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摘要：物理演示实验在学生的创新培养中发挥越来越重要的作用。论文总结了中国地质大学物理实验教学中心在物理演示实验方面建设的实践经验，浅谈了演示实验对学生创新能力提高的作用。
关键词：物理 演示实验 创新能力 途径
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（c）-0183-01
物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课具有丰富的实验思想、方法和测试手段，同时能提供很强的基本实验技能训练，是培养学生科学创新能力、提高科学素质的重要基础课程，具有其他课程不可替代的作用。而物理实验中的演示实验是理论教学与实验教学的结合点，是形象化与具体化的教学方式。除了能够提高学生对物理概念和物理规律的感性认识外，在很大程度上能够直接激发学生的学习兴趣。中国地质大学物理实验教学中心作为学校第一个北京市级的物理实验教学示范中心，在演示实验的建设方面做了大量工作，下面就结实验教学中心近几年在演示实验方面的建设实践经验以及实验室运行情况，浅谈在培养学生创新能力方面的作用。
1 中国地质大学物理实验教学中心
中国地质大学物理实验教学中心承担着全校25个专业1600多名本科生的大学物理实验课。经过几年的努力，目前已经建成了基础型、综合型、研究型、网络以及演示实验等五大教学平台。形成了以物理实验为主，以选修课《物理实验技术》、《文科物理》为支撑的开放的物理实验教学体系。考虑到我校很多学生来源于偏远地区，实验基础差的情况，搭建基础型实验平台。该实验平台实行完全开放，每天在规定的时间内学生可以自由的到实验室进行学习和操作。综合性实验平台是日常教学中的主要教学平台。上学期学习开设的实验内容主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理。下学期将在此基础上进行一定难度的综合型实验。课堂实行一人一组，每次课容量16～20人，这样可以很好的保证教学质量。研究性实验平台以定性半定量和本科生科技立项为主。该平台主要针对实验成绩优秀，学有余力的学生开设，并配备指导老师，除了解决实验中遇到的具体问题外，还要进行相关科研方面的讲授如科技论文的书写格式、投稿要求、本科生如何作科研等。研究性实验平台以半科研的方式进行，对科研有一个简单的认识，要求做实验的学生以2～3人组成一个团队的形式进行。演示实验平台设置演示实验项目70余项，以激发学生学习兴趣，辅助理论教学为主。网络平台主要是指物理实验中心的教学网站，学生可以在网上了解实验室的情况，比如实验室容纳人数、是否选满、剩余空位等。并根据自己的时间安排，选择自己在本学期要做的实验题目和实验时间。而且网站有每学期实验内容的介绍课件，学生可以下载预习。如果学生在选课或实验过程中遇到问题，可以在网上通过BBS与老师交流或讨论。
2 演示实验
对于物理演示实验如何建设，各个高校都进行了有益的探索，其中北京交通大学物理系在演示实验方面做了很多出色的工作，这对我校的演示实验建设起到了很好的示范作用。下面就浅谈我校在这方面的工作。
2.1 演示实验内容
本着一要体现大学水平，二要结合地质大学学校特色的出发点，购置了以电磁学、光学为主要组成的演示实验仪器，同时加强演示实验仪器的自制，以节约资金不足的问题。我校物理演示实验教学平台现开设有茹科夫斯基转椅、纵横波演示仪、锥体上滚演示仪、气体火焰驻波演示仪、热力学第二定律演示仪、转盘式克里奥立力演示仪、固定弦振动演示仪、简谐振动与圆周运动等效仪、质心运动演示仪、角动量守恒演示仪、共振演示仪、分子振动演示仪、温差电偶演示仪、棱次定律磁悬浮演示仪、磁聚焦现象演示仪、夫朗和费衍射演示装置、偏振光演示仪等七十余项。其中自制静电防尘、尖端导体、摩擦起电与验电、电风灭火、电风车、电力线投影、磁力线投影、磁跳环、互感现象演示等演示实验共四十余项。演示实验平台初步成形。随着近几年学校对实践教学的重视，在演示实验上的经费投入不断加大，演示内容还在不断扩充。
2.2 课堂演示和走廊演示
实验中心在建设演示实验室的同时，作为演示的一种补充和延伸，还建设了课堂演示和走廊演示。演示实验的作用之一就是作为联系理论与实验的结合点，所以演示实验不能仅限于实验室内演示，必须把演示搬到课堂上去。结合具体知识点，把难懂晦涩的理论通过实物演示给学生看，帮助学生理解。这还对提高学生的学习兴趣，活跃课堂也起到了很好的作用。另外，为了进一步让学生感受物理这门学科的魅力，形成一种良好的科学氛围，实验中心还建设了走廊演示。利用实验室楼道的墙壁，悬挂了物理学家的画像、图片、各种演示仪，利用光栅衍射产生的三维图像等。使学生在进入演示实验室之前，已经体会到了演示实验的魅力。
2.3 演示实验的运行
演示实验平台基础建设完成后，如何加强管理进而充分发挥其重要作用，是面临的有一个问题。为了解决这一问题，我们从两方面入手。（1）部分开放。由于是初始阶段，不可能实行全开放，仪器设备也需经历一个运行期，因此，只能是先作为课中课，为以后实行全面开放积累经验。将演示实验课程安排在对于《大学物理》理论课程的后面，授课教师先进行实验的原理和基本操作的讲解和演示，然后学生自己动手进行操作，教师再进行解答实验中发现的问题。（2）自主研发仪器。结合大学生创新性实验计划以及实验室开放基金，鼓励和带动学生制作和开发新的演示实验仪器。把学生制作的仪器署名后放到演示实验室供其它学生演示使用。这样除了可以很好的鼓励其它同学的制作热情、充实演示内容外，又可以提高了学生各方面的能力。经过近几年的教学实践，演示实验平台初显效用，《大学物理》等课程理论与实践相融合，授课增强了生动性，学生学习的自主性得到充分调动，提高了兴趣和动手能力，大一理工科学生和部分文科学生的同学介入物理理论和实验的学习，扩大了物理课程面向对象的范围。学生制作了地磁场测量仪、光线信号发生器等仪器，而且地磁场测量仪获第二届全国高校物理实验仪器竞赛二等奖。在近四年北京市教委主办的北京市大学生物理实验竞赛中，共获得一等奖三项，二等奖6项，三等奖8项。学生的创新意识、创新能力得到了大幅度提高。
参考文献
[1] 董爱国，周惟公，张自力，等.物理演示实验平台建设及其开放的实践与探讨[J].高等理科教育，2008.
[2] 陈美銮，李丰丽，侯林涛，等.建设物理演示实验与本科创新人才培养[J].实验室研究与探索，2011.
[3] 宋国利，盖功琪，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010.
关键词：物理 演示实验 创新能力 途径
中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2012）09（c）-0183-01
物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程，是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。物理实验课具有丰富的实验思想、方法和测试手段，同时能提供很强的基本实验技能训练，是培养学生科学创新能力、提高科学素质的重要基础课程，具有其他课程不可替代的作用。而物理实验中的演示实验是理论教学与实验教学的结合点，是形象化与具体化的教学方式。除了能够提高学生对物理概念和物理规律的感性认识外，在很大程度上能够直接激发学生的学习兴趣。中国地质大学物理实验教学中心作为学校第一个北京市级的物理实验教学示范中心，在演示实验的建设方面做了大量工作，下面就结实验教学中心近几年在演示实验方面的建设实践经验以及实验室运行情况，浅谈在培养学生创新能力方面的作用。
1 中国地质大学物理实验教学中心
中国地质大学物理实验教学中心承担着全校25个专业1600多名本科生的大学物理实验课。经过几年的努力，目前已经建成了基础型、综合型、研究型、网络以及演示实验等五大教学平台。形成了以物理实验为主，以选修课《物理实验技术》、《文科物理》为支撑的开放的物理实验教学体系。考虑到我校很多学生来源于偏远地区，实验基础差的情况，搭建基础型实验平台。该实验平台实行完全开放，每天在规定的时间内学生可以自由的到实验室进行学习和操作。综合性实验平台是日常教学中的主要教学平台。上学期学习开设的实验内容主要为基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能和基本测量方法、误差与不确定度及数据处理。下学期将在此基础上进行一定难度的综合型实验。课堂实行一人一组，每次课容量16～20人，这样可以很好的保证教学质量。研究性实验平台以定性半定量和本科生科技立项为主。该平台主要针对实验成绩优秀，学有余力的学生开设，并配备指导老师，除了解决实验中遇到的具体问题外，还要进行相关科研方面的讲授如科技论文的书写格式、投稿要求、本科生如何作科研等。研究性实验平台以半科研的方式进行，对科研有一个简单的认识，要求做实验的学生以2～3人组成一个团队的形式进行。演示实验平台设置演示实验项目70余项，以激发学生学习兴趣，辅助理论教学为主。网络平台主要是指物理实验中心的教学网站，学生可以在网上了解实验室的情况，比如实验室容纳人数、是否选满、剩余空位等。并根据自己的时间安排，选择自己在本学期要做的实验题目和实验时间。而且网站有每学期实验内容的介绍课件，学生可以下载预习。如果学生在选课或实验过程中遇到问题，可以在网上通过BBS与老师交流或讨论。
2 演示实验
对于物理演示实验如何建设，各个高校都进行了有益的探索，其中北京交通大学物理系在演示实验方面做了很多出色的工作，这对我校的演示实验建设起到了很好的示范作用。下面就浅谈我校在这方面的工作。
2.1 演示实验内容
本着一要体现大学水平，二要结合地质大学学校特色的出发点，购置了以电磁学、光学为主要组成的演示实验仪器，同时加强演示实验仪器的自制，以节约资金不足的问题。我校物理演示实验教学平台现开设有茹科夫斯基转椅、纵横波演示仪、锥体上滚演示仪、气体火焰驻波演示仪、热力学第二定律演示仪、转盘式克里奥立力演示仪、固定弦振动演示仪、简谐振动与圆周运动等效仪、质心运动演示仪、角动量守恒演示仪、共振演示仪、分子振动演示仪、温差电偶演示仪、棱次定律磁悬浮演示仪、磁聚焦现象演示仪、夫朗和费衍射演示装置、偏振光演示仪等七十余项。其中自制静电防尘、尖端导体、摩擦起电与验电、电风灭火、电风车、电力线投影、磁力线投影、磁跳环、互感现象演示等演示实验共四十余项。演示实验平台初步成形。随着近几年学校对实践教学的重视，在演示实验上的经费投入不断加大，演示内容还在不断扩充。
2.2 课堂演示和走廊演示
实验中心在建设演示实验室的同时，作为演示的一种补充和延伸，还建设了课堂演示和走廊演示。演示实验的作用之一就是作为联系理论与实验的结合点，所以演示实验不能仅限于实验室内演示，必须把演示搬到课堂上去。结合具体知识点，把难懂晦涩的理论通过实物演示给学生看，帮助学生理解。这还对提高学生的学习兴趣，活跃课堂也起到了很好的作用。另外，为了进一步让学生感受物理这门学科的魅力，形成一种良好的科学氛围，实验中心还建设了走廊演示。利用实验室楼道的墙壁，悬挂了物理学家的画像、图片、各种演示仪，利用光栅衍射产生的三维图像等。使学生在进入演示实验室之前，已经体会到了演示实验的魅力。
2.3 演示实验的运行
演示实验平台基础建设完成后，如何加强管理进而充分发挥其重要作用，是面临的有一个问题。为了解决这一问题，我们从两方面入手。（1）部分开放。由于是初始阶段，不可能实行全开放，仪器设备也需经历一个运行期，因此，只能是先作为课中课，为以后实行全面开放积累经验。将演示实验课程安排在对于《大学物理》理论课程的后面，授课教师先进行实验的原理和基本操作的讲解和演示，然后学生自己动手进行操作，教师再进行解答实验中发现的问题。（2）自主研发仪器。结合大学生创新性实验计划以及实验室开放基金，鼓励和带动学生制作和开发新的演示实验仪器。把学生制作的仪器署名后放到演示实验室供其它学生演示使用。这样除了可以很好的鼓励其它同学的制作热情、充实演示内容外，又可以提高了学生各方面的能力。经过近几年的教学实践，演示实验平台初显效用，《大学物理》等课程理论与实践相融合，授课增强了生动性，学生学习的自主性得到充分调动，提高了兴趣和动手能力，大一理工科学生和部分文科学生的同学介入物理理论和实验的学习，扩大了物理课程面向对象的范围。学生制作了地磁场测量仪、光线信号发生器等仪器，而且地磁场测量仪获第二届全国高校物理实验仪器竞赛二等奖。在近四年北京市教委主办的北京市大学生物理实验竞赛中，共获得一等奖三项，二等奖6项，三等奖8项。学生的创新意识、创新能力得到了大幅度提高。
参考文献
[1] 董爱国，周惟公，张自力，等.物理演示实验平台建设及其开放的实践与探讨[J].高等理科教育，2008.
[2] 陈美銮，李丰丽，侯林涛，等.建设物理演示实验与本科创新人才培养[J].实验室研究与探索，2011.
[3] 宋国利，盖功琪，苏冬妹.开放式实验教学模式的研究与实践[J].实验室研究与探索，2010.