等考核方式.教学质量不断提高，近几年教师教学评价优良率一直为100%.

为确保教学质量、育人水平的不断提高，实验教学中心不断加大对教学内容的改革与创新.近年来，教师承担了以《大学实验物理精品课程建设》、《大学实验物理北京市精品教材》、《实验物理选课软件的研究与改进》、《物理实验中弹性学习制的研究与探索》、《物理演示实验平台开放教学的探索》等为代表的教改、科研项目14项，发表教学、科研论文50余篇.编写课程教材与讲义6本，2007年《大学实验物理》教材列入北京市精品教材出版计划.完成以“冲击电流计”、“非均匀磁场综合测量仪”、“光纤信号发生器”、“稳压电源波形演示器”等为代表的教学仪器的开发与改进.教学人时数由原来的4.4万人时增加到目前的13万人时，所开实验题目覆盖25个专业.注重教学手段的改革，全部课程均实行多媒体教学，教学课件全部实现自行制作与开发.

为鼓励学生，2005年开始设立物理实践优秀奖，对在“实验物理”、“实验物理技术”课程中取得优秀成绩的学生给予奖励，这在我校尚属首例，极大地激发了同学们的学习兴趣；在教务处和资产处的大力支持下，2006年成功地组织首次实验物理技能大赛并得到同学和学校的认可；2007年年底举办的第二届实验物理技能大赛更是得到了北京大学全国高校教学示范中心联席会秘书长王兴邦教授、清华大学物理实验教学示范中心负责人张连芳教授、北京交通大学物理基础课程教学指导委员会顾问国家级教学名师王玉凤教授、北京师范大学博士生导师杨百瑞教授的关注和一致好评，并达成将此推向北京市乃至全国高校的共识.首届北京市高校实验物理技能大赛已于2008年10月举行，我校为五个理事单位之一.

2.2.3 师资队伍的一体化管理

中心现有专兼职人员22名，具有丰富的教学、科研、管理经验和水平，具有合理的学历和梯队结构，其中教授3名，副教授7名，高工1名，讲师7名，工程师4名.其中博士研究生学历12名，硕士研究生学历6名.35岁以下青年教师占2/3，是一支朝气蓬勃的年轻教师队伍.

近年来，针对新引进青年教师学历不断提高的现实，中心对师资队伍的管理模式进行了探索，逐步将教学和管理相融合，以理论促实践，以实践促创新，实行教学、管理一体化的模式，打破以前实验员、教员的分工，每个教师均承担教学和实验室的管理工作，“双肩挑”练就了一支乐于奉献、综合素质高、管理能力强的实验队伍.

为保障教师队伍的稳定、发展，中心制定有完备的实验教学队伍建设、规划、考核等相关制度，鼓励教师攻读学位和进修，严格执行年度考核制度，对于考核优秀的教师进行表彰，如：《实验物理教学中心实验技术人员培训管理制度》、《实验物理教学中心实验技术人员考勤制度》和《实验物理教学中心实验技术人员考核办法》等相关规定.同时每年针对不同层次人员的特点，组织安排培训，如：（1）选派骨干教师出国培训；（2）鼓励教师在职攻读研究生学位；（3）召开实践教学研讨会，组织教学基本功比赛，提高教学质量和管理水平；（4）组织参加学校各种形式的培训班，提高实验队伍的外语水平、计算机应用水平和专业技术水平.

2.2.4 教学资源与环境的长效、优化管理

教学资源是创新型人才培养的物质基础，中心对仪器设备等教学资源的管理制定专门的管理办法与措施，做到了防尘、防潮、防震，消除各项不良影响，确保了仪器设备的长期、稳定、精确运行，成为创新型人才培养的重要保障.

中心严格执行设备验收、检查等出入库规定，为每套仪器设备建立卡片、配备仪器使用记录本，并实现计算机管理，严格执行学期、学年检查与统计工作.学期初与学期末均对每套仪器设备进行检修与保养，教学中执行填写教学日志方法，及时排除仪器故障.

同时，中心重视环境、安全建设，安装有保安监控系统；每个实验室配备有灭火器材和卫生器具；每个实验室的门外配备有红色安全指示灯；实验中心能够有效地做到防火、防盗.楼道内布置有科学家画像和物理学发展史等图片，激发了学生学习物理的兴趣和积极性.设有实验报告展示窗、实验选课查询系统和电子屏幕系统等；每个实验室均安装了空调、液晶电视以及多媒体投影仪等；实验室环境卫生由勤工俭学学生和教师共同负责，每月定期检查；中心宽敞明亮，为创新型人才培养提供了优越的环境条件.

3 实施效果与结论

通过长期不懈的探索与建设，实验物理教学中心于1997年通过北京高校“合格实验室”评审，2006年8月通过“北京高等学校实验教学示范中心”评审，成为中国地质大学（北京）第一个市级教学示范中心，为学校继续申报教学示范中心积累了宝贵经验.2004年10月，教育部副部长吴启迪到实验中心视察指导，对中心工作表示首肯并提出建设基础课教学基地的希望.在2005年教育部对中国地质大学（北京）进行的本科教学水平评估工作中，实验物理教学中心是学校惟一一个专家组集体参观的非专业实验室，为学校取得本科教学工作水平评估的胜利增光添彩.

在实验物理教学中心教师的指导下，学生取得了可喜的成果.指导完成的本科毕业论文“双钙钛矿型A2BB’O6氧化物的制备、结构及性质的研究”、“热解碳/纳米金属氧化物复合负极材料”等获得院级优秀论文.2006年5月，姜斌同学在《大学物理实验》杂志发表题为“直流稳压电源波形演示器制作说明”论文一篇；2006年4月，蔡永安同学的“传感式小便斗自动冲水器”获得国家实用新型专利；2007年2月，031052班赵聪等3名同学在《中国地质教育》发表题为“从物理实验教学示范中心假期开放看弹性学习”的论文一篇；2007年春，以“地磁场测量仪的研制”为代表的7项大学生创新性实验计划项目通过学校审批并开始运行；2007年8月，102051班李进等研制的“地磁场测量仪”获全国高校第八届物理演示教学仪器评奖三等奖；2008年上半年，以程黎鹿等同学的“‘烧蚀模式’激光推进技术及其应用研究”、王沛同学的“读数显微镜测量长度的研究”等为代表的多篇论文被国内期刊接收和发表.

如今，实验物理教学示范中心管理制度健全，运行经费有保障，仪器设备逐年更新，教学环境不断优化，为创新型人才培养提供了有效的体制与物质保障.课程教学开放式管理效果显著，实验教学平台层次分明，互为依托，成为创新型人才培养的坚实基础；形成了以《实验物理》必修与《实验物理技术》等选修相结合的教学课程体系，教学内容不断更新，教学质量监控系统化管理，教学质量不断提高；教师引进、培养、考核制度健全，教师队伍学历不断提高，知识体系、职称结构日趋合理，教学经验丰富，管理能力强，成为创新型人才培养的根本.

［1］ 教育部关于启动高等学校教学质量与教学改革工程精品课程建设工作的通知（教高［2003］1号）

［2］ 北京市教育委员会关于开展高等学校实验教学示范中心建设和评审工作的通知（京教高［2005］17号）

［3］ 教育部关于进一步深化本科教学改革 全面提高教学质量的若干意见（教高［2007］2号）

［4］ 教育部 财政部关于实施高等学校本科教学质量与教学改革工程的通知（教高［2007］1号）

［5］ 教育部关于开展高等学校实验教学 示范中心建设和评审工作的通知（教高［2005］8号）

［6］ 高英俊等.打造精品实验课程全面推进实验教学示范中心建设［J］.实验室研究与探索，25（11）：1395～1398

［7］ 吴亚丽等.高校开放式实验教学的探索［J］.实验室科学，2007，（6）：8～9

［8］ 单槟，张敏.建立开放运行机制探索创新教育途径［J］.实验室科学，2008，（1）：8～10

［9］ 张潞英，陈国杰等.开放物理实验室培养高素质人才［J］.实验科学与技术，2005，5（4）：69～71

［10］ 张玉梁，杨虎，赵忠平.物理实验教学中心的建设与实践［J］.实验室科学，2008，（1）：17～19

［11］ 朱世坤，聂宜珍.物理实验示范中心建设的研究与实践［J］.实验室科学，2007，（6）：10～11

CONSTRUCTION AND DEVELOPMENT OF AN OPENNING INNOVATIVE EXPERIMENTAL PHYSICS TEACHING CENTER

Dong Aiguo Zhou Weigong Zhang Zili Zheng Zhiyuan Jiang Yun Feng Juan Fan Zhenjun Gao Hua Wang Yafang
（Experimental Physics Teaching Center，Geosciences University of China，Beijing 100083）

The works such as the infrastructure construction of experimental physics teaching center，monitoring management of teaching quality，construction of the teachers，and teaching environment construction are explored and summarized.Implementations of the project promote the innovative ability and quality of college students，and ensure the teaching quality improved steadily.

opening；creative；physical experiment；teachingcenter

2011－10－11）

董爱国（1976年出生），男，河北唐山人，助研，2000年毕业于中国地质大学（北京）信息工程学院，后从事自动化领域工作；2003年至今，在中国地质大学（北京）物理实验教学中心，从事实验技术、教学以及管理工作.