采用國際通用設備構建物理實驗教學系統

(中山大學 物理實驗教學中心)

采用國際通用設備構建物理實驗教學系統

(中山大學 物理實驗教學中心)

1 主要內容

采用通用設備，特別是國際通用設備構建實驗教學系統，是中山大學物理實驗教學中心在2008年提出的實驗教學設備建設模式. 該模式下，放棄原來功能單一的教學實驗儀，采用基于傳感器和數據采集器的通用測控設備，按積木式、組合式實驗設備的理念，自行構建實驗教學系統. 該模式既滿足了學生基本實驗技能訓練的要求，又為師生提供了拓展性極強的開放式實驗平臺，為人才培養和教學研究提供了有力支持.

采用這一模式后，由于同一設備可用于多門實驗教學課程，故在實驗項目數相同的情況下，可節省大量經費，同時又可提升實驗教學內容的深度和廣度.

例如波爾振動實驗，改用直流電源、PASCO數據采集器和轉動傳感器等通用設備后，可以增設定量觀測拍頻、相圖、機械能轉換與守恒等實驗內容. 增加傳感器種類，還可以完成數百個物理學和其他學科的實驗，推進多學科交叉的教學. 同時，由于PASCO設備是歐美一流高校普遍采用的實驗教學設備，容易實現實驗教學的國際化.

又例如液體表面張力系數測量實驗，改用肌張力傳感器、直流電源、數字萬用表和NI myDAQ數據采集器等通用設備后，可定量測量液體表面張力隨液面高度變化的完整曲線， 并將虛擬儀器技術這一重要概念落實到具體的實驗項目,進而與高年級課程甚至科研銜接. 基于上述模式，中心對基礎物理實驗等多門課程進行了全面改革，為實驗室的良性發展打下堅實的基礎.

2 創新點

采用通用設備，特別是國際通用設備構建物理實驗教學系統，可顯著節省建設經費，提升設備的使用自由度，提升基礎物理實驗教學內容的深度和廣度，故可滿足通識教育和個性化培養的需要，提升教學質量，為教學研究提供有力支持.

3 主要成效

1)實驗室全面采用PASCO,Tectronix,NI，Keithley等國際通用設備，有效提升師生的國際化視野.

2)開設的70%以上的實驗采用通用設備，并按積木式、組合式設備的理念進行構建，有效訓練學生的實驗動手能力.

3)采用通用設備，使得同一設備和同一間實驗室可用于多門實驗課程，節省實驗設備建設經費和實驗場地25%以上.

4)打破功能單一的教學實驗儀的限制，顯著提升設備的使用自由度，滿足學生多元化培養的需要.

(執筆：沈 韓)