光学废旧仪器再利用探析

许巧平

摘要：对废旧仪器设备分类，根据类别采取不同处理方法，使其作用发挥到极致。具体探讨如何利用废旧仪器提高学生动手能力、分析问题和解决问题能力，有效实施全面素质教育。

关键词：废旧仪器 实验教学 充分利用 创新能力

0 引言

实验设备是实验教学的载体，实验仪器的精密性、完好率是实验教学顺利进行的保障。然而在实验教学中由于仪器的老化、频繁使用等因素使仪器不可避免地会出现各种故障、破损与磨损甚至损坏或由于仪器的更新而被搁置。为了充分利用现有的设备，避免国有资产的流失和资源的浪费，除了加强日常对仪器设备的养护、维护与维修外，合理有效地利用废旧仪器为教学服务也尤为重要。

1 废旧仪器的分类及处理

1.1 可再利用仪器指的是由于仪器本身的陈旧对现有的学生实验项目无法满足，已经更新替代了的旧仪器。

处理方法：这类仪器可以在原来仪器结构基础上进行改良，使之为学生开展自主性实验、设计性实验，进行仪器参数、性能方面做一些对比，开展基础科研制作等；如果仪器设备本身确实损坏（不包括可以更换零部件的），在保修期内的，应及时联系供应商或厂家修理；如果已过保修期，则应根据故障现象，先分析、确定故障发生的原因、部位，然后再动手修复。

1.2 不可再利用仪器：指仪器的主要部件损坏，彻底损坏无法修复的，可虑到更换部件与购置一台新的所用资金相差无几的，失去维修意义的。

处理方法：这类仪器可以考虑暂不报废，可以搁置，其上零件可以作为维修其它同类仪器部件的存储源；亦可用做示范教学，现在的仪器一方面为了保持外观整洁、防止漏电使安全性能更好，另一方面也容易抵挡灰尘，更好的保持仪器的精密性能，一般都是用外壳包装，从而形成一些“黑盒子”，在仪器正常使用时，一般不会打开。一旦仪器坏掉的话就可以打开仪器外罩，展现仪器内部构造，使学生对仪器原理了然于胸，更好的理解实验仪器的精密性，有效地使用与保护，对开展实验顺利进行提供有效地保障。

2 处理及应用实例

笔者结合自己的工作经验，介绍几种常用的较易出现故障的仪器在实验教学中的处理及利用。

2.1 组建仪器维修小组，学生利用业余时间参与维修。例1：光学仪器的机械部分：一般不允许自行拆卸，因为出厂是经过精密加工，一旦拆卸难以复原，但损坏后可有专门的工作人员进行检修。

例如：圆盘旋光仪主要损坏部位在度盘手轮失灵。原因在于两个方面，①度盘内部环形螺纹断裂或环形螺纹螺纹磨损与转动手轮上的螺纹不能咬合。②实验班次较多、学生对实验项目操作技巧不够熟练反复调节，使用频率加大。而零部件的购置不易配套，问题不能及时处理。我们采用的方法，把有其他故障的无法使用零件取下，配在该仪器中，使其正常使用。把两套不能使用的配成一套能用的，使另一台可以正常使用。

2.2 成立观摩实验室，供学生观摩。例1：光学仪器的核心部件是它的光学元件，如各种透镜、棱镜、反射镜、分化板等对它们的光学性能如平行度、折射率、反射率、透过率等都有严格的标准。如果保护不当就会降低性能；光学元件记忆损坏、精密仪器表面磨损或破损的话对实验结果影响不能忽略的仪器；这类仪器可用于文科大学物理基础实验教学，利用其破损磨损面向学生介绍注意仪器的使用方法对研究的重要性。拿出不同程度不同问题的光学元件，让他们观察，各种情况造成的原因如：破损（震动，磕碰、跌落挤压造成缺损或破裂），磨损（擦拭表面方法不正确，使表面有刻痕）表面法使成像模糊或不能成像）、污损（汗渍不洁液体留下印记常见指印的）、发霉的、腐蚀有雾水附着的。介绍其磨损、破损的原因，正是由于诸多不正确的使用方法造成的。并向他们介绍损坏仪器的赔偿原则。使他们了解实验室规则，养成不乱动，看说明书操作仪器的好习惯；培养他们的责任心，细心观察的习惯，学会对光学仪器的拿放方法等。

2.3 开展文科实验，演示多彩的物理现象，激发学生的学习物理兴趣，降低难度，消除神秘感。例如利用圆盘旋光仪的试管槽开展白光的旋光色散实验；对着眼镜哈气，会变模糊，再对灯光看。观察实验现象并对其进行科学的解释。

2.4 积极开设综合性设计性实验提高学生动手能力和创新能力。

2.5 对周边中学开放实验室可面向中学开放大学物理实验室。提供实验教学条件供中学教师来校进行演示实验教学；提供实验器材，供中学生亲自动手实验。建设“实验预备区”。利用大学已有的或将被淘汰的实验设备，开设一些与中学物理实验和大学物理实验均有关联的实验，构成一“实验预备区”，提供大学新生做实验，以熟悉常用仪器的构造及使用，提高实验动手能力，弥补中学实验不足的缺憾。具体实验项目的确定应围绕做好中学和大学物理实验的衔接教学为目的培养示范教师的科学实验素养。

2.6 光学元件橱窗设置。通过在实验室学习大学物理课程，学生充分利用各种实验设备、仪器仪表、电器、电子元件、各类光学元件等，对物理实验知识有了必要的感性认识。在光学实验室光学元件不够精密时要求的实验参数不能达到要求，就会被淘汰闲置。比如各种光栅，磨损的各类透镜、滤波片等。在上课前老师制作问题卡片：①光栅是制作原理是什么的。②凹凸透镜性质的判断。③牛顿环的认识及成因。④全息照相图样的陈列橱窗。还可以在讲解光的折射与反射定律时，给学生准备多种镜子，平面镜、凹透镜、凸透镜。通过观察、实验等方式总结判断透镜凹凸性质的方法。

3 结束语

高校仪器设备维修与日常保养除专业技术层面的工作外，合理有效地利用废旧仪器为教学服务，对于仪器更新较快的时代，既可以节约有限的国有资源，又可以开发学生动手动脑能力，培养科学素养到至关重要的作用。

参考文献：

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[3]张广平，李高清.李高清物理专业成立废旧仪器实验室的探讨[J].物理实验，21（1）：30-31.