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摘要： 本文阐述了开放实验室的概念与内涵，分析了高校物理实验室开放实验室的现状，讨论了开放实验室构建的意义：创新实验开发的需要、翻转课堂的需要、以及科研的需要等等。开放实验室将计算机引入教学，丰富了教学手段，使物理实验教学变得更信息化。本文提出了开放实验室构建的目标，对大学物理实验开放实验室的意义给了总结。
关键词： 大学物理实验 开放实验室 翻转课堂 创新 科研
中图分类号： G482 文献标识码： A
随着社会和经济的高速发展，高等教学的任务也由原先的注重理论知识的传播转变为提高大学生综合素质、实践能力和创新能力的培养。高校大学物理实验的任务是学习物理实验的知识和方法，从而初步了解科学实验的主要过程和基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的基础。为了与高等教育改革发展相适应，大学物理实验室建设应积极转变思想、 更新观念，以实验室体制改革、实验教学改革为方向构建大学物理实验室开放实验室。
1 开放实验室的内涵
高校实验室是进行实验教学、科学研究的重要基地，是办好高校的基本条件之一。目前，开放实验室建设已成为实验室工作的热点，开放实验室是适应我国高等教育改革的需要，也是高校实验教学发展的必然趋势。开放实验室早期指的是实验室空间开放、时间开放、即将实验室全天开放，学生根据自己的情况选择时间去做不同的实验。其中包括课程计划以外的实验，学生自己设计的实验或科技制作。实验室免费提供仪器设备和元器件并提供实验指导，这种开放主要是指学习型的开放。目前，开放实验室的内涵已经延伸为在原有实验形式基础上采取实验室开放、实验项目开放。“开放”两字更强调实验教学在教学内容、教学方法和教学手段上的开放，这种开放是指教学观念意识上的开放。开放实验室通过灵活的教学形式，激励学生合理安排和利用自己的时间到实验室动手做实验。具有新内涵的开放实验室的构建有利于学生的综合性、创造性和研究性等方面能力的训练。高校大学物理开放实验室是传统实验教学的延伸，实验教学从封闭型走向开放型，促使实验室更好地服务于教学和科研工作。是新形势下实验教学改革的尝试和探索，也是高校培养创新人才的有效途径。
2 物理实验室开放实验室的现状
2.1有些实验室利用率较低、耗能、老化现象严重
高等教育物理实验开放室不仅是进行实验教学、培养学生实践能力的重要基地，而且也是开发学生智慧，启迪思维，培养创新能力和实践能力，培养发明创造意识专业技能及科学作风的重要基地。
目前部分高校在开放实验室学习的学生，主要是那些物理实验没有做好或者没有完成实验的学生，他们利用课余时间在开放实验室补做或者重做实验。而补做的实验项目是本学期物理实验开出的几十个实验项目中的任意几个。除此之外大多数的实验仪器都使用不上。放在那里学生既不了解也不使用，实验仪器的价值没有得到体现，更无法谈及学生利用开放实验室的设备进行科研、或者科技制作。由于实验室利用率低，学校在开放实验室建设中的投入也不断减少，实验场地不断压缩，设备更新换代步伐缓慢，跟不上时代要求。过于陈旧的实验仪器满足不了学生对知识的探求，无法吸引学生进入开放实验室进行实验和研究。 二十一世纪必定是以创新为推动力的新时代。因此，传统的实验模式已经不能满足当今社会对于创新型人才的需求，我们只有完全摒弃传统实验的禁锢，探寻创新型试验的新思路，才能培养出创新思维的能力和实践能力。
2.2实验室人才队伍建设落后
人才管理是实验室管理的核心内容。然而开放实验室多半没有专职实验教师、教授管理，基本上都是实验教师与实验员进行实验室管理工作。实验室教师课时多，也无力顾及开放实验室的管理。更没有时间对学生做出专业指导；专职实验员的学历和专业不能与实验室的工作相匹配是开放实验室管理中的一大诟病。在国外，高校实验室开放实验室配有专职教授、教授助手（研究生）、训练有素的实验员对高精实验设备的管理工作的管理和维护。因此，积极引进具有高学历、高职称的实验师资人才提高高校实验室队伍素质是将来的必然趋势。
2.3开出的实验项目中，综合性和设计性以及研究型实验偏少
目前开放实验室的实验项目可涉及力、热、电、光。但基本上都是验证性实验，设计性、和综合性研究性实验所占比重不大，实验对学生缺乏挑战性和吸引力。工科学校物理实验项目的设计应该注重因材施教，突出综合设计能力。通过设计性实验和综合性及研究性实验的训练提升学生的创新能力，缜密的思维能力和解决问题的能力。
3 开放实验室构建的意义
3.1创新实验开发的需要
高校开放实验室是培养学生创新能力最好的实践基地，与传统物理实验教学不同，高校开放实验室给学生提供了自主学习的良好平台。结合当前社会发展对人才能力的实际需求，有必要从教学方法改革入手，培养学生的创新意识、创新思维和创新动机，达到教革与创新能力培养统一的目的。例如，学生在原有实验的基础上，通过修改实验参数，实验条件重新开展实验并且观察实验结果。或者对现有在仪器设备进行改进，开发其更多的潜力，例如，广西大学自主研发的“双光栅衍射成像仪”，通过对原有实验仪器的重新设计、改造，开发出了新的实验项目——“双光栅衍射成像及关系参数测定”。这种创新不仅丰富了原有实验内容，提升了实验层次，更加深了学生对全息术理论和光栅衍射的理解。
3.2翻转课堂的需要
翻转课堂（Flipped Classroom 或 InvertedClassroom）首先由教师创建教学视频（微课），学生在家或课外观看视频讲解，然后再回到课堂中进行师生、学生和学生间面对面的分享、交流学习成果与心得，以实现教学目标为目的的一种教学形态。翻转课堂使学生所学到的知识在课堂上得到内化，提高了学生自主学习的能力。大学物理实验采取这样的教学模式使物理实验教学更加具科学性、先进性、趣味性和启发性。 开放实验室改变了传统实验教学模式，变传统的灌输式教学为开放式教学。提高了学生的学习兴趣。在开放实验室中进行物理实验时，学生首先提出问题，分析问题、确定问题，然后自己在网络上收集相关资料。自己设计实验方案、实验装置，最后在教师的指导下完成实验（如图1-1实验流程图）。这种方式以学生的强烈好奇心和求知欲望为契机，因势利导。不仅能有效消除大学生消极的心理、激发其学习兴趣更符合当前社会发展对人才能力的实际需求。
图1-1实验流程图
3.3科研的需要
科教结合协同育人行动计划是由教育部和中国科学院联合推出的一项协同育人计划，于2012年8月9日正式启动。教学与科研的关系是基础与提高的关系，注重教学与科研结合。
充分利用好开放实验室仪器和设备，提高设备利用率服务于教学和科研工作是势在必行的趋势。国外大学实行导师制，在导师的带领下，学生在开放实验室开展科研工作，并且在导师的指导下选择研究课题， 设计研究方案， 制定研究计划，或者协助导师一起完成科研任务。
3.4丰富了教学手段，使物理实验教学变得更信息化
伴随计算机技术的迅速发展，以及多媒体技术的成熟。各个高校加快了信息化进程。物理实验开放实验室教学和管理模式也进入了数字化的时代。开放实验室引入计算机、网络加强了其在实验教学中的教学辅助功能。计算机及网络应用在开放实验室主要有以下几个作用：
（1） 学生进行网络预约实验项目、实验指导教师、时间及实验设备（实验配件也可以预约）。
（2） 将某些实验引入计算机，可以直接在计算机观看实验效果。部分实验内容与Matlab计算机仿真，C语言和Fortran语言编程等结合起来，突出实验的高时效、低成本和图形化等特点
（3） 将每个实验项目的简单介绍，实验仪器图片、视频、动画等通过电脑向学生进行展示。
4 开放实验室构建的目标
大学物理实验开放实验室在工科学校有着重要在地位，国内许多大学都有自己的开放实验室，如复旦大学应用表面物理国家重点实验室、浙江大学宁波理工学院流体力学实验室、南开大学中心实验室等。在构建开放性的物理实验室中，还有很多地方值得我们思考。其中，要灌输“以人为本”的教育理念，做到以学生为主体。大学物理开放实验室的目标是要实现管理概念和模式的更新；充分地利用多媒体网络技术辅助教学，增加教学手段；实现仪器共享，建设成一个具有一定规模高等级、高水平、起到辐射示范作用多功能的开放型科研实验室。除此之外加强与社会的联系，促进产、学、研相结合，从而推动实验室的建设和发展，使高校物理实验室得到持久的良性的发展。
5结论
建设一个有一定规模、多功能的开放实验室对培养适应现代化发展需要的人才有着重要的意义。而高校大学物理开放实验室开放实验室是高校经过不断探索、改革和实践， 是实验教学如何培养创新性、复合型、高素质人才方面形成的基本共识的核心载体。大学物理实验开放实验室的构建也培养了老师的能力，为学科建设准备了后备力量。
参考文献
[1]李双.有效推进开放式实验教学浅析[J]重庆工学院学报2006年8月 第20卷第8期
[2]黄扬帆.开放实验室的建设实践与探索[J]实验室研究与探索 2006年4月 第25卷4期
[3]王云平.国外大学实验室管理及其对国内开放实验室的启示[J]实验技术与管理 2010年3月 第27卷第3 期
[4]杜洋，陈雪波.实验室开放教学的研究与实际[J]实验室研究和探索， 2005， 24（增） ： 120- 122.
[5]安丽.科研引导型大学物理实验教学模式构建的探索[J]大学物理实验 2011年2 月 第24卷 第1期
[6]徐建东.面向教学的高校开放实验管理研究[D]宁波：宁波大学， 2007
[7]韩彩芹.工科大学物理实验开放性教学的探索与实践[D]南京：南京师范大学， 2006
[8]韩霞开.放实验室是促进高校实验室建设的有效途径 北京高教学会实验室工作研究会 2008 年学术研 讨会论文集
[9]马骋.中医药科研开放实验室建设的探讨[J]世界科学技术—中医药现代化 2005年 第7卷第5期
[10]李建.创新物理实验室的建立与创新实践[J]江苏教育学院学报（自然科学版）2009年11月 第26卷第4期
关键词： 大学物理实验 开放实验室 翻转课堂 创新 科研
中图分类号： G482 文献标识码： A
随着社会和经济的高速发展，高等教学的任务也由原先的注重理论知识的传播转变为提高大学生综合素质、实践能力和创新能力的培养。高校大学物理实验的任务是学习物理实验的知识和方法，从而初步了解科学实验的主要过程和基本方法，为今后的学习和工作奠定良好的基础。为了与高等教育改革发展相适应，大学物理实验室建设应积极转变思想、 更新观念，以实验室体制改革、实验教学改革为方向构建大学物理实验室开放实验室。
1 开放实验室的内涵
高校实验室是进行实验教学、科学研究的重要基地，是办好高校的基本条件之一。目前，开放实验室建设已成为实验室工作的热点，开放实验室是适应我国高等教育改革的需要，也是高校实验教学发展的必然趋势。开放实验室早期指的是实验室空间开放、时间开放、即将实验室全天开放，学生根据自己的情况选择时间去做不同的实验。其中包括课程计划以外的实验，学生自己设计的实验或科技制作。实验室免费提供仪器设备和元器件并提供实验指导，这种开放主要是指学习型的开放。目前，开放实验室的内涵已经延伸为在原有实验形式基础上采取实验室开放、实验项目开放。“开放”两字更强调实验教学在教学内容、教学方法和教学手段上的开放，这种开放是指教学观念意识上的开放。开放实验室通过灵活的教学形式，激励学生合理安排和利用自己的时间到实验室动手做实验。具有新内涵的开放实验室的构建有利于学生的综合性、创造性和研究性等方面能力的训练。高校大学物理开放实验室是传统实验教学的延伸，实验教学从封闭型走向开放型，促使实验室更好地服务于教学和科研工作。是新形势下实验教学改革的尝试和探索，也是高校培养创新人才的有效途径。
2 物理实验室开放实验室的现状
2.1有些实验室利用率较低、耗能、老化现象严重
高等教育物理实验开放室不仅是进行实验教学、培养学生实践能力的重要基地，而且也是开发学生智慧，启迪思维，培养创新能力和实践能力，培养发明创造意识专业技能及科学作风的重要基地。
目前部分高校在开放实验室学习的学生，主要是那些物理实验没有做好或者没有完成实验的学生，他们利用课余时间在开放实验室补做或者重做实验。而补做的实验项目是本学期物理实验开出的几十个实验项目中的任意几个。除此之外大多数的实验仪器都使用不上。放在那里学生既不了解也不使用，实验仪器的价值没有得到体现，更无法谈及学生利用开放实验室的设备进行科研、或者科技制作。由于实验室利用率低，学校在开放实验室建设中的投入也不断减少，实验场地不断压缩，设备更新换代步伐缓慢，跟不上时代要求。过于陈旧的实验仪器满足不了学生对知识的探求，无法吸引学生进入开放实验室进行实验和研究。 二十一世纪必定是以创新为推动力的新时代。因此，传统的实验模式已经不能满足当今社会对于创新型人才的需求，我们只有完全摒弃传统实验的禁锢，探寻创新型试验的新思路，才能培养出创新思维的能力和实践能力。
2.2实验室人才队伍建设落后
人才管理是实验室管理的核心内容。然而开放实验室多半没有专职实验教师、教授管理，基本上都是实验教师与实验员进行实验室管理工作。实验室教师课时多，也无力顾及开放实验室的管理。更没有时间对学生做出专业指导；专职实验员的学历和专业不能与实验室的工作相匹配是开放实验室管理中的一大诟病。在国外，高校实验室开放实验室配有专职教授、教授助手（研究生）、训练有素的实验员对高精实验设备的管理工作的管理和维护。因此，积极引进具有高学历、高职称的实验师资人才提高高校实验室队伍素质是将来的必然趋势。
2.3开出的实验项目中，综合性和设计性以及研究型实验偏少
目前开放实验室的实验项目可涉及力、热、电、光。但基本上都是验证性实验，设计性、和综合性研究性实验所占比重不大，实验对学生缺乏挑战性和吸引力。工科学校物理实验项目的设计应该注重因材施教，突出综合设计能力。通过设计性实验和综合性及研究性实验的训练提升学生的创新能力，缜密的思维能力和解决问题的能力。
3 开放实验室构建的意义
3.1创新实验开发的需要
高校开放实验室是培养学生创新能力最好的实践基地，与传统物理实验教学不同，高校开放实验室给学生提供了自主学习的良好平台。结合当前社会发展对人才能力的实际需求，有必要从教学方法改革入手，培养学生的创新意识、创新思维和创新动机，达到教革与创新能力培养统一的目的。例如，学生在原有实验的基础上，通过修改实验参数，实验条件重新开展实验并且观察实验结果。或者对现有在仪器设备进行改进，开发其更多的潜力，例如，广西大学自主研发的“双光栅衍射成像仪”，通过对原有实验仪器的重新设计、改造，开发出了新的实验项目——“双光栅衍射成像及关系参数测定”。这种创新不仅丰富了原有实验内容，提升了实验层次，更加深了学生对全息术理论和光栅衍射的理解。
3.2翻转课堂的需要
翻转课堂（Flipped Classroom 或 InvertedClassroom）首先由教师创建教学视频（微课），学生在家或课外观看视频讲解，然后再回到课堂中进行师生、学生和学生间面对面的分享、交流学习成果与心得，以实现教学目标为目的的一种教学形态。翻转课堂使学生所学到的知识在课堂上得到内化，提高了学生自主学习的能力。大学物理实验采取这样的教学模式使物理实验教学更加具科学性、先进性、趣味性和启发性。 开放实验室改变了传统实验教学模式，变传统的灌输式教学为开放式教学。提高了学生的学习兴趣。在开放实验室中进行物理实验时，学生首先提出问题，分析问题、确定问题，然后自己在网络上收集相关资料。自己设计实验方案、实验装置，最后在教师的指导下完成实验（如图1-1实验流程图）。这种方式以学生的强烈好奇心和求知欲望为契机，因势利导。不仅能有效消除大学生消极的心理、激发其学习兴趣更符合当前社会发展对人才能力的实际需求。
图1-1实验流程图
3.3科研的需要
科教结合协同育人行动计划是由教育部和中国科学院联合推出的一项协同育人计划，于2012年8月9日正式启动。教学与科研的关系是基础与提高的关系，注重教学与科研结合。
充分利用好开放实验室仪器和设备，提高设备利用率服务于教学和科研工作是势在必行的趋势。国外大学实行导师制，在导师的带领下，学生在开放实验室开展科研工作，并且在导师的指导下选择研究课题， 设计研究方案， 制定研究计划，或者协助导师一起完成科研任务。
3.4丰富了教学手段，使物理实验教学变得更信息化
伴随计算机技术的迅速发展，以及多媒体技术的成熟。各个高校加快了信息化进程。物理实验开放实验室教学和管理模式也进入了数字化的时代。开放实验室引入计算机、网络加强了其在实验教学中的教学辅助功能。计算机及网络应用在开放实验室主要有以下几个作用：
（1） 学生进行网络预约实验项目、实验指导教师、时间及实验设备（实验配件也可以预约）。
（2） 将某些实验引入计算机，可以直接在计算机观看实验效果。部分实验内容与Matlab计算机仿真，C语言和Fortran语言编程等结合起来，突出实验的高时效、低成本和图形化等特点
（3） 将每个实验项目的简单介绍，实验仪器图片、视频、动画等通过电脑向学生进行展示。
4 开放实验室构建的目标
大学物理实验开放实验室在工科学校有着重要在地位，国内许多大学都有自己的开放实验室，如复旦大学应用表面物理国家重点实验室、浙江大学宁波理工学院流体力学实验室、南开大学中心实验室等。在构建开放性的物理实验室中，还有很多地方值得我们思考。其中，要灌输“以人为本”的教育理念，做到以学生为主体。大学物理开放实验室的目标是要实现管理概念和模式的更新；充分地利用多媒体网络技术辅助教学，增加教学手段；实现仪器共享，建设成一个具有一定规模高等级、高水平、起到辐射示范作用多功能的开放型科研实验室。除此之外加强与社会的联系，促进产、学、研相结合，从而推动实验室的建设和发展，使高校物理实验室得到持久的良性的发展。
5结论
建设一个有一定规模、多功能的开放实验室对培养适应现代化发展需要的人才有着重要的意义。而高校大学物理开放实验室开放实验室是高校经过不断探索、改革和实践， 是实验教学如何培养创新性、复合型、高素质人才方面形成的基本共识的核心载体。大学物理实验开放实验室的构建也培养了老师的能力，为学科建设准备了后备力量。
参考文献
[1]李双.有效推进开放式实验教学浅析[J]重庆工学院学报2006年8月 第20卷第8期
[2]黄扬帆.开放实验室的建设实践与探索[J]实验室研究与探索 2006年4月 第25卷4期
[3]王云平.国外大学实验室管理及其对国内开放实验室的启示[J]实验技术与管理 2010年3月 第27卷第3 期
[4]杜洋，陈雪波.实验室开放教学的研究与实际[J]实验室研究和探索， 2005， 24（增） ： 120- 122.
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[7]韩彩芹.工科大学物理实验开放性教学的探索与实践[D]南京：南京师范大学， 2006
[8]韩霞开.放实验室是促进高校实验室建设的有效途径 北京高教学会实验室工作研究会 2008 年学术研 讨会论文集
[9]马骋.中医药科研开放实验室建设的探讨[J]世界科学技术—中医药现代化 2005年 第7卷第5期
[10]李建.创新物理实验室的建立与创新实践[J]江苏教育学院学报（自然科学版）2009年11月 第26卷第4期