地方高校国家级实验教学示范中心建设实践

肖 利，张 頔，刘茂军，刘惠莲

(吉林师范大学 物理实验教学中心，吉林 四平 136000)

2007年，吉林师范大学物理实验教学中心被评为吉林省省属普通高等学校首批实验教学示范中心，2012年实验中心教学团队被评为“吉林省优秀教学团队”。按照教育部《关于进一步开展“十二五”高等学校实验教学示范中心建设工作的通知》(教高司函[2012]197号)的要求，该中心进一步加强了优质资源融合、教学科研结合、学校与社会协同育人等方面的改革与创新，强化大学生实践能力、创新能力的培养，打造升级版的实验教学示范中心。2013年，物理实验教学中心被评为国家级实验教学示范中心。

1 先进的实验条件是示范中心建设的基础

实验教学示范中心的基本条件除了实验教学队伍，就是实验室的硬件和软件。近3年来，物理实验教学中心获得各级各类建设经费2 000多万元，使中心建设得到了长足发展。

1.1 仪器先进，数量充足

根据教学实际，物理实验教学示范中心装备了一批先进的教学仪器，如扫描电子显微镜、高温超导体特性仪、变温霍尔效应仪、振动样品磁强计、穆斯堡尔谱仪、激光拉曼光谱仪等。这些仪器设备的配置，既能满足综合性、设计性、创新性实验等现代实验教学的需要，又能使学生了解科技最新发展和学术前沿动态。中心还引进了10套美国PASCO公司提供的“科学工作室”，将传感器技术、计算机技术应用于实验，使学生掌握现代化的数据采集和处理手段[1]。

1.2 信息管理，资源丰富

实验教学示范中心充分利用现代信息技术手段，加强实验室管理信息化、智能化和实验教学网络化建设[2]，不断提高实验教学管理系统、开放实验室预约系统的技术水平，丰富网络实验教学资源。学生可以借助校园内任何一台电脑，方便地了解实验室的基本信息、选择实验课程和实验时间、查询实验成绩；实验教师也可以在校内任何一台电脑上查询学生选课情况、给出学生实验成绩等。此外，中心还开发了资产管理系统，使仪器采购、使用、维修等环节公开化、制度化和程序化，并实现了资源共享。

1.3 改革内容，创建精品

实验教学内容的改革是实验教学改革的重中之重[3]。中心对传统的实验内容进行了全面审视，站在现代科学技术水平和现代教育理念的高度上提出了以下改革措施：

(1) 在继承的基础上，把学科前沿、最新的科学技术融入实验教学，不断更新实验内容；

(2) 装备一些先进的教学仪器，不断把新技术、新仪器、新方法引入实验教学，提升实验课的水平；

(3) 通过优化组合，加强综合性、设计性、创新性实验内容，以提高学生的实践能力和创新能力[4]；

(4) 充分利用中心的科研优势，通过筛选、提炼、研究设计和分类转化,将教师的科研内容和成果转化为实验项目，如非晶合金巨磁阻抗效应研究、纳米铁氧体材料磁性研究、氧化锌材料光学特性研究、光电传感器特性及应用设计、稀土发光粉末材料的制备等，启迪学生科研思维、掌握科研方法，提升学生的科研能力；

(5) 配合实验教学内容，编订有利于学生自主学习的实验教学大纲；编写出版《大学物理实验》、《普通物理实验》、《近代物理实验》和《探究物理实验》等4部实验教材；建成“普通物理实验”、“电磁学”、“固体物理”、“模拟电子技术”、“微机原理与接口技术”等5门省级精品课程；

(6) 运用计算机技术和网络技术，把实验设备、教学内容、教师指导和学习者的操作有机融合为一体，通过建设优质的虚拟实验教学资源和共享平台，使虚拟实验和真实实验相结合、互补，组织开发中学物理实验仿真、大学物理实验仿真、近代物理实验仿真、电子电路实验EDA仿真等67项。这些仿真实验项目克服了实际实验中出现的盲目操作和走过场现象，提高了物理实验教学的质量和水平。

2 先进的实验教学队伍是示范中心建设的条件

建设高水平、高素质的实验教学队伍是建设高水平实验教学示范中心和培养高质量人才的关键，只有具有创新精神和创新能力的教师才能培养出具有创新精神和创新能力的学生[5]。

2.1 实施“双师”计划

为了提高中、青年教师的技术应用能力和实践能力，适应实验教学的技能性和实践性的教学要求，中心实施了“双师”计划，即每学期选派1～2名专业课和专业基础课教师到生产第一线工作，学习企业的新技术、新知识、新工艺、新材料和新方法。同时由合作企业负责推荐专业骨干与高技能人才承担实践教学任务。通过“产学研”结合模式，中心教师参与或独立承担公司的生产科研项目，打造内外结合、校企联合的具有实践能力的“双师型”实验教学团队[6]，优化了专业实验教师结构，提升了教师的教育教学理念，丰富了实践教学经验，提高了实践育人本领。

2.2 坚持例会制度

为了提高教师的实验教学能力和水平，实验中心坚持每周一次例会，解决日常教学中存在的问题，交流指导实验教学的经验，汇报参观考察、参加各类实验教学研讨会的心得，共同研讨中心发展和建设的思路。通过互学互助，提高了教师的实验教学水平和能力。中心已有3名教师获吉林省中青年骨干教师称号；有3名教师获学校教学标兵或教学能手称号。

2.3 建立教师进修制度

通过制定有关制度，调动教师树立“终身学习”的积极性和主动性。鼓励青年教师在职攻读博士学位。中心现有取得博士学位的教师31人，占总人数的49%。中心每年都选拔推荐1名教师赴美、欧等海外著名高校学习深造，学习国外先进的实验教学理念和管理措施，通过科研项目合作，提高科研能力。中心现已有8名教师获得出国深造的机会，他们中有1人获新世纪百千万人才工程国家级人选，有2人成为教育部新世纪优秀人才，产生吉林省拔尖创新人才3人，有2人成为吉林省高校科研春苗人才。

2.4 采取交流措施

采取“走出去、请进来”的办法。物理实验教学中心每年选派3～5名教师参加国内各类教学研讨会、培训班，学习先进的实验教学管理经验，掌握先进的实验技术，吸收先进的教学研究成果。每学期都积极邀请国内外知名学者、专家教授来中心做学术报告，通过和知名专家、学者面对面地交流，对国内外实验教学的发展状况和趋势有了更清楚的认识，也提升了自己的教学水平和学术水平，拓宽了建设新实验的思路。

3 先进的实验教学体系是示范中心建设的核心

中心以实践能力和创新能力培养为主线，树立“强化知识与技能，注重过程与方法，提高素质与能力、突出实践与创新”的实验教学理念，根据教育教学发展需要，结合学校办学特色和专业特点，将物理类、电工电子类、通信类、材料类的实验室资源及师资队伍进行了整合，构建了功能集约、资源优化、开放充分、运行高效的4个实验教学平台，即基础实验教学平台、专业实验教学平台、实验教学技能训练平台和学生自主创新实践平台。与之相适应，在近十几年实验教学改革与实践的基础上，依托物理学科，打破课程界限，优化和重组了实验教学内容与结构，建立了科学、系统，既与理论教学结合，又相对独立的五个层次、七个模块、三个阶段实验教学体系。

五个实验层次是预备性实验、基础性实验、设计性实验、综合性实验和研究性实验。五个实验层次相互衔接、相互融通、逐级提高，逐步提高学生的实践能力、科研能力、创新能力和适应社会与就业能力。

七个实验模块是大学物理实验、专业物理实验、电工电子实验、通信技术实验、材料物理实验、物理教学论实验和物理探究实验[7]。通过7个实验模块训练，使学生既可掌握物理实验的基本技能，又可掌握现代实验技术；既可提高物理实验教学能力，又可提高工程实践能力。

三个阶段就是把学生能力培养分成3个时间段，即大学1—2年级阶段、3年级阶段和4年级阶段。1—2年级阶段是基础阶段，主要以专业基本技术和方法训练为主；3年级阶段是提高阶段，主要培养学生综合实验能力和工程实践能力；4年级阶段是创新阶段，通过参与教师的科研项目，培养学生的科研能力和创新能力。这3个能力培养阶段不是孤立的，它们相互联系，共同形成一个创新人才培养的金字塔。

4 先进的实验教学方法是示范中心建设的关键

要培养出创新型人才，必须有一套先进的实验教学方法作保障。我校在国家级实验教学示范中心建设的实践中，建立了新型的适应学生能力培养和鼓励探索的多元实验教学模式。

4.1 教师与助教相结合

我校在本科实验教学中实施了本科学生助教制度，即在高年级本科学生中选拔实验课学习表现突出、对于物理实验具有浓厚兴趣且学有余力的学生，经过一段时间的系统培训后，让他们作为实验教师的助手，参与基础实验教学指导和实验室的日常管理、仪器维护等工作[8-9]。由于学生之间容易交流与沟通，管理和指导到位，学生助教制度深受学生欢迎，实验教学质量明显提高。学生助教的经历使他们的动手能力、实验教学技能和管理能力明显提高，就业优势明显，就业质量较高。

4.2 教师与学生相结合

新生入学后，通过双向选择，每位本科生的导师要指导5～8名学生，使每位学生都结合到导师的团队中[10]。在大学4年里，学生一直参与导师的教学和科学研究工作，小到多媒体课件制作、文献查询、开放实验室管理等，大到管理软件开发、实验仪器研制、教研和科研项目实施等。通过这种结合，使学生在课外获得比课堂上更多的经历、体验和实践的机会，学生的实践创新能力、教研与科研能力得到明显提高。

近3年，由中心教师指导的本科生发表教研和科研论文11篇，其中发表在核心期刊以上6篇；学生科研论文“Si/Al2O3纳米陶瓷的制备及热压烧结”、“Fe/Al2O3纳米陶瓷复合材料的制备与表征”和“倾斜磁记录介质Co/Pt多层膜制备及表征”分别在第八届、第九届和第十一届全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛中荣获三等奖；教师与学生共同发明的“一种制备聚晶立方碳化硼复合片的方法”获2013年吉林省发明创造大赛优秀奖。

4.3 实验教学与学生实践创新活动相结合

中心设立本科科技创新基金，根据学生不同的兴趣和爱好，成立了电子设计、数学建模、教具制作和教学设计等创新小组，聘请院内外、校内外实践经验丰富的教师、工程技术人员作为学生自主创新活动的指导教师，指导学生参加国家、省、市、校各类科技创新活动。近3年内，获全国大学生“挑战杯”课外学术科技作品竞赛三等奖3项；获“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛银奖1项；获全国大学生电子设计竞赛国家级二等奖1项、省级一等奖3项；获教育部主办的“东芝杯”中国师范大学理科师范生教学技能创新大赛创新奖、一等奖、二等奖、三等奖各1项；获全国大学生中学物理教学技能大赛特等奖2项、一等奖14项；获全国大学生数学建模竞赛国家级二等奖5项、省级一等奖11项[11]。

4.4 学校育人与社会育人相结合

为了实现学校与社会协同育人，吉林师范大学成立了红嘴大学科技园。该科技园是教育部高校学生科技创业实习基地、吉林省省级大学科技园、吉林省省级大学生创业园。科技园现有入园企业和科研院所84户。利用科技园的人才和技术优势，学校投入100万元专项资金，建立实习、实践基地，聘请企业高级管理人员、高级技师、科研院所的研究员作为兼职教师参与学生实践能力的培养，学生的实践能力和创业、就业能力得到明显提高[12]。学生创新作品“无线遥控智能家居控制器”、“医疗测听设备校音器”在2010年“迪瑞杯”吉林省高校学生科技创新大赛中获二等奖；学生作品“四平奥森农业技术有限公司商业计划书”在2012年“挑战杯”中国大学生创业计划竞赛中获银奖；2010届毕业生张超被评为吉林省高校毕业生十大创业先锋。

5 优质的社会服务是示范中心建设的宗旨

物理实验教学中心在国家级实验教学示范中心建设中，充分利用资源优势，找准结合点，开发服务项目。近年来，中心积极承担“国培”和“省培”任务，培训中学物理“种子教师”557名，发挥了他们在中学物理教学中的引领和辐射作用。中心还积极与中学开展交流合作，共同承担基础教育研究项目5项，协建中学物理实验室3个，建立教育实习基地25个，使师范教育与基础教育紧密结合，共同培养创新型、研究型、实用型的物理教师。

物理实验教学中心以“功能材料物理与化学”教育部重点实验室为依托，通过“产学研”的深度合作和对接，加速科研成果转化，服务于地方经济建设。由教师合作开发的项目“轿车电子式车速传感器研制及产业化”、“大型全固态激光放大器系统工程化关键技术研究”、“水中油在线测量仪器的研制与开发”、“筒式燃油表传感器研制”等已形成产业化，取得了明显的经济效益。其中，“轿车电子式车速传感器研制及产业化”项目获吉林省科技进步二等奖。

[1] 肖利,刘惠莲,张勇.加强实验教学中心建设构建创新教育体系[J].实验室研究与探索,2009,28(1):26-29.

[2] 姜文凤,高欣.“十二五”国家级实验教学示范中心建设与思考[J].实验技术与管理,2013,30(5):5-7.

[3] 吴世华,闫晓琦,杜宗杰，等.全面改革创建国家级实验教学示范中心[J].实验室研究与探索,2007，26(4):89-92.

[4] 章斐，陈明星,潘伟,等.实验室机时预约及信息管理系统的开发与应用[J].实验技术与管理,2008,25(1):83-86.

[5] 施开良,陈令梅,俞庆森，等.建设高水平高素质教师队伍是培养创新型人才的核心[J].中国大学教学,2004(9):33-35.

[6] 王少怀,刘羽,黄培明，等.实施“卓越工程师教育培养计划”打造“双师型”教学团队[J].中国地质教育,2010(4):63-65.

[7] 肖利,李海波,刘茂军.全面实施物理实验改革培养学生创新素质[J].实验室研究与探索,2007，26(4):101-103.

[8] 夏有为.建设教学实验室的“国家队”[J].实验室研究与探索,2006，25(3):335-338.

[9] 肖利,刘茂军,曹丽华，等.建立学生助教机制,提高实验教学质量[J].大学物理,2008，27(8):45-47.

[10] 肖利,刘惠莲,刘茂军.在物理实验教学中实施导师制,培养学生的创新能力[J].大学物理实验,2007，20(3):97-100.

[11] 肖利,刘惠莲,华中,等.创建省级物理实验教学示范中心,培养大学生实践创新能力[J].实验技术与管理,2010,27(2):94-96.

[12] 刘蕾,姚娇娜,梁广东，等.就业指导在地方高校学生创业能力培养中的作用研究与实践[J].黑龙江教育学院学报,2013(1):7-9.