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1.实验教学的时间和空间限制
国内高校大学物理实验一般在大一第二学期或大二第一学期进行，是学生接触较早的实验课，由于学生的理论及实验知识贮备有限，且学生没有进行过系统的实验技能训练，为了促进实验课的顺利、高效进行，要求学生课前预习，了解仪器的使用及实验中涉及的理论知识，实验课时教师对实验原理、方法和仪器使用等进行讲解后，由学生独立完成实验任务，这种传统的实验教学方法已经不适合目前实验教学发展的要求。对于综合型实验及科研型实验，理论基础及实验设备往往涉及多学科的交叉，实验仪器使用复杂，但学生用于实验预习的资料主要为实验教材。由于教材的篇幅所限，教材大都对实验原理方面讲得较清楚，在实验背景、应用、设计思想、方法及相关仪器的使用方面较少涉及，在实验中学生不能将书本讲的原理和仪器设备之间进行很好的关联，原理看完了不会做实验，这种情况在较难的科研型实验及综合型实验中更突出。由于课前预习效果不佳，为了按时完成实验课，实验教师不得不在课堂上花费较多时间讲解实验原理、实验方法和仪器使用。由于课时限制，老师在讲解时，把主要精力放在实验步骤及仪器的操作上，造成学生完全按照既定步骤和要求完成操作过程，虽然效率较高，师生都省心，但不少学生在被动做实验，盲目得到实验结果，为完成实验任务而做实验。这种缺乏想象力和创新性的教学方法，对学生的思维、创新能力的培养是不利的。随着电子技术和自动化技术在实验设备中的应用，一些较复杂、较精密的实验仪器引入大学物理实验教学，学生无法理解仪器的设计原理和运行机理，学生往往在老师设计好的实验条件下完成实验，并没有掌握实验的设计思想、实验方法，提高应有的实验技能，实验课不能调动学生学习积极性和主动性，不能起到培养学生创新意识和能力的作用，导致实验课的教学质量不佳。东北大学秦皇岛分校实验教育中心在大学物理实验中引入“脉冲核磁共振实验”，核磁共振技术是物理学、信息科学、电子学和医学等学科交叉的新技术，在生物、医学、化学、物理学中有广泛应用，涉及原子物理、量子力学、信号处理、计算机技术、图像处理等多学科，仪器使用复杂，还有一些新的术语、概念，这些知识无法在实验教材中一一罗列，实验课时教师需要花费很多时间详细讲解，但是由于实验教学课堂时间有限，课前的预习尤为重要。对于综合型及科研型实验，仅仅依靠实验教材，学生很难在预习中取得较好结果，教师要对实验所涉及的知识进行整合，作为实验预习的补充材料。针对“脉冲核磁共振实验”的特点及学生的知识结构，我们对实验涉及的各科学相关知识进行整理，配以文字、声音、动画、图像上传到校园网上，学生可以随时随地下载学习，通过应用这样的预习方式后，学生的预习效果及实验效果大大强化。
2.实验教学的时间和空间延伸
随着互联网技术的发展，目前人们能够随时随地乃至在移动过程中从互联网获取信息和服务，这些技术的发展，打破了传统信息获取模式对时间和空间的限制，目前互联网技术在许多行业都有广泛应用。作为新技术的发祥地，高等学校和网络的关系十分密切，网络最初是在校园里进行实验并获得成功的，目前国内高校都有良好的校园网环境，校园网为克服实验教学中的时间和空间限制提供了条件。利用计算机、校园网络等技术，把实验原理、实验背景、实验仪器的设计原理和运行机理、常用数据、信号处理方法、实验中用到的软件等相关资料上传至校园网，学生利用校园网对实验教学内容进行课前预习，在网上对实验设备进行虚拟操作练习。把网上资源作为实验教材的补充，将实验相关知识的学习延伸到课外，学生可以随时随地地进行实验项目的学习，打破了传统实验教学只能在规定的地点及规定的时间内进行的限制，实现了实验教学在时间及空间上的延伸，克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰。针对“脉冲核磁共振实验”的特点，我们在校园网上建设了“脉冲核磁共振实验”虚拟实验平台，对所涉及的基本概念进行了详细讲解，如能级、量子数、原子核的自旋、磁矩等，对基本原理及物理过程进行了动画演示，如拉莫进动、塞曼效应、磁共振、磁化及弛豫过程等，借助计算机技术，用动画的形式加深了学生对微观过程的认识和理解。学生可以在实验课之前，通过校园网学习知识，取得了较好的预习效果。高效的预习，为实验课的教学质量提供了保证。实验课上，教师不需要按传统的“教师演示实验+学生模仿”的课堂教学模式上课，不用再花很多时间讲述实验原理、步骤、仪器的使用、数据处理方面的内容，把课堂的时间还给学生，引导学生通过实验研究、发现、解决物理问题，教师由知识传授者转变为学生的学习顾问，真正实现以学生为主体，教师为主导的物理实验教学，调动学生做实验的积极性和主动性，使学生懂得如何研究物理问题，而不是只局限于知识的传授和技能的训练。这种教学方法对实验教师的知识水平及知识结构提出了更高要求，要求实验教师既有过硬的实验方面的专业知识，又掌握计算机与信息技术，更了解学科发展动向及新成果，只有不断更新知识，才能促进实验教学改革，提高实验教学质量。
3.结语
为了适应大学物理实验教学改革的要求，传统的实验项目的比例在降低，综合性实验项目及科技发展的新成果被引入实验教学环节。由于这些实验项目往往是多学科的综合，实验设备使用较复杂，这些实验项目的教学受到课堂和课时的限制是实验教学面临的新问题。我们通过对实验所涉及的内容及学生的知识结构进行分析，对实验涉及的知识进行整理，配以文字、声音、动画、图像上传到校园网，学生可以随时随地下载学习，利用校园网对实验教学内容进行课前预习，对实验设备进行虚拟操作练习，打破传统实验教学只能在规定的地点及规定的时间内进行的限制，实现了实验教学在时间及空间上的延伸，克服了实验教学长期受到课堂、课时限制的困扰。
作者：周红仙 单位：东北大学秦皇岛分校实验教育中心