11月16日《科技日报》第七版刊登了我校通讯员袁芳撰写的专题报道，文章全面介绍了我校王玉凤教授及其团队经过多年实践，建立了课 堂演示与实验室探索相结合、必修与选修相结合、课内研究与课外创新实践相结合“物理演示与探索实验教学新模式”的历程，展示了我校物理演示与探索实验室以 培养创新人才为目标的特色。v65北京交通大学新闻网

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       本期关注：徜徉在多彩的物理世界v65北京交通大学新闻网

       北京交通大学培养创新型人才纪事v65北京交通大学新闻网

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       通讯员 袁芳v65北京交通大学新闻网

       超导磁悬浮、偏振光的干涉、普氏摆……一个个新奇有趣的实验、一幅幅关于波长的画面、一组组平常只在书本上读过的现象在实验台前一一显现。已是晚上九点多 了，还有许多同学在此聚精会神的观察、思考，流连忘返。这不是科技馆，而是北京交通大学物理演示与探索实验室。v65北京交通大学新闻网

       演示物理实验：给学生一个多彩的物理世界v65北京交通大学新闻网

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       “理为工之本”，大学物理课是所有理工科大学生必修的重要基础课，而物理学从本质上说是一门实验科学，演示实验在这门课程中有着非常重要的作用。然而在 1997年北京交通大学王玉凤教授开始组建物理演示实验室时，演示实验室在国内多数高校还是一个薄弱环节。v65北京交通大学新闻网

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       物 理实验还仅限于在课堂上教师表演，而且由于教学班越来越大、上课地点分散，搬动仪器不方便、压缩课时等原因，大多数学校不再做课堂演示。这个演示实验室将 引入哪些实验？该购置哪些演示仪器？怎样开课？需要多少经费？都是些新的问题。但这位一直工作在教学一线的老教授，没有过多考虑，迎难而上，遇到一个问题 解决一个问题。比如说，在实验室建设过程中，王玉凤教授体会到买仪器很困难，即使有经费，进口仪器太贵，国产演示仪器又太少，所以她采取引进与开发相结合 的办法，根据教学需要先后自行开发了角动量守恒转台、陀螺进动仪、大型波传播演示仪、共振演示仪、昆特管驻波演示仪、弹簧纵驻波、大型三相旋转磁场、雅格 布天梯、电磁炮、旋光色散、大视野偏振光干涉仪、对比式海市蜃景、光学幻影、视觉暂留等40余项演示实验仪器，这些仪器不仅充实了本实验室的教学内容、降 低了建设成本、锻炼了队伍，而且许多仪器已经成为精品，填补了国内物理演示仪器的空白。v65北京交通大学新闻网

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       就这样，七年多的时间，物理演示与探索实验室从无到有，从小到大，从简单到丰富，已经成为课堂的有趣延伸。目前在这个600多平方米，可容纳150名学生的 “物理科学探索乐园”里，有经过充分调研和反复论证、教学目标明确、教学效果好的实验项目120多个，趣味展品近百个，无论是力、热、振动与波，还是电磁 学、光学等等，同学们在书本上对物理学习的种种疑问，在这里通过演示都会得到启发、找到答案。还有几十项是国内首次引入物理演示教学，如：静电高压系列实 验、超导磁悬浮系列实验、全息系列实验等，内容新颖，效果生动。此外，实验室还可以提供200多段内容丰富的课堂插播录像片和30多个课堂演示实验供教师 选用。它们覆盖了大学物理的主要教学内容，并追踪近代物理和高新技术的新发展，充分展示了物理学理论密切联系工程实际、丰富多彩的学科特点，大大提高了教 学效果。v65北京交通大学新闻网

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       王玉凤教授及其团队的不懈努力得到了学生的积极回应和广泛肯定。这个实验室早在1998年刚开始向学生开放时就深受学生喜爱，同学们对此表现出了极高的热情。在上过演示课后他们主动写下上千张留言。v65北京交通大学新闻网

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       电气学院大二学生在描述观看法拉第笼实验时这样说：“法拉第笼实验让我认识到等电位在工程上的应用，以及如何防止在高压带电作业中保护自己，给我留下了很深 的印象，也让我们在紧张和欢乐的气氛中掌握了书本上的知识。通过这个实验，让我有幸探视到更加奇妙的物理世界，也更加激发了我投身这项事业的兴趣。”一些 有趣的实验如：高压带电作业、等电位、法拉弟笼、静电屏蔽、静电高压球更是给来此学习的同学留下终生难忘的印象，机电学院2000级曹豪英同学说：“在实 验室看到如此美妙的现象，内心既惊奇，又有一种想刨根问底的欲望，激发了我的兴趣以及对自然界的无限思考……”计算机学院唐钦同学说：“我从来没有如此走 近过物理。原来在我眼中，物理就是枯燥的公式和繁赘的计算，今天我才发现物理竟是如此的神奇和奥妙。”运输学院刘星同学说：“许多现象过去一直是从书本上 看到的，在这个实验室里我们都参与进来了，不仅更明白了现象背后的道理，而且许多巧妙的实验构思也令我惊叹不已。”v65北京交通大学新闻网

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       “不仅要让学生理解知识，还要提高兴趣，启发创新思维。”王玉凤认为，物理教学改革，必须要有全新的教学理念和科学的实验方案。她说，我们现在的理念是“学生 必须充分参与、时空必须充分开放、培养必须体现个性化、手段必须现代化。”培养学生创新思维，第一是兴趣，第二是好奇心。在实验过程中，学生通过实验现象 理解物理概念，体会巧妙的实验构思，启发创新思维，对实验提出个性化的见解。该校电子信息工程学院学生王鑫谈道。“做实验的过程中渗透的一些物理原理，能 很容易地联系起课堂学的知识。通过现象再理解物理原理，使理解更深刻了。同时，针对感兴趣的实验谈自己的想法，使同学们思维更活跃了。”计算机学院傅予嘉 说：“刚开始来这个实验室，只是想有个练手的地方，慢慢地发现，在这里不只是锻炼动手能力，更培养了自己找资料、与人沟通和组织项目的能力。”v65北京交通大学新闻网

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       提供创新实践天地：培养学生动手能力v65北京交通大学新闻网

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       2003年开辟的创新实践实验室，是在演示与探索实验室基础上满足发展需要建立起来的。现象激发了兴趣，兴趣又让同学们产生了亲自动手去做的热情，引导了学生的创 新实践活动。受演示与探索实验启发，许多学生提出了新的实验方案，要求实验室能够给他们机会去探索和实践。为此，演示与探索实验室在用房和经费都较为紧张 的情况下，另外辟出75平方米的地方建立了学生创新实践实验室，实验室配备了常用的钳工工具、电工工具、光学平台和常用光学元器件、常用电源、示波器等电 学仪器，为学生提供了创新实践的环境和硬件条件；物理演示与探索实验室为学生提供技术指导、提供非常规仪器、提供特殊加工等；大学物理教研室教师都认真地 组织并指导学生活动。v65北京交通大学新闻网

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       一些学生从一年级参加课外创新实践活动，使自己潜能得到充分发挥。一批 拔尖学生脱颖而出，如计算机学院01级学生杨欣在创新实践天地干了3年半，参与了近10个项目的研制，还根据自己参加创新实践活动所学的知识，编写了两本 培训讲义，其中第一本《电子设计从零开始》经加工完善后已经由清华大学出版社出版。他把自己的经历介绍给伦敦大学，马上被该校录取为硕士研究生。v65北京交通大学新闻网

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       几年中，创新实践实验室吸引了200余名同学参加课外实践活动，经常有人一连几天吃住在实验室，大年三十“创新实践天地”也是灯火通明。学生自己动手，开发 了亥姆霍兹线圈、直升机演示角动量原理和角动量守恒定律、窥视无穷等演示仪器。到目前为止，由学生完成的科技创新项目有20余项，在研项目20余项，其中 《多媒体智能化实验室管理系统》、超声测距、盲人拐杖等项目预计将会有很好的社会价值。此外，学生创新实践实验室的同学今年首次参加学校和北京市的“挑战 杯”比赛，获得北京市三等奖1个，校一等奖4个，二等奖1个，三等奖1个，优秀奖4个，基本包揽了校内的全部奖项。机电学院刘剑峰同学因创新实践成果突 出，被破格保送到中科院电子所攻读研究生；机电学院99级曹豪英、吕德军、韩芳等同学从2000年参加创新实践活动一直坚持到毕业，保送读研后继续在实验 室做助教，并继续参加实验室建设；机电学院99级王志博、刘剑峰同学的毕业论文就是结合创新实践项目选在物理系做的，并同时获得优秀论文。v65北京交通大学新闻网

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       首创计算机导学系统：把学习的舞台交给学生v65北京交通大学新闻网

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       谈起计算机导学系统的诞生。王玉凤教授说：“学生对物理的兴趣是不同的，但以前做实验，学生都是看统一的书、讲义，这样很难针对每个人进行个性化教学。如果 有一套导学系统收纳所有的实验原理、背景、现象、拓展等，学生可以根据自己的需要进行选择，会给他们带来不同的收获。”带着这一美好的设想，没有任何软件 设计基础的王玉凤老师再次挑战难关，“浩如烟海的材料，怎样摘？怎么增加趣味性、可读性？既不能脱离学生水平，又不能做成科普的”。在不断思考、探索和改 进中，历时一年多的时间，这套计算机导学系统终于在2003年建成，8台触摸屏电脑也立即成为演示探索实验室门口靓丽的风景，从早到晚，触摸屏前学生不 断，大家根据自己的精力、基础、兴趣和需要进行不同层次的自主学习和探索。这一系统被同学们亲切地称为大学物理学习的“百科全书”。v65北京交通大学新闻网

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       这套体现个性化教育的导学系统包括《力和热》、《振动与波》、《电磁学》、《光学》、《近代与综合》和《物理百科》6个栏目。前5个栏目中共编入110多个 实验，每个实验都分为“现象篇”、“原理篇”、“拓展篇”和“背景篇”4个层次，共收入视频资料200余段，收入计算机动画近百个、各种图片上千张和大量 的文字资料。在《物理百科》栏目中通过上百段视频资料、上千张图片和大量的文字资料介绍了物理学各个分支学科的研究内容、发展现状及发展前景，介绍了具有 里程碑意义的发明和发现，介绍了物理学发展的重要史料，20世纪科学的重要突破，百年诺贝尔奖，古今中外物理学家，还介绍了物理学在生活、空间探索、军 事、材料领域的应用……丰富而系统的内容、生动的形式、分明的层次、方便的使用以及知识性和趣味性受到同学们的热烈欢迎，满足了各个层次学生的学习需求。 据了解，目前已有4所高校引进了该套软件，反响强烈。另外演示与探索实验室已有30多种300多台套演示仪被清华大学、同济大学、哈工大等兄弟院校采用， 有效支持了兄弟院校的实验室建设。v65北京交通大学新闻网

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       北京交通大学物理演示与探索实验室，历时8年从无到有，从 一个25平方米的小办公室发展到现在600多平方米的大演示厅，上课人学时近20万。近两年吸引200多名学生参与创新实践活动，开展科研项目近50项， 完成20项，获奖10项。在今年教育部公布的2005年高等教育国家级教学成果奖榜单上，这个校园里的“小小科技馆”因在倡导实践、培养创新人才方面贡献 突出荣获了体现最高水平的特等奖。v65北京交通大学新闻网