物理实验室范文10篇

时间:2023-03-18 21:11:31

物理实验室

物理实验室范文篇1

物理实验是学生进行科学探究的重要方式,实验室则是学生学习和进行实验的主要场所,是物理探究学习的主要资源。因此,学校高度重视物理实验室建设,配置必要的仪器和设备,确保每个学生都能进行实验探究活动,为学生开展实验探究活动创造了良好的条件。

中学物理实验教学的目的与任务即是,通过实验,使学生最有效地掌握进一步学习现代科学技术所必需的基础物理知识,培养初步的实践操作技能和创新能力。教学的重点放在培养学生科学实验能力与提高学生科学实验素养,使学生在获取知识的同时提高自学能力、运用知识的综合分析能力、动手能力和设计创新能力。

初中物理是九年义务教育必修的一门基础课程。根据新课程标准,要求学生具备的能力之一就是初步的观察、实验能力:能有目的地观察,辩明观察对象的主要特征及其变化条件,能了解实验目的,会正确使用仪器,会作必要的记录,会根据实验结果得出结论,会写简单的实验报告。

实验教学作为物理教学中的一个重要内容和重要手段,因此实验室工作直接关系到物理教学工作是否能顺利进行。因此实验室必须建立和健全科学、规范的管理体制,实行规范的管理。

二、具体工作计划:

1、制订规章制度,科学规范管理

2、按照学校各类规章制度,并认真执行。

3、制订学期实验计划。

4、开足开齐各类实验,并积极创造条件改演示实验为分组实验,积极服务于教学。

5、充分利用生活中身边的实验器材的作用,结合实验室条件进行分组实验。

6、做好仪器、器材的常规维修和保养工作。

7、做好仪器的借出、归还验收工作。

8、有必要时,可以自制一些教具。

9、做好仪器、器材的补充计划。

物理实验室范文篇2

关键词:中学;物理实验室;管理

1坚持实验室标准化管理

(1)学校严格按教育部文件要求,积极建设中学物理实验室。目前,已配有力学实验室、电学实验室、光学实验室、拓展实验室和仪器室,每间面积为100m2,达到了国家一类配备标准;实验室均按28组56座配置,实验桌固定,水电线路暗埋;用电室内设防护套,高低压电源、插座固定到桌,每室均设冲洗水槽及地漏;电学实验室各种仪表固定到桌,光学实验室装有遮光窗帘。(2)学校仪器设备均按教育部2010年颁布的新标准配备。具体情况为:学生分组实验仪器配备28组以上,演示实验仪器配备两组以上,均达到国家一类配备标准,完全能满足学生分组实验和教师演示实验的要求。(3)根据标准化的“统一、简化、协调、最优化”原理,学校力求使实验室管理工作达到统一、简化、协调和最优化。为此,学校成立了由分管副校长、教务处主任、物理组负责人组成的实验室领导小组,形成了校、处、组三位一体的管理体制。同时,实验室配备了学历达标、工作认真、责任心强的实验室工作人员。

2建立完备的规章制度

(1)实验室管理制度以简练、科学、全面为主线,以开放、共享、高效为目的,制定了以人为管理对象的《实验室守则》《实验管理人员工作职责》;还制定了以物为管理对象的《实验室仪器管理制度》等规章制度。《实验室守则》规定了实验活动的基本要点和操作规范,规定进入实验室的人员应遵守的基本纪律和应注意的安全事项、安全提醒等。《实验管理人员工作职责》按照权责对等的原则,规定了工作范围、工作任务、工作目标以及工作绩效等。《实验室仪器管理制度》规定了设备的存放、维护、消耗、添置、报损、安全、使用等方面的内容。(2)健全规章制度是管好实验室的前提。学校制定了《实验室管理制度》《实验安全制度》《实验教师工作职责》《学生实验守则》《实验设备领用、维修、保养、损坏赔偿、报废审批制度》等规章制度,明确职责,做到有章可依。

3加强实验教学管理

管理好教学仪器的最终目的是要为实验教学活动服务。在实验教学管理过程中,要做好以下几个方面[2]。(1)制订学期实验教学计划。每学期开学的第一周,应依据本学期各年级教学进度安排表制订相应的实验教学计划。例如,对本学期要完成多少演示实验、分组实验,实验的课题和仪器满足情况等,都要预先统筹安排。(2)填写实验教学通知单。任课教师应在演示实验的前三天、分组实验的前五天,填写好实验通知单并送交实验教师。在上课前,实验教师按照通知单上实验课题的要求(仪器名称、规格、数量)准备好相应的仪器设备。(3)课堂教学管理。在实验室上分组实验课或开展其他课外科技小组活动时,教师要按照“学生实验室守则”和学生座位定位片上的要求进行管理。(4)填写实验教学记录单。在上完每一节实验课后,任课教师应及时填写教学记录单,除了记录通知单中的有关内容外,还要详细记录实验教学情况、安全情况、仪器损坏及处理意见、仪器质量情况及改进意见。教学记录单的作用是,既能帮助任课教师积累教学经验,也能为实验教师改进实验仪器质量和增强实验教学效果提供参考。(5)填写实验仪器损失报告单。在实验过程中,若有破损、丢失的仪器,应及时填写此单,须注明损坏仪器人、损坏日期、损坏仪器名称、损坏原因、处理意见(实验教师意见、任课教师意见和分管领导意见)及签名。实验仪器损失报告单可作为实物明细账中使用仪器情况和实物报损账的书面依据。

4陈列存放须科学

教学仪器设备陈列存放的总要求是:清洁、整齐、美观、方便取用。(1)不同学科仪器应单独存放,相同学科仪器按大类分别存放。(2)仪器与药品分开存放,易燃易爆等危化品应有安全措施且单独存放。(3)磁铁的磁路要闭合存放,光具座要竖挂存放,电子仪器要避光存放,电表开关置零存放,磁电式仪表要避开磁场存放,天平要对刀口保护存放。总之,教学仪器陈列要科学,存放有规律,应在实践中不断得到完善和加强[3]。

5账目管理须清晰

(1)账目管理的基本要求是账、卡、物一一对应,既要有实验设备总账,也应有橱柜卡片,还应有设备标签。账目管理应该使用信息技术手段进行管理,减少不必要的手工操作,逐步提高工作效率。(2)账目管理要准确反映仪器设备的种类、数量和是否处于完好状态,以及维修保养情况。为做好账目管理,管理者要熟悉国家颁布的《中小学理科教学仪器配备标准》的基本框架结构和仪器设备的分类及编号,这是实验室管理人员的基本功,也是账目管理的基本依据。在账目登记时,要按照《中小学理科教学仪器配备标准》的分类编号分科分类进行。

6设立实验室资料信息库

中学物理实验室要使用大量的账簿,如教学仪器总账、教学仪器明细账、易耗品明细账、器材报损清单、实验计划任务书、实验通知单、实验记录本等,这些账簿记录和备份工作量大,查找、修改不方便,管理工作的延续性差,当管理人员工作变动时,容易丢失,查找难度大。为此,学校采取了以下措施。(1)运用信息技术方法把相关资料录入数据库,包含仪器、设备和各种易耗品的数量、种类、技术参数、参考价格等,从而为实验设备和仪器建立起一份技术档案。该档案还包括:记录每台设备和仪器的主要应用原理、使用方法,应用于哪些实验、主要现象、仪器设备的使用状况和使用效果。档案方便了师生查阅,为准备实验提供了参考[4]。(2)数据库中的器材一般分门别类进行登记,如力学、运动学、热学、电学、光学等器材,就按照种类分别放在不同的存储柜里,并按一定顺序为每个存储柜编号。(3)学校建立了两个数据库,一个按仪器种类分类,另一个按存储柜号分类。器材数据库建立后,只要在数据库中输入器材名称进行检索,便马上知道器材存放在哪个存储柜里。(4)学校的资料信息库为教师提供联网查寻,可查寻器材种类、数量、使用方法及工作参数,总量是多少,已借出多少,库存量是多少,实验效果怎么样等,使教师及时了解信息和便于选择、预定器材,从而提高了器材的使用率和实验课的开出率。

7日常维护保养常态化

就实验设备的维护保养而言,学校主要做好了防尘防潮、防腐防变、防虫防蛀、防震防老化等工作。(1)防尘。主要是防止尘埃影响设备的绝缘性能、散热性能、透光性能,同时也防止尘埃改变摩擦力、静电吸附、增加机械磨损等。(2)防潮。主要是防止金属锈蚀、电子电器产品的导电性能变差、药品变质等。(3)防腐。主要是防止化学药品、有害气体对仪器设备的腐蚀。(4)防变。一般是指,既要防止化学药品的变质,也要防止仪器设备的变形。(5)防震。主要是指仪器设备要轻拿轻放,避免因震动而导致仪器设备的损坏。(6)防老化。主要是防止塑料件、乳胶制品的老化[5]。实际上,新课改对中学物理实验室管理提出了更新、更高的要求,这就决定了广大中学只有使其工作制度化、规范化、信息化、服务化,才能切实提高中学物理实验室的管理质量。

参考文献

[1]彭东梅.中小学实验室管理的现状与对策[J].实验教学与仪器,2019(5):73~74.

[2]熊辉,李彤亚.也谈中小学实验室管理[J].教育与装备研究,2019(5):89~92.

[3]侯美倩,李峥.实验室仪器管理[[J].分析仪器,2018(5):159~161.

[4]林春,张尧.实验室管理信息系统开发[[J].实验技术与管理,2017(3):151~153.

物理实验室范文篇3

关键词:农村中学;物理实验室;存在问题;对策

物理实验室是开展物理实验教学的主要阵地,但在广大的农村初中,由于办学条件相对薄弱,因而物理实验室建设普遍存在着管理方式散漫、实验设备配备不全、应用观念落后等现象。笔者通过实地调查、电话交流、资料查询等方式,对目前的实际现状简要分析,同时提出相应的建议,以期充分发挥物理实验室的功能,更好地为教学服务。

一、农村初中物理实验室的现状

1.缺乏专业的管理人员。农村中学的师资力量比较短缺,大多数学校的物理实验室缺乏专业的管理人员,管理工作一般由科任教师兼任,这在一定程度上影响了实验室器材的维护、更新以及实验教学的顺利开展。2.实验器材不足。实验仪器是开展物理实验教学的重要工具,调查中发现,大部分农村初中的实验器材配置达不到国家规定的三类标准,满足不了新课程标准下形式多样的物理实验要求,给正常的实验活动带来了诸多不便。例如,由于器材短缺,本来应该由4个人合作完成的实验就必须合为8个人一组,致使学生动手实验的机会大大减少。有的学校因为分组实验器材不够,干脆取消了分组实验,不但违背了教学目标要求,而且造成教育资源的严重浪费。3.实验器材陈旧。物理是一门严谨的学科,实验过程中不能有任何疏忽,任何一个小小的差错都可能会导致整个实验的失败或意外事故的发生。但农村初中的实验器材一般都比较陈旧落后,有的甚至出现了破损,给实验教学的正常开展埋下了很大的隐患。4.实验室功能不能充分发挥。受应试教育影响,农村初中的部分教师观念滞后,对物理实验教学仍持“做实验不如看实验,看实验不如讲实验,讲实验不如背实验”的观念,致使实验课被浓缩。根据仪器上的灰尘可以看出,很多仪器锁在柜子里很久都没有用过,实验室成了仪器的储藏室,功能不能得到充分发挥。5.实验课件代替做实验。多媒体课件替代物理演示实验体现了一定的优越性,但不是实验教学的全部。调查中发现,农村初中的部分教师由于做实验麻烦,就用现成的实验课件或录像代替,这既不符合新课改的理念,也违背了实验教学的宗旨,更背离了现代教育技术应用的初衷。

二、农村初中物理实验室的改进建议

1.严格执行实验室管理制度。物理实验室是学校的公共财产,每位教师都有使用的权利,更有爱护和保护的责任。因此,无论学校配备专职管理员,还是由任课教师兼任,都要严格执行实验室的管理制度,确保仪器的完好和有效使用。一是加强仪器的存放管理。物理实验仪器品种繁多,性能各异,所以在存放时要严格进行分类,按照通用仪器、专用仪器、计量仪器、挂图、药品、玻璃仪器等不同的类型,分别放置在不同的橱柜中。同类仪器要按照仪器的大小、高矮等分层放置,矮件或小件在前,高件或大件在后,一旦固定在具体位置,最好不要随意搬动或迁移,以便于取和放。二是加强仪器的使用登记管理。有效管理是为了更好地使用,如果只管不用,或只用不管,就失去了管理的意义。因此,无论是教师还是学生,在使用仪器时都要及时进行登记,这样既能增强他们的责任感,最大限度地减少仪器的损坏率,又能做到按时收回。三是加强仪器的保养和维修。俗话说:“刀不用会生锈,路不走会长草。”同理,有些仪器如果不常用或使用次数很少,其性能就会发生由好变差、由差变坏的现象。因此,平时要加强对仪器的保养和维修,以延缓其使用寿命,这既能节约学校开支,又能防止实验过程中可能发生的危险。如电器、仪表类,如果能经常检查,发现有不正常的声响、局部升温或嗅到绝缘漆过热产生的焦味等现象而能及时维修的话,就可以避免实验过程中可能出现的意外事故,保证实验教学顺利进行。2.开放实验室。物理实验是一个长期而复杂的过程,一方面,由于课时限制,有些实验在课堂上不容易彻底完成和解决,需要课后继续;另一方面,新教材中增加了多种探究实验活动,需要学生课后动手探究,只有定时开放实验室,才能让学生有充裕的时间和条件进行探究,做自己喜欢的实验。这不但有利于提高学生的实验能力,而且有利于满足各个层次学生的需要。在这个过程中,教师要了解学生拟进行实验的原理和方法,并适当地给予指导。实验完成后,还要组织学生对实验过程进行交流、讨论、评价和改进。例如,用“伏安法测电阻”的实验,教师可以给学生提供不同规格的电流表、电压表、滑动变阻器、电源、开关、导线和待测电阻等器材,让学生自主选择符合要求的仪表进行测量,也可以观察别人的实验,从中找出自己的不足,使实验更加完善。3.加强与信息技术的整合。《基础教育课程改革纲要(试行)》中提出:“大力推进信息技术在教学过程中的普遍应用,促进信息技术与学科课程的整合,逐步实现教学内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生互动方式的变革,充分发挥信息技术的优势,为学生的学习和发展提供丰富多彩的教育环境和有力的学习工具。”为此,物理实验室要合理配置信息化设备,以优化实验教学过程,提高实验教学效果。例如,一些抽象的、微观的、具有很大危险性的实验内容,由于对实验器材要求较高且不易操作,难以用实验进行演示和验证,此时就可以用多媒体进行模拟实验。例如物态的变化,由于雾、雪、霜、雹、云、雨、露珠等在课堂中很难直接观察到,此时就可以利用录像把这些自然现象浓缩在一个几分钟的片子里,学生通过观察解决这个问题。此外,还可以建立学校网络实验室,与上级教研室以及附近学校的物理实验室网站链接,使实验教学内容得以扩充,各校的实验资源实现共享,本校难以完成的实验得以完成。这不但可以拓宽实验教学的空间,而且可以缓解农村中学添置仪器设备的财政压力。4.改革与创新。有针对性地对某些实验的设计进行改进,可以克服原有实验的缺陷,发展学生的创新思维。例如,“烛焰”是物理实验中常见的一种教具,因为其容易漂浮不定,且不允许学生用直尺直接测量,因而许多学生提出看法,认为应该对实验装置进行改进。经过讨论和验证,决定把蜡烛换成一个固定不变的发光体,或在燃烧的蜡烛上罩一个玻璃罩,同时在玻璃罩上标上刻度,以便观察物体的长和宽等数据。结果证明,这样改进可以把蜡烛固定,不但容易操作,而且实验数据也更加精确。5.开展形式多样化的实验课。物理实验的目的是正确引导学生“从生活走向物理,从物理走向社会”,发展自主探究的能力。因此,应该提倡物理实验多样化,除了增加学生走进实验室的机会以外,还要鼓励学生积极开展课外实验。如小孔成像实验,就可以让学生回家利用晚上时间开展。6.建立激励性评价机制。建立和健全管理员和教师的激励性评价制度,可以调动他们的工作积极性。例如,可以从实验室管理、仪器设备维护与功能开发、实验教学、实验改革、修旧利废、自制改制仪器设备等方面,对做出突出成绩的先进个人给予奖励,并作为考核和评定技术职务方面的依据,这有利于为实验室管理创造良好的氛围。

三、结语

物理实验室的建设和管理是一项系统工程,每个环节都很重要。对于农村初中而言,只要面对农村现实,扬长避短,做好规划,就一定能提高实验室的利用率,进而提高物理实验教学的效率。

参考文献

[1]牟英华.高校实验室建设与管理存在的问题及优化对策[J].清远职业技术学院学报,2009(3):90-93.

[2]莫寅斌.高校实验室管理中存在的问题及对策[J].实验科学与技术,2011(6):175-176.

[3]邹功平.中学物理实验室全面管理探讨[J].中国教育技术装备,1997(1):98.

物理实验室范文篇4

【关键词】教学评价实验室建设以评促建

1抓住契机,以评促建

随着我国教育事业的发展以及教育体制改革的步步深入,教育部于2003年启动了高等院校本科教学评估工作,通过评估检验高校的教学质量。以此推动高等学校明确办学指导思想,改善办学条件,加强教学基本建设,提高管理水平,促进教学工作,使办学水平与教学质量能适应经济建设和社会发展的需要,效果显著。不久,军队院校教学质量评价工作随即展开,在评价指标体系中,实验室建设与管理工作占有相当大的比重。因此,有必要抓住教学评价之契机,做到“以评促建,以评促改”,转变观念,完善基础实验室硬件设施、实验教学环境、教学单一模式等,推进实验室建设快速发展。2009年总部将对我校进行本科教学质量评价,大学领导高度重视,于2006年成立“评价与建设领导小组”,把评价工作作为大学发展的头等大事来抓,并提出“教学评价既是机遇,更是挑战。”

2转变观念,提高认识

受传统观念的影响,国内高校普遍对实验室工作、实验教学及实验课教员重视不够,认为实验室只是教学的辅助部分,实验教学是理论课的附属手段,由于对实验室建设和发展的重要性认识不足,导致实验教学工作长期处于理论教学的从属与依附地位,严重影响了人才培养质量的提高。著名科学家杨振宁说过:“科学毕竟有90%的是实验活动,科学的基础是实验。”实验教学是高校人才培养、进行科学研究和提高办学水平不可或缺的重要组成部分。实验教学的直观性、实践性、综合性和探索性是其它教学环节所无法取代的,对培养学员观察分析问题能力,实事求是的科学态度,严谨的工作作风和不断进取的探索精神具有特别的优势,在影响学员的世界观、思维方式、创新能力等方面具有不可替代的促进作用。

3持续投入,加快实验室建设

物理实验室部分仪器陈旧、教学模式单一、内容落后等状况一直是实验教学中存在的突出问题。按照本科教学评价体系指标要求,大学持续加大经费投入,使实验教学规模和层次得到明显提升。

2006年学校对物理实验室的设备、场地、教学环境、设施等进行摸底统计,明确建设目标,并出台实验室建设三年规划,07年投资150万元,建设物理虚拟仿真实验室、物理研究创新实验室,填补了物理实验教学的空白。2008年学校持续追加投入170万元,建设物理演示实验室、近代物理实验室和智能物理实验室,实物实验项目由原20项增加为现有的42项。对物理实验教学环境进行跨越式改革,扩大实验教学面积,从原有的640平米扩大为现在1500平米,使传统的一室单项目实验教学改为一室多项目实验教学;利用展板进行墙式、走廊式教学;彻底改变以往实验教学模式,实行实验课程网络选课、网上预约,刷卡上课;在教学方法上实行开放自主式,充分体现学员的主体地位。目前,实验室二期建设第二步计划正在实施,对实验室建设中的不足与缺陷进行补充与完善。

按照教学评价要求,通过加大投入并有效地进行教学方法改革,我校物理实验室在教学体系、教学模式上得到实质性改变,实验项目增多且实验设备的数量和质量有了很大的提高,有效提升了实验教学的规模和层次,另外,实验室的装备、环境和条件也得到明显改善,达到了教学评价要求并通过大学专家组自评检测。

4加强制度建设,促进规范化管理

建立健全实验室各项规章制度,是实验室开展正常工作的依据和有效保障,是反映实验教学工作和管理水平的标志,是实验室管理科学化、规范化和制度化的基本要求。

我校物理实验室在加强制度建设方面进行了卓有成效的工作,完善了实验室各项规章制度,先后制定了“大学物理实验室管理制度”、“物理实验仪器设备管理规定”、“物理实验教员守则”、“物理虚拟仿真实验室管理办法”、“物理实验网络选课指南”、“大型精密仪器设备操作规则”等十余项管理规章制度。并不断进行修订和完善;通过印制手册、制作墙面展示框等加强宣传力度,各项管理办法的实施,使物理实验室各项工作走上良性循环轨道,有章可循使实验室管理更加科学有序,管理水平和效率不断提高。

5改革教学方法,提倡创新理念

实验教学长期以来固守按部就班的施教模式正在被逐渐打破,从教材编写到实验教学形式,都体现了创新能力培养的教育理念。这是基础实验教学的进步、是经济社会发展的需求,也是高校人才培养的目标。在迎接军队院校教学质量评价的利好形势下,我校物理实验室以总部“物理实验室建设标准”为依据,对实验内容进行大胆改革,一是对实验教材进行必要的项目增减,增加综合性、设计性实验项目,淘汰简单验证性实验,使基础性实验、综合性实验及设计性实验比例达到总部6:3:1要求。二是扩大实验项目的可选择性,每学期学员在15-16个实验项目中根据自己的兴趣任选10-11项,在开放自主的教学环境下完成实验内容。三是虚拟实验与实物实验相结合,在实物实验教学的同时,开设虚拟仿真实验,有效地扩大了物理实验的数量和训练范围。四是实行分层次教学,从基本技能训练到综合设计实践,再到研究性探索实验——“三小”创新活动(小制作、小改进、小论文),循序渐进,逐步完成学员实践能力从初步掌握、灵活应用直到创新突破的过程培养。

教学评价工作对推进物理实验室建设,提高教学质量具有显著效果。所以,我们应以此为契机,抓住机遇,迎接挑战,同时要提高认识,转变观念,超前思维,勇于实践。努力实现基础实验教学培养学员创新实践能力的实质性跨越,为我校物理实验教学特色发展打下坚实的基础。

参考文献:

[1]祝凤荣,张向阳,冯彬等.实验教学发展性评价指标体系的构建[J].实验室研究与探索,2008,2(27):126-129.

物理实验室范文篇5

仿真物理实验室是一个设备较为齐全的模拟真实实验的物理教学软件平台,此软件一般包括三个仿真模块,即《运动及动力学模块》《电学模块》和《光学模块》,各个模块又各自包含许多实验器具和集成实验环境,学生可以在任意组合的虚拟的实验环境中构建仿真的各种环境,自主设置实验对象的各种参数,通过智能仿真做到动画与数据的结合,以其实现逼真的物理实验效果。

二、仿真物理实验教学模式的构建

物理仿真实验教学模式是在网络版“仿真物理实验室”环境下进行的实验教学,是基于发现式探究教学理论的四个环节即创设情境提出问题、引导学生提出假设、验证假设、归纳总结和“仿真物理实验室”在高中物理实验教学方面的切身实践,逐渐形成对仿真物理实验教学模式的构建。仿真物理实验教学过程为:学生播放仿真实验室中的内置课件→教师创设情境提出问题并引导建立实验假设→教师根据实验难度系数安排决定学生独立实验和小组协作实验→学生进行逻辑推理而探究实验结论→学生独自验证实验结论并在一定条件下改变实验参数进行实验创新→教师揭秘实验难点并归纳总结实验结论。

三、运用仿真物理实验教学模式进行高中物理实验的案例设计和分析

1.仿真物理实验室在力学中的案例设计和分析

关于力学实验涉及很多,但有些实验在传统的演示实验的操作过程中会因为环境条件的限制会使得实验结果发生一些误差,但如果运用仿真物理实验室在软件环境中就可以创造出一个没有阻力的环境,从而实现实验预期目标。笔者拟选择动量守恒定律来作为力学中的典型案例来阐述仿真物理实验室的教学模式。以下内容为运用仿真物理实验室进行动量守恒定律的教学过程设计:(1)创设情境一是播放仿真物理实验室内置的课件进行动画演示:两个鸡蛋同时从相同等距离的高度分别落到木质桌面和沙滩上,前者破碎而后者却完好无损。二是抛出问题,如动画演示现象如何解释?或两碰碰车相撞,其动量如何变化?三是提出实验假设并进行实验。把相撞的碰碰车或两鸡蛋抽象成仿真物理实验室的两个小球,观察不同变量对两个小球的变化。(2)实验任务在仿真物理实验室的网络环境中,让学生设定不同质量和相同质量两种情况下的小球,分别实验一静一动相撞、相向相撞和同向相撞,计算两小球动量变化的结果,并改变参数多次实验来验证动量守恒定律。(3)实验过程一是在工具箱中选择两小球并据实验需要设定质量和坐标参数;二是画出一个20m长度的直线轨道并设置参数和为零的摩擦系数;三是将两小球放置直线轨道上,分别进行一静一动相撞、相向相撞和同向相撞并记录速度;四是改变小球质量和初速度,多次实验并对应记录,探索动量变化规律;五是进行小组实验并对实验难点讨论;六是老师归纳总结实验结论。为深刻理解这一定律,可做这样的实验:运动的蓝色小球沿左方向碰撞固定在弹簧上的绿色静止小球(如图1所示)。横纵坐标分别为时间轴和速度轴,即代表两小球的运动时间和速度变化。

2.仿真物理实验教学模式对于高中学生的应用效果

笔者基于对某高中一段期间的实地调查和反馈,获知学生通过仿真物理实验学习,不仅学习兴趣与日俱增,而且学生的思维能力和创新能力得到发展。例如,在创新能力考察方面,一是看学生是否由知识注重转向能力注重,二是看学生对知识的应用和迁移能力。能力考察方式有许多种,在此只选取一例进行简单说明。譬如教师可以给出一定的实物让学生自主设计实验来验证动能定理。其中,一位学生这样操作:将木块A和木块B用细绳连接绕过定滑轮,木块A和木块B分别与长木板右端和地面距离为h,放开A使B带动A做加速运动,结果A离开长木板的同时B也恰好落地。这一实验操作如图2所示:

四、结语

物理实验室范文篇6

关键词:新高考;高中物理;实验室;建设和管理

2019年4月23日,湖南省人民政府举行新闻会,正式了《湖南省高考综合改革实施方案》。这一举措标志着湖南新高考综合改革全面启动,是恢复高考以来湖南省全面、深入、触及本质的一次改革。从改革方案看,新高考采用“3+1+2”的模式,物理成为了选择性科目中的首选科目。可见,高中物理在高考中的地位比以前更高了。笔者认为,在新高考背景下,高中物理实验室的建设和管理也应主动适应时代的要求,宜从以下几方面入手。

1人才的储备与提升

科学技术是第一生产力,科技的竞争关键是人才的竞争。为解决高中物理实验室建设和管理存在的问题,我们有必要解决人才的储备与提升问题。1.1增加物理教师和实验员的数量储备。在新高考背景下,对物理实验室建设与管理的科学性、规范性提出了更高的要求,同时对物理教师和物理实验员的数量和专业水平也提出了更高的要求。但现实是,许多学校欠缺专业的物理实验员,有些农村高中学校甚至连一个专职的物理实验员都没有,每次实验都由兼职物理教师完成实验任务。这一现实决定了我们需要有一个配套的人才供应链。在笔者看来,各地教育行政部门可以与各综合性大学进行沟通与协调,并在招聘新教师的同时招聘专门的实验员,以满足高中物理实验室人才的需求。1.2提升物理教师和实验员的专业素养。许多教师对实验是物理教学的基础及其重要性认识不足,导致实验的教育功能未能得到有效发挥[1]。随着时代的发展,各种创新层出不穷,物理实验也一样。这就要求我们应做到:实验室建设和管理科学;实验安排合理,原理清晰,选材恰当,操作规范,数据精确,结论可靠。由此引申出,实验室管理人员或实验员应有较高的理论知识和专业技能。为此,有必要建立一套专门的人才供给与培训机制。一般而言,人才的供给可由各综合性大学培养解决;培训可由各地级市的教科院培训机构与相关职能部门联合组织,即定期组织实验室管理人员或实验员进行各种专题培训;实验员本身也要养成自我学习的习惯,以便随时提升自己的专业水平。

2硬件的完善与利用

实验教师应根据新课标要求,对仪器的更新、选购、摆放、保养与维修等进行常态化管理,旨在充分利用高中物理实验室的各项资源,发挥其在实验教学中的作用,以确保高中物理课堂实验教学的质量[2]。2.1实验设备类型要与教材保持一致。目前,很多学校的部分实验仪器仍是十几年前的产品,根本不能满足教学的需要。因此,学校应及时为实验室配备教材所需仪器,甚至部分仪器的配备标准要高于教材的要求。2.2兼有传统实验室与数字室验室。传统实验虽然精确度和操作速度没那么快,但实验原理和实验现象简单明了,更容易让学生体会到实验的真实性,故传统实验室在教学中的作用不容忽视。而数字实验室可以让学生尽快体会到传感器、计算机等先进数字设备在实验中的应用效果,即能简单、高精度、快速地得到实验结果,且数据处理也交给了计算机,其作用日益凸显。所以说,两种实验室都应建设好、管理好,才能发挥各自的教学作用。2.3配置一间专门的创新实验室。笔者建议,每所学校应配置一间专门的创新实验室,配备包括常用实验工具,用于加工的器材、设备等,以方便实验员创新实验或亲手制作实验器材。学校可以把各种开放性的实验安排到该实验室,一方面让学生感受物理的生活性、趣味性,另一方面也让学生在创新过程中体会巨大的成就感。

3软件的开发与更新

在数字化时代,实验室建设与管理必然离不开软件的开发与更新。3.1要开发智能化的实验室数字管理系统。一间再好的实验室,若没有一套智能化的实验室数字管理系统,也很难高效运行。在笔者看来,实验室数字化管理系统可以帮助学校精确管理整间实验室的台账、仪器的取用、实验开出等一系列项目,既提高了实验效率,又降低了人力、物力、财力等资源的消耗。3.2管理软件要满足多方面的精确要求。实验教师或实验室管理人员要能随时从系统中调出学校实验室的精确台账,以便随时掌握当前实验室的状态,如各种仪器或药品的数量、存放位置等信息;也能随时了解有多少仪器不能正常使用,还缺少哪些仪器等信息。3.3管理软件要经常更新。该软件开发商应该根据各学校实验室管理员或实验员反馈的信息,对软件进行调校、升级和完善,以适应新高考背景下新时代的要求。总的来说,在新高考背景下,高中物理实验室建设和管理是一个大课题,需要广大一线物理教师和实验员共同努力,才能真正探索出契合中国特色的模式。

参考文献

[1]朱笑利.高中物理实验室“半开放式”管理模式探究[J].实验教学与仪器,2015(10):68~69.

物理实验室范文篇7

关键词:物理实验室;管理;仪器设备;规章制度

《物理新课程标准》实施对实验室建设与管理提出了新的要求,无论是教师演示实验还是学生分组探究实验都是物理教学中不可缺少的一部分,而且大部分实验都需要在物理实验室进行,可见物理实验室建设与管理的好坏对物理教学质量有着重要的影响。笔者所在学校从20年前一所职业中学发展为天河区示范性高中,各个方面都发生了很大的变化,物理实验室也由一间增加到十几间(3个校区,初、高中共计)。作为一名有着20年执教经验的专业物理实验教师见证了物理实验室翻天覆地的变迁,对如何做好物理实验室建设与管理,力求为物理教学提供优质服务有深深体会,下面就此谈几点看法,以供同行斧正。

一、实验室合理规划与实验设备保养是管理的基础

做好实验室规划是整个建设与管理的前提条件,实验室规划建设一旦固定了,以后想改变就很困难,如果规划不当,不仅会造成很多不必要的浪费和麻烦,也会给日后管理带来很多困难。同时实验仪器设备的使用与保养是实验室日常工作的重心,做好设备管理工作是维系实验室正常运转的基础。

1.科学合理规划各类实验室

笔者所在高中在2008年选址新建时,实验室建设受到校领导的高度重视,由校长亲自担任建设领导小组组长,总务处主任、教导处主任担任副组长,由学科负责人与实验室专职人员任组员,按照2010年教育部的《高中理科教学仪器配备标准》等相关规定,参照国家示范高中办学标准,再结合学校实际情况我们建设了能同时满足电学、力学、光学等各类教学实验的综合性实验室,完全可以满足高中阶段所有物理实验所需[1],单物理实验室就占用了整一层楼,共7间,其中4间学生实验室、2间仪器室及准备室,还有1间探究实验室成为各区同行参观学习的示范实验室。同时在实验室的设施上也紧跟时代步伐,安装配套先进的多媒体设备,如电子白板、投影、录播系统等,为教学提供更多手段,让课堂气氛更加活跃,让师生互动得到更好的发挥。

2.做好各种仪器设备管理与保养工作

在做好物理实验室规划的基础上,各种仪器设备的管理与保养维修也是工作的重点[2],它是维系整个实验室正常运转的基本保障。要做好这点,可以从以下几点开展工作。(1)做好各种实验仪器摆放位置的规划一所学校的物理仪器有几百种,数量有几千件之多,如何让这些仪器使用方便、快捷呢?关键要做好仪器存放位置的规划。依据笔者从事实验室管理的经验,物理仪器应该按类摆放,先分大类,再分小类。物理仪器有两大类:一类是计量仪器,另一类是通用仪器,各大类中又有小类区分。如计量仪器可分长度、质量、时间、温度、电表等;通用仪器类可分一般类、支架类、电源类、力学类、振动和波、热学类、静电和电流、电磁和电子类、光学和原子物理类等。在分类基础上加上仪器顺序编号相结合的方法,在摆放过程中原则上按顺序摆放,有时也灵活处理调整一下,质量大的,体积大的仪器可放在仪器柜偏下的位置,质量小的,体积小的放在偏上的地方。总而言之,仪器的规划摆放要遵循安全第一,分类摆放,方便取用的原则进行。(2)做好各种实验仪器的日常维护与保养工作仪器在使用过程中可能会有不同程度损坏,实验室管理人员必须学会如何修理损坏的仪器,在仪器重新入柜时要确保仪器能正常使用,绝不允许将未修好的仪器放入柜内。而对于一些仪器,虽未有损坏,但为了保证正常使用,也要在规定时间重新取出进行测试保养。如学生示波器,每年该仪器使用次数很少,也要定期为该仪器通电,以保证仪器内部电容正常工作;又如学生万用表,在不使用时,要及时将仪器内电池取出,以免电池漏液对仪器造成损坏;再如感应起电机,在每次使用后要做好相应除尘,干燥工作,并用干净塑料膜包装完好,以保证下次能正常使用。做好各类仪器的日常维护工作,可适当延长仪器使用寿命,避免重复购买仪器资金浪费,为学校节约办学经费。(3)做好各种实验仪器损坏登记与后续购买工作实验仪器一定要本着不仅够用,而且要有多几件备用的原则。在每个学期末一定要清点各种仪器设备数量,损坏的仪器及时做好登记,因损坏造成库存不足的仪器要做好相应的采购计划,做好预算,及时购买,确保能随时满足教学实验的需要。除此之外,每学期初也要做好相应消耗品的采购计划。

二、制定与落实好实验室各种规章制度是管理的保障

有了好的实验室与仪器设备等硬件,还需要有好的制度等软件做保障,软硬件相结合才能使实验室更好运转起来,为教学保驾护航。

1.为实验室制定一系列合理的管理制度

制定相关的规章制度,其目的是使实验室管理日趋规范化。没有规矩不成方圆,好的硬件设备有了之后,就应该制定相关的使用制度,让教师、学生用好实验室与各种仪器,充分发挥其功能,做到物尽其用。如制定《物理实验室仪器装备管理使用规则》《物理实验学生实验规则》《实验室使用流程等表》《物理实验室分组实验学生情况登记表》等一系列相关制度,让教师、学生做实验时有章可依,有表可填,有证可查,真实记录实验室的使用情况。

2.认真落实与完善制度规范实验室管理工作

制定好相关的规章制度后,要将制度最终落实才有意义,规章制度的落实是一个动态磨合的过程。在执行相关制度前,首先要对实验室规章制度进行广泛宣传,让师生充分知晓,然后让教师与学生的共同学习,在大家取得共识的基础上才能很好地执行,在每次做实验中,要认真对每次实验的情况进行跟踪记录,确保各项规章制度落到实处。只有认认真真落实各项规章制度,让教师、学生在进入实验室那刻起就能做到有“章”可依,有“章”必依,执“章”必严,违“章”必究,认真做好每一步,实验室的管理才能更加规范化。

三、让实验室成为学生学习探究基地是管理品质提升的表现

笔者去过很多学校物理实验室,里面标准配置只有几十张整洁干净的台凳,一套多媒体设备系统和墙上挂一些相关的规章制度。这些配置都是按照相关规定配置的,很标准,看似没有问题,因为大家都只把物理实验室当作是一个做实验的场所,每次实验课,教师与学生大多是来也匆匆,去也匆匆,好像实验室是一个没有特别吸引学生的地方。如何把实验室营造成一个教师、学生都喜欢学习探究的基地?这也是实验室建设与管理的一个重要方向,可以从以下几个方面着手。

1.加强实验室场外知识长栏建设

可以根据光学、电学、力学不同功能实验室的特点建设场外知识长廊,定期做好更新工作。知识内容可以是介绍实验室各种仪器设备的功能作用及操作方法,也可以对新引进的仪器设备进行宣传介绍,还可以就如何开展学生探究实验进行讲解等。通过加大对这些知识的宣传力度,引起学生对知识的求知欲,进而引起他们对动手操作实验的渴望。

2.向全体学生开放实验室成为学习探究的基地

高中由于有高考的任务,学习课时相对比较紧张,许多教师为了赶课时进度,对于学生分组探究实验能减就减,或者几个实验一起开,学生动手操作实验的时间有限,有些实验都没做明白,更别说想把自己的一些实验想法运用到实验中去。针对这个问题,笔者利用第二课堂时间向学生开放实验室,让学生可以自主选择他们没做好的实验进行重做;也可以去把一些课外实验搬到实验室来做;或者让学生自己设计实验,勇于去开发新实验。此外,笔者还开发了一些校本课程,丰富学生的课余生活,让学生有更多的动手和动脑的机会。如开设了无线电测向、无线电装配、趣味物理实验等,学生有机会学习电路板、焊接知识等课本无法学习到的知识,扩展学生的视野,丰富学习内容。另外还可以发动一些对物理有兴趣的学生与教师一起开展自制教具的活动,让学生有更多的机会来实验室参与学习与实践,锻炼学生动手动脑能力,提高学生物理学科素养,使实验室成为学生探究学习的基地。

四、结束语

物理实验室作为物理学习的一个重要教学场所,它的建设与管理的好坏,绝不是实验教师一个人的事,它需要全校师生的共同努力,只有多方的努力达成一致,才能让实验室最好地服务于教学,发挥实验室应有的功能作用。

参考文献:

[1]JY/T0406-2010,高中理科教学仪器配备标准[S].中华人民共和国教育部.

物理实验室范文篇8

实验室管理是一个多方面管理的综合系统,实验室档案管理是实验室管理工作中的重要组成部分,包括仪器设备档案管理、低值易耗品档案管理和教学档案管理等方面.

1.1实验室仪器设备档案管理

进行仪器设备档案管理可以及时向管理资产部门提供重要和准确的信息,如设备的名称、规格、单价、数量、价值、购置日期和设备的总价值等信息.仪器设备档案管理采用电子档案管理和纸质档案管理两种形式.电子档案管理系统包括实验室信息管理、实践教学管理、资产管理等.资产管理主要有仪器设备管理和耗材(低值易耗品)管理,如图1(a)所示.仪器设备管理包括设备报增业务、设备调剂业务和设备查询业务.仪器设备购置后,首先要进行报增申请,然后由实验室主任和设备处分别进行一级和二级审核,审核后形成了设备账,以后利用该系统就可进行仪器设备管理和查询.设备调剂业务包括设备调出和调入,都是要先进行申请,然后设备处审核,成功后就可以查询调剂情况,在设备查询业务中查到的也是调整后的仪器设备状况.设备查询业务如图1(d)所示,可以查询设备账和设备注销账,也可以将仪器设备账导出、打印,供核查仪器设备使用.仪器设备各种信息录入实验室综合管理系统后,要对仪器设备建立纸质档案,包括仪器设备档案和仪器设备验收单等.按照仪器设备价值,10万元以上的,要建立4份档案,1份随仪器设备,1份存实验室,1份存综合实验管理办公室,1份交设备处;价值1万~10万元的,建立2份档案,1份存实验室,1份存综合实验管理办公室;价值800~1万元的,建立1份档案,存实验室;价值800元以下的为低值易耗品,只需在低值易耗品账单上记录即可.

1.2实验室低值易耗品档案管理

低值易耗品每学期都要申报,实验员首先根据实验室本学期所开实验课的需要和仪器保管室库存低值易耗品数量,制定“低值易耗品购置清单”,经领导签字后上交设备处.低值易耗品购回后,领取时要在仪器保管室账单上认真记录并签字.对每一批进入到实验室的低值易耗品要做到账、物相符,盘点资产时可以及时提供准确的数据.

1.3实验室教学档案管理

规范化的实验教学档案管理,使实验教学能有目的、有组织地按计划实施进行.实验室档案包括:实验教学课程开课计划、课程表、学生实验成绩登记册、实验室工作记录、仪器设备使用记录、学生的实验报告、教师的实验大纲和实验指导书(或讲义)、教学任务书和进度表、备课教案以及实验教学成果的相关材料等资料.在每个学期结束前由实验员按实验室和学年学期分类归档,保存于综合实验管理办公室.

2仪器设备的管理

仪器设备管理主要包括:仪器设备的采购、验收、建账、入库、领用、库存,以及报废、报修和调剂等信息的管理.由于普通物理实验是基础性实验,所用的实验仪器设备具有多样化和零散化的特征,给仪器设备管理带来很大不便,为便于管理,提高实验室管理的效率,笔者提出分类管理的方法.

2.1大型仪器设备的管理

大型仪器设备体积大,无法存放在仪器柜子中,只能存放在实验室空闲区,存放时要做到分类编号、定位存放、布局合理、使用方便.

2.2小型仪器设备的管理

对小型仪器设备,由于仪器设备种类多、数量多,台套数多等特点,其规范管理是建立标识系统,实行分类定名、定量、定点存放,如:“设备名称/数量”的标识.对于游标卡尺、千分尺、读数显微镜等小型仪器,可存放在实验台下面的柜子中,不同的仪器放在不同的柜子中,使仪器合理摆放,方便使用,不易造成损坏.

2.3玻璃仪器的管理

玻璃仪器的特点是数量、规格较多、容易破碎.如果管理不善,会给实验教学带来很大麻烦,甚至造成浪费.因此,玻璃仪器要根据其大小和用途进行分类保管,编号后定位存放.橱柜的下格一般放置笨重的玻璃仪器;轻便的小件仪器(如烧杯、量筒等)放在橱柜的上格;不能直立放置的仪器(如温度计、比重计等)应分别放在抽屉中并将抽屉隔成相应的格子避免碰撞,抽屉底部垫上一层棉花,以防滚动;滴管等仪器要横放于纸盒中,然后入柜.一些带塞的仪器(如容量瓶),在清洗前最好用细线把塞子与仪器系在一起,以免打破塞子或混淆.需长期保存的玻璃仪器,要在塞子与仪器之间垫一张纸片,以免日久粘住.

2.4其他物品的管理

其他物品也应分类存放.金属仪器(如铁圈、铁架台等铁制品)容易生锈,为防止生锈,使用后,要擦拭干净,放在通风干燥的地方.有螺纹的地方要涂上凡士林,以免生锈;橡胶制品使用后应清洗干净,晾干后撒上滑石粉,放在柜子里,这样有利于延长它的使用寿命.木质的试管夹等要干燥保存,以免发霉,虫蛀.瓷器要放在不易碰撞的地方.塑料模型应防止变形.易挥发的物品必须存放在有通风柜的地方.

3仪器设备的维修

仪器设备的维修是实验室管理中很重要的一个环节,实验员(包括实验指导教师)具备仪器设备的维修能力非常重要.尤其是普通物理实验室成立年份较早,仪器设备较为陈旧,所以对仪器设备的维修能力显得更为重要.为保证实验课的正常开出,必须保证实验室仪器任何时候使用都处于完好状态,使用中一旦出现损坏,及时维修.为此,学校要求每个实验员和实验指导教师必须参与实验室新仪器的安装、调试、培训以及原有仪器的维修工作,能够较熟练地掌握一般设备的维修技能,在仪器设备出现故障时能够及时进行维修.学生是实验教学的主体,在教学中,除了教育学生养成爱惜设备、按设备规程操作等良好的习惯外,还可组织有兴趣的学生参与仪器设备的维修,这样不仅可以减轻实验员的负担,更为重要的是,可以让学生打下一定的仪器设备维修基础,学到更多的仪器设备知识,对学生的动手能力、创新能力也是一个培养.

4结束语

物理实验室范文篇9

【关键词】开放式实验室;物联网;实验室建设

为了适用开放式实验教学,很多高校都开放物理实验室,早期采用人工进行实验室开放,或采用单机版的管理软件进行开放管理,这些管理方式存在工作烦琐,效率低下等弊端。例如,学生不能及时了解开放性实验内容以及实验时间的信息;学生必须到实验室去预约,由实验室教师登记等。近年来,随着网络信息技术的发展,针对开放实验室智能化管理需求,从不同角度出发,也提出了许多开放实验室信息管理系统方案,如机房自动管理系统等,这些方案在实验室信息管理、人员管理、设备管理、实验项目管理、预约管理、系统管理、统计报表等方面,不同程度实现了实验室的信息化管理,尽管如此,但除了计算机机房以外,其它开放普通实验室,由于没有计算机及网络设备,大多存在自动化管理程度不高的问题。针对这种情况,我们将物联网技术应用于开放实验室的管理,利用门禁、触屏派位、视频监控、平板电脑终端、设备控制器与智能电源插座等,结合基于B/S结构的开放式实验室web管理系统软件,实现了物理实验室全天候安全开放,提高了开放实验室的智能化管理水平。

1物联网技术

物联网是指通过各种信息传感设备,如传感器、射频识别(RFID)技术、全球定位系统、红外感应器、激光扫描器等各种装置与技术,实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程,获取各种应用需要的信息,与互联网结合形成的一个巨大网络。其目的是实现物与物、物与人,所有的物品与网络的连接,方便识别、管理和控制。物联网的体系架构由感知层、网络层和应用层组成。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,它的主要作用是识别物体、采集信息。网络层主要作用是进行信息和数据的传输,主要利用现有的比较成熟的计算机网络技术及移动通信技术。应用层主要作用是将感知层采集到的信息和数据进行分析处理,在实际的环境中进行应用,是物联网和用户(人、组织和其他系统)的接口,它与行业需求相结合,实现物联网的智能应用,如智能电网、智能交通、智能医疗等应用。硬件系统主要集中在感知层和网络层、软件系统主要集中在应用层,其中可能用到一些中间件技术、系统集成技术等。从物联网的体系架构可看出,物联网从感知信息,传输信息,到处理应用信息用到了若干技术,也涉及到许多硬件和软件,物联网是一个综合性的概念和提法。

2硬件建设

基于物联网技术的开放式物理实验室管理系统硬件支撑平台如图1所示。其中,开放式物理实验室系统的服务器是根基,所有的硬件连接和很多软件系统都集中在这个服务器上,服务器接入校园网。视频监控系统、门禁系统、短信猫和触屏派位系统直接与服务器连接,平板电脑终端通过校园无线网络与服务器连接,所有的数据存储在磁盘阵列中。实验室中的各个设备的电源通过电源控制器经过集线器、转换器与触摸屏的串口连接。硬件建设首先要对原有实验室基础设施(主要为强电、弱电、网络改造)进行基本改造,然后增加监控、门禁、物联网终端等硬件设备,整合原有教学系统软件,进行软硬件系统集成。具体建设内容有:(1)基础设施改造:对实验室进行弱电、网络改造。要在门、实验台、监控点布设弱电及网络线路,为开放式实验室的建设提供基本的网络环境。(2)可视对讲监控系统:在实验室安装监控摄像头和对讲终端。同时建设对讲监控服务设备,包含网络硬盘录像机、交换机、监控专用硬盘,保障监控系统的高效、安全、稳定运行。(3)门禁:在实验室和楼层的走廊端安装门禁。(4)触控派位机:安装触控派位机。在实验楼每层的走廊口安装一台派位机,配合开放式实验室web管理系统软件用于学生刷卡、信息查询等。(5)触控控制器:安装触控控制器。每台触控派位机配置1台触控控制器,用于触控派位机与设备控制器的通信。(6)设备运行控制器:安装设备运行控制器。每个实验台配置1台设备控制器,作为开放式实验室管理系统的物联网控制终端,用于实验台电源远程控制、数据传输。(7)短信猫:配置1台短信猫,安装在服务器上。用于开放式实验室预警信息、提示信息等。(8)PAD客户端:建设pad客户端。Pad客户端的建设将实现整个开放式实验室管理系统跨平台使用,支持移动终端服务。使学生、教师能随时随地,方便快捷的使用系统。

3软件系统组成

基于物联网技术的开放式物理实验室管理软件平台由实验室WEB管理系统、触摸屏系统、视频监控系统和平板电脑系统组成。WEB管理系统是开放式实验室管理软件系统的重要组成部分,是整个系统的基础。结合实验室开放实际需要,具有各种功能,包括:学生预约实验、实验室拓扑管理、预约信息管理、通知公告管理、预约规则管理、校园卡挂失管理、数据统计。本系统采用物联网技术,通过刷卡启动电源控制器控制实验台电源从而达到开放使用的目的。系统细化各项管理,进一步提高了实验教学的开放性和交互性;为学生提供了一个自主的学习环境,为教师的开放教学提供了有力的基础支持;为提高实验仪器设备的利用率提供了更安全和便捷的保障。触摸屏系统又称为“电源控制子系统”,是开放式实验室管理软件系统的核心组成部分。开放式实验室管理面临的重大挑战是安全的问题,这其中首当其冲的就是用电的安全。通过电源控制子系统的学生座位电源控制模块实现对学生用电的管理,是保证开放式实验室安全的重要手段。电源控制子系统是通过管理柜员机(触摸屏)和座位电源控制单元等硬件设施,实现实验室座位的电源管理。触控系统配置微型摄像头,实现学生派位时照相功能,可有效的防止学生替代刷卡派位的现象发生。大屏幕触控显示屏可高清晰的显示学生的彩色照片。整个电源控制系统主要面向两个角色:学生和教师(管理员)。学生通过所持校园卡,请求使用实验室座位,系统根据教师(管理员)定义的规则(排位规则),为学生分配座位,并自动启动电源。在完成实验后,通过刷卡关闭相应的电源。教师(管理员)用户通过系统登录,在权限允许的条件下,远程单独或批量控制实验室所有电源。教师通过视频监控系统可在远端查看实验室情况,了解就位学生的信息,通过视频观察学生实验状态与视频答疑。学生通过座位对讲实时与教师就实验问题进行讨论。平板电脑系统是一套给实验室管理者使用的便捷的APP客户端系统(PAD),旨在提高开放式系统的使用便捷性,使管理层工作效率更加高效,从而更好的为本单位的开放实验教学服务。平板电脑系统最重要的是统计功能。很多学校每年都要进行一次实验室自评工作,工作量较大而且数据无依据,很多数据都是临时“造”出来的。此统计功能可以根据实验室或设备在过去一年或多年的使用记录自动汇总成统计报表,省时省力且数据真实。

4建设取得的成效

我校从2013年开始进行开放式物理实验教学改革和配套实验室的建设,目前实验室实现了全天候开放、远程控制和智能化管理,学生通过网上预约,刷卡(支持校园卡)进入实验室,在派位成功的实验台实验。基于物联网技术的开放式实验室建设已取得了一些成效,如:(1)全面开放实验教学资源,提高实验室、实验仪器的利用率;(2)打破上课开门、下课关门的模式,为学生提供开放式教学服务,给学生提供自主学习环境;(3)保障实验室安全的同时,提高教学质量;(4)提高实验室管理水平,为领导进行实验室建设规划时提供真实数据作为决策依据。

作者:吴 萍 高兴茹 单位:北京联合大学基础部

【参考文献】

[1]孙其博,刘杰.物联网:概念、架构与关键技术研究综述[J].北京邮电大学学报,2010,33(3):1-9.

物理实验室范文篇10

【关键词】大学物理实验;教学改革;建议

一、引言

大学物理实验是高等院校开设的基础实验课程,可以使学生掌握实验的基本理论、基本实验方法和实验技巧,在培养学生的素质和能力方面发挥着独特的作用。大学物理实验可以使学生更直观地理解物理概念和物理规律,使学生感觉到物理并不枯燥,提高学生学习物理的兴趣。大学物理实验可以培养学生的创新能力与探索能力,在实验过程中,学生在实验方法、实验手段和实验仪器等方面可能产生新的想法,并不断地改进自己的想法,发挥自己的创造力。大学物理实验可以培养学生的团队协作能力,由于某些实验需要几个人团结协作、互相帮助才能取得较好的实验效果,在此过程中,他们可以体会到团结协作的重要性。大学物理实验可以培养学生理论联系实际的能力,通过做实验,学生从日常生活中总结物理规律的能力增强了,也善于应用物理理论解释生活中的现象,使他们真正做到学以致用。大学物理实验还可以培养学生严谨的思维能力和动手操作能力。总之,大学物理实验在培养学生素质和能力方面起着至关重要的作用。然而,受传统应试教育的影响,教师和学生都不同程度地存在着重视理论、轻视实验的观念,使得大学物理实验的教学效果并不十分理想。我国的高等教育工作者对大学物理实验教学提出了很多宝贵的经验和建议[1-4]。本文根据师范院校大学物理实验教学的实际情况,提出了师范院校大学物理实验教学中存在的问题,探讨了师范院校大学物理实验教学改革的思路。

二、师范院校大学物理实验教学存在的问题

由于受传统应试教育的影响,一些中学“重视理论,轻视实验”的观念很顽固,教师只注重对学生解题技巧的训练,把解题作为教学目的,题海战术风靡许多中学。学生很少有机会去实验室做实验,一些实验设备形同虚设,只是一种摆设而已。即使学生去做实验,教师的重点也往往放在实验结论的归纳总结上,对学生的实验过程重视不够。因此,这些中学毕业的学生实验技能很差。而那些注重素质教育的中学则会开设很多实验课,学生对实验仪器设备很熟悉,实验技能和动手操作能力强。由此可以看出,由于学生的教育背景差异较大,导致学生在实验技能方面差异较大。在大多数师范院校大学物理实验的教学过程中,教师处于中心地位,每次实验课教师都要花很长时间讲解实验目的、实验原理、实验内容、实验步骤、实验仪器、如何测量等等,学生被动地接受知识,然后按照现成的实验步骤操作获得数据,实验就算做完了。这样做实验学生缺乏积极性和主动性,他们也不认真思考,其实收获是很小的。由于受实验时间、实验仪器等条件的限制,通常是一组学生做同一个实验,这样一些不愿意思考的同学就会偷懒或者滥竽充数,他们不认真思考、不动手操作、不观察实验现象、不记录实验数据。照抄同组同学的实验报告应付教师。这样,一堂实验课下来,学生的思维能力、动手操作能力、发现问题和解决问题的能力都得不到有效地锻炼,不能达到大学物理实验教学的目的。近年来,一些师范院校的基础课程授课学时减少了,大学物理实验的授课学时也相应地减少了,授课教师也很无奈,只能少开展几个实验项目,大多数院校是从力学、热学、电磁学、光学四个模块中各选少量实验项目。由于开展的实验项目少,对提高学生的实践能力、创新能力和科学素质所起的作用很小,不能达到大学物理实验教学的目的。

三、师范院校大学物理实验教学改革的建议

1.合理安排实验项目。针对大一学生实验技能差异较大,可以将大学物理实验项目分为必修实验和选修实验两类。必修实验主要是基础性实验,内容主要是基本物理量的测量和基本仪器的使用,这样就可以使那些基础较薄弱、实验技能较差的学生从最基础学起,培养他们的基本实验技能,为以后做实验扫清障碍。选修实验主要是提高性实验和设计性实验,主要是为那些实验基础较好、有创新意识的学生开设,这部分学生可以自己选题并设计实验方案,然后动手操作、观察实验现象、分析实验结果,最终得出正确的实验结论,这类实验提高了学生发现问题、分析问题和解决问题的能力,培养了学生认真思考、勇于探索、团结协作的精神,对于培养高素质、创新性人才有重要的作用。这部分同学往往对实验仪器有着浓厚的兴趣,他们愿意了解仪器的内部构造、工作过程和工作原理,可以给学生提供一些废弃的仪器进行拆装,让他们在拆装的过程中深入地了解仪器。有些同学还能设计、组装、自制实验仪器,在这过程中满足了学生的好奇心,激发了学生的学习兴趣和探索精神,学生的素质得到了较全面的提高。总之,通过合理安排实验项目,满足了不同层次学生的需求,使大学物理实验的教学效果明显改善。2.开放实验室。开放实验室,是高校培养创新型人才、实现素质教育目标的客观要求。开放实验室对于培养学生的实验技能、创新能力、探索能力都具有重要作用。目前,大多数高校都意识到了开放实验室重要性。许多高校对开放实验室进行了改革,但由于维护设备和购置耗材的经费较少,以及实验指导教师的工作量难以体现,可能影响到教师对此项工作的积极性。因此,高校应给予开放实验室一定的政策支持,使得开放实验室能够正常、有效地运行。对于部分高校,实验室全面开放可能困难较大,可以结合学校实际情况选择定期开放或预约开放两种方式之一。每学期初,开放实验室应公布所拥有的仪器名称、数量、可以开设的实验项目等,通过预约登记的方式接受学生的实验请求,学生在进入实验室之前应阅读有关的文献资料、设计好实验方案,在实验过程中,实验指导教师应注意培养学生的创造性思维和严谨的实验态度。通过开放实验室,打破了封闭实验室在时间和空间上的限制,使学生可以更加自由地进行科学探索,进行小发明、小制作、小论文等课外活动,从而提高大学物理实验的教学质量和教学效果。3.改革考核机制。合理的考核机制可以督促学生全面、系统地掌握实验的基本内容和操作过程。对于大学物理实验教学来讲,实验操作过程是非常重要的,为使学生重视实验操作过程就必须将其纳入考核范围。大学物理实验成绩可以包括平时成绩(占60%)和期末成绩(占40%),二者均是百分制。平时成绩依据预习报告(占20%)、课堂提问(占10%)、实验操作(占40%)和实验报告(占30%)给出,这样学生就会重视实验教学的各个环节,从而督促他们努力做好每一环节。期末成绩由笔试(占50%)和操作考试(占50%)给出,笔试是闭卷理论考核,操作考试采取抽取题卡的方式,题卡由实验教师制作,内容应覆盖学生应该掌握的内容。通过这种过程化的全面的考核方式,全面地考核了学生实验能力,对培养学生的动手操作能力和创新能力也有重要作用,提高了大学物理实验教学的质量。4.充分利用网络资源。实验教师应进行网络资源建设,将实验内容、实验仪器的使用等放到网络平台上,学生就可以利用网络进行预习,他们可以直观形象地预习实验内容、实验仪器的结构与使用方法等,提高预习效果。这样学生在做实验之前就将实验内容、实验注意事项、实验仪器等进行充分了解,学生就可以集中精力去发现和探讨实验过程中出现的问题。实验教师应指导学生如何查阅与实验项目相关的文献资料。经验表明,大多数学生对中国知网、万方数据库等网络资源知之甚少,有的学生甚至都不知道有这样的数据库资源。教师应该指导学生如何利用这些网络资源查找文献,学生通过查找文献,就可以了解实验的各种问题及解决办法、了解实验的新方法以及实验的最新进展,从而使学生更深入地理解实验、拓展知识的深度和广度。大学物理实验教学应充分利用慕课资源。通常来讲,慕课都是世界知名学校开设的,他们的实验仪器齐全,也有很多尖端的大型仪器,而在普通本科院校是没有这些高科技仪器设备的。这样,学生可以通过慕课了解到高科技仪器设备的原理和操作等,从而使学生了解到高科技前沿,激发他们的学习兴趣,开拓他们的视野。此外,慕课不受时间和空间上的限制,根据学生自身的水平,随时可以回放,学生的学习效果明显提高。

四、结束语

要想提高师范院校大学物理实验教学的质量,应该根据院校自身的特点和实际情况,以培养学生创新能力、探索能力、理论联系实际的能力、团队协作能力、严谨的思维能力和动手操作能力为目的,探索切合可行的教学方法。如何更好地发挥大学物理实验的作用,培养出合格的高素质人才和创新型人才,还需要从事大学物理实验教学工作的教师不断地总结经验、努力地改革创新。

作者:刘立华 张 勇 单位:1.吉林师范大学物理学院 2.物理部级实验教学示范中心

【参考文献】

[1]石明吉,张定群.大学物理实验教学中存在的问题及应对策略,南阳师范学院学报,2011,10(9):97-101.

[2]谢莉莎,肖苏,邓小玖.大学物理实验教学改革的思考与实践,合肥工业大学学报(社会科学版),2009,23(1):19-22.