自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐*

許森 東

浙江科技學院理學院 杭州 310023

作者：許森東，工程師，碩士，主要從事物理實驗教學研究。

1 引言

近年來，國家對教育越來越重視，對高校的投入越來越多，中國高等教育發展迅速，高校的數量和招生規模都在不斷擴大。與此同時，設計和生產高校教學儀器的廠家也越來越多，實驗儀器的種類也越來越多。但是由于不同高校之間學生差異巨大，實驗教學經費的投入也有極大差距，要采購到完全適合本校的教學儀器是比較困難的。解決這個問題的一個有效途徑就是自主研制和開發適合自己教學需要的實驗儀器[1]。

2 自制儀器在高校實驗教學中的現狀分析

實驗教學是培養學生實踐能力的重要方面，而實驗儀器又是實驗教學的重要工具。當前，隨著高等院校的不斷發展，市場上現有的教學儀器設備不僅價格較貴，而且很多實驗儀器無論是在技術上還是在適用性方面，都已經不能完全滿足教學實驗的需求，更不能滿足研究性學術發展的需要。針對這個現狀，國內外高 校一些有特色、有水平的實驗室，都有一部分自己設計制作的儀器，取得一定的效果。教學儀器設備的自行改進、設計和研制，是解決和完善實驗教學項目實際需要的重要途徑，也是反映學校教學水平，提高教師及實驗技術人員業務能力的一個重要方面[2]。

自制實驗儀器是高校實驗室建設的有效途徑之一，越來越成為高校教師和實驗技術人員必須具備的能力。自制儀器對教師和實驗技術人員本人及其工作乃至整個高校實驗教學都有著不可低估的作用。國內的天津大學、東華大學、浙江工業大學、寧波大學、西南交通大學、廣州大學等大部分國內高校實驗室都開展了自制儀器的研制工作，并制定了相應的管理辦法。在國外，高校實驗室基本都有教師或學生自制的實驗儀器。國外大學的做法也值得借鑒，他們的教學儀器很多都是自己開發的，像斯坦福大學物理系主任，1996年諾貝爾物理獎獲得者道格拉斯·奧謝羅夫(Douglas D. Osheroff)教授也曾親自為本科生設計偏振光實驗儀器。

3 利用自制儀器促進高校實驗教學

進行自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐，將促進高校實驗教學。對自制儀器在高校教學中的意義進行探索和實踐，同時又找到一條適合高校自身特點的自制儀器研發模式，將極大地提高高校實驗教學的質量。

3.1 自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐將彌補實驗室建設經費的不足和市場的空缺

自制教學儀器成本低，較低的資金投入便可以增加較多的設備，它能有效緩解實驗教學中儀器缺乏的問題。

3.2 自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐能夠培養和鍛煉實驗技術人員隊伍，提高技術人員的系統知識水平

在實驗室廣泛開展自制教學儀器活動，不僅提高了技術人員的理論知識水平和科技攻關能力，而且其成果可在崗位聘任評定和學年考核中起到重要作用，起到穩定實驗技術人員隊伍、調動技術人員和教師參與實驗教學改革的積極性的作用。此外，不斷地改進和研制新儀器可以使實驗人員的業務能力不斷增強。自制儀器需要運用許多新技術，在研發過程中，實驗室人員學到許多新知識，提高了實驗室人員技術水平以及分析問題和解決問題的能力。

3.3 自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐能夠彌補市售產品在品種和性能方面的不足

目前儀器廠家生產的教學儀器的確是越來越高級，越來越集成化，但同時也越來越封閉，有些實驗教學項目漸漸演化成學生做實驗只是測測數據而已。并且儀器的性能并不一定能夠滿足當前各個高校自身的需求。而自制儀器針對性強，能因地制宜地滿足高校實驗教學的需求。

3.4 自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐有利于提高實驗教學質量

由于自制的儀器性能穩定，并且教師對實驗儀器的各項性能等都非常了解，一旦出現問題，則可以立即找出原因，及時排除故障，既不會對教學產生影響，又有利于實驗室的管理。廣大教師和實驗技術人員能夠在制造過程中及時發現原設計的不足之處，進行有益的補救，使所制作的實驗裝置符合教學大綱，更貼近教學內容，從而促進實驗教學質量的提高。因此，開展自制儀器的研究對提高實驗教學質量、提高學生的學習興趣都有很大的好處。

3.5 自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐有利于儀器的及時維修

由于儀器陳舊、損壞率高，大量的日常工作都圍繞儀器的維修而進行。儀器出現問題，要求生產廠家來維修，有時不及時，一般都需要較長時間，可能影響正常的教學。有很多儀器年代久遠，實驗儀器涉及的范圍很廣，多數的維修只能是臨時抱佛腳，有些廠商不愿意修理。這些儀器給實驗室的管理帶來很大的困難。自制儀器由于是自己制造的，所以對于其性能，有關人員了如指掌，一旦出現問題，則可以立即斷定原因，及時排除故障。既不會對教學產生影 響，又有利于實驗室的管理，提高設備的利用率。

4 結語

進行自制儀器在高校實驗教學中的應用研究與實踐，將填補對自制儀器應用研究的空白，對于人才培養，更新實驗手段，增加實驗教學內容，提高實驗開出率，以及節約資金等實驗教學改革的諸多方面都有積極的作用。自制的設備儀器對提高教學水平、促進科研等都將起到重要作用。儀器研制成功，不僅豐富基礎實驗教學項目，而且可以在實驗教學和開放性實驗教學中開設所研制的儀器實驗項目，最終交與儀器廠家生產并在教學儀器市場上進行推廣。

[1]陳發堂,熊慧萍,陳東生.加強自制儀器的研發 實現創新能力的培養[J].實驗室研究與探索,2009,28(2):41-43.

[2]田利,徐冬梅,王彬彬.自制微型實驗儀器在化學實驗教學中的應用[J].長春師范學院學報,2012,31(6):141-144.