面向前沿需求持續發展的實驗建設模式

(山西大學 物理實驗教學中心)

面向前沿需求持續發展的實驗建設模式

(山西大學 物理實驗教學中心)

1 主要內容

實驗中心面向高年級本科生開設必做實驗和按項目實施的研究性實驗，同時接受學生申報開放實驗和科研訓練. 多年來以我校國家重點實驗室科研及光電領域需求為導向，形成了實驗教學項目持續建設和發展的模式.

教師在對前沿問題分析提煉后形成適合本科階段的小項目、小目標，通過研究性實驗，完成對學生實驗基本能力和創新歷程的培養. 在按項目實施的實驗成果不斷積累和融入后，本科必做實驗的內容也得到了完善，并呈現符合學生學習過程的多任務分層次逐步提升的格局.

圖1是結合半導體激光器光柵外腔技術(ECDL)需求和原本科氦氖激光器調節實驗后完成的氦氖激光器光柵外腔選模實驗原理示意圖. 實驗中可方便獲得外腔反饋、選模等結果. 該項目起初通過研究性實驗課程實施，在系統和技術逐步完善后，目前已經作為必做實驗面向全體學生開設.

圖1 氦氖激光器光柵外腔選模實驗原理

結合該實驗，還開設有ECDL半導體激光器飽和吸收光譜以及相對于原子躍遷線的激光穩頻必做實驗. 還可面向窄線寬、高穩定性激光技術，開展對穩頻系統的動態分析，提升反饋和校正效果的研究性實驗.

在ECDL激光器和穩頻系統的基礎上，學生容易融入綜合性更強的原子激光冷卻和俘獲的磁光阱實驗中從事進一步研究. 最終形成通過研究

性實驗不斷研究建設、通過必做實驗轉化發展，從簡單到綜合不斷提升的多層次實驗教學和建設模式. 學生在教學中成長，實驗在研究中豐富，教師在建設中實現學術積累.

2 創新點

該模式結合前沿的成果和需求，通過研究性教學完成實驗項目的建設和持續發展，并向必做實驗轉化，使實驗教學體系和實驗項目形成符合學生學習過程的分層次逐步提升的布局. 最終教師和學生均能在教學中研究，在研究中完成教學，使得實驗教學項目和實驗教學內容面向前沿發展并持續建設和完善.

3 主要成效

1)從2007年開始有10屆本科生參加研究性實驗、科研訓練以及開放實驗的課程，實驗教學內容可適應不同層次學生的需求，促進了實驗研究與科學創新成果向本科教學的轉化；

2)在該模式成熟后，參與光柵反饋氦氖激光器研究性實驗的學生同時承擔省級和國家級大學生創新創業訓練項目，最后2013年在光信息專業光電子實驗課程中將光柵反饋氦氖激光器實驗作為必做實驗開設，目前已有3屆二百多名學生做該實驗；

3)近年來很多本科生參加國內外高校研究生面試時對從事研究性實驗項目的經歷反響良好；

4)實驗教學項目的持續建設和發展也同時使青年教師實現了學術積累，近5年來物理實驗教學中心教師獲得十多項國家自然科學基金的支持.

(執筆：王彥華)

[責任編輯：任德香]

(待續)