面向前沿需求持续发展的实验建设模式

(山西大学 物理实验教学中心)

面向前沿需求持续发展的实验建设模式

(山西大学 物理实验教学中心)

1 主要内容

实验中心面向高年级本科生开设必做实验和按项目实施的研究性实验，同时接受学生申报开放实验和科研训练. 多年来以我校国家重点实验室科研及光电领域需求为导向，形成了实验教学项目持续建设和发展的模式.

教师在对前沿问题分析提炼后形成适合本科阶段的小项目、小目标，通过研究性实验，完成对学生实验基本能力和创新历程的培养. 在按项目实施的实验成果不断积累和融入后，本科必做实验的内容也得到了完善，并呈现符合学生学习过程的多任务分层次逐步提升的格局.

图1是结合半导体激光器光栅外腔技术(ECDL)需求和原本科氦氖激光器调节实验后完成的氦氖激光器光栅外腔选模实验原理示意图. 实验中可方便获得外腔反馈、选模等结果. 该项目起初通过研究性实验课程实施，在系统和技术逐步完善后，目前已经作为必做实验面向全体学生开设.

图1 氦氖激光器光栅外腔选模实验原理

结合该实验，还开设有ECDL半导体激光器饱和吸收光谱以及相对于原子跃迁线的激光稳频必做实验. 还可面向窄线宽、高稳定性激光技术，开展对稳频系统的动态分析，提升反馈和校正效果的研究性实验.

在ECDL激光器和稳频系统的基础上，学生容易融入综合性更强的原子激光冷却和俘获的磁光阱实验中从事进一步研究. 最终形成通过研究

性实验不断研究建设、通过必做实验转化发展，从简单到综合不断提升的多层次实验教学和建设模式. 学生在教学中成长，实验在研究中丰富，教师在建设中实现学术积累.

2 创新点

该模式结合前沿的成果和需求，通过研究性教学完成实验项目的建设和持续发展，并向必做实验转化，使实验教学体系和实验项目形成符合学生学习过程的分层次逐步提升的布局. 最终教师和学生均能在教学中研究，在研究中完成教学，使得实验教学项目和实验教学内容面向前沿发展并持续建设和完善.

3 主要成效

1)从2007年开始有10届本科生参加研究性实验、科研训练以及开放实验的课程，实验教学内容可适应不同层次学生的需求，促进了实验研究与科学创新成果向本科教学的转化；

2)在该模式成熟后，参与光栅反馈氦氖激光器研究性实验的学生同时承担省级和国家级大学生创新创业训练项目，最后2013年在光信息专业光电子实验课程中将光栅反馈氦氖激光器实验作为必做实验开设，目前已有3届二百多名学生做该实验；

3)近年来很多本科生参加国内外高校研究生面试时对从事研究性实验项目的经历反响良好；

4)实验教学项目的持续建设和发展也同时使青年教师实现了学术积累，近5年来物理实验教学中心教师获得十多项国家自然科学基金的支持.

(执笔：王彦华)

[责任编辑：任德香]

(待续)