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1、西南科技大学理学院教学实验室建设规划( 2013-2015)编制时间: 2012-9目录一理学院教学实验室现状 . .- 1-1.1理学院教学实验室组织结构 .-1-1.2大学物理实验教学中心 .-2-1.3数理实验中心 .-4-二指导思想 . .- 8-三规划原则 . .-8-四建设目标 . .-9-五建设内容 . .-10-5.1实验师资队伍建设 .-10-5.2实践教学体系建设 .-11-5.3实验室运行和开放机制建设 .-12-5.4实验室条件建设 .-12-5.4.1理学院教学实验室体系建设 .-12-5.4.2大学物理实验教学中心建设方案 .-13-5.4.3数理实验中心建设方案
2、.-16-附表 1理学院教学实验室硬件条件建设项目明细表 .-25-附表 2理学院教学实验室硬件建设设备清单详表 .-28-附表 3理学院教学实验室基本情况汇总表 .-45-附表 4理学院教学实验室人员情况表 .-45-理学院教学实验室建设规划(2013-2015)理学院大学物理实验教学中心(公共基础实验室)建设目标:以国家级实验教学示范中心建设标准为目标,以建立科学的管理和运行机制为保障,树立培养学生科学的实验精神、实践能力、创新能力的教学理念,建立有利于培养学生科学精神和创新能力的实验教学体系。理学院数理实验中心(专业实验室)建设目标:以科学发展观为指导,以形成稳定而高水平的实验教师队伍为
3、关键,以建立科学合理的实验室运行和全面开放机制为保障,树立以学生为本,培养学生科学的实验精神,使学生科学的创新能力和高尚的道德情操协调发展。一理学院教学实验室现状1.1理学院教学实验室组织结构西南科技大学理学院教学实验室由大学物理实验教学中心和数理实验中心两部分构成,目前实验室的基本框架结构如下图1 所示:理学院的教学实验室( 3250m2、 748万)大学物理实验中心数理实验中心( 1900m 2, 265 万)(1350m 2, 483万)力学实验室电磁学实验室光学实验室热学实验室专业物理实验室专业数学实验室(20 万)( 55万)(70万)(20 万)(1100m 2 , 453万)(
4、250m 2 ,30 万)演示与仿真实验室光电半导体工艺激光与光电子技(20 万)实验室术实验室( 200m 2, 170 万)( 650m 2 ,240万)综合设计性实验(80 万)科技创新实验室( 250m 2 , 5万)图 1 理学院教学实验室现状框架结构图- 1 -1.2大学物理实验教学中心大学物理实验教学中心是 2007 年 3 月由四川省教育厅挂牌的四川省大学物理实验教学中心,主要承担全校理、工、农、管类本科专业学生的大学物理实验课教学任务,年上课人时数达 16 万。同时承担光信息科学与技术、应用物理、核科学与核工程等部分专业的基础光学、毕业设计、科技活动等教学任务。目前实验室主要
5、位于东 6C 座 1、2、3 楼,于 2003 年开始使用; 2012 年综合楼修好后,学校和学院对教学类实验室用房进行了调整,目前实验室用房总面积1900 平方米(包括实验室、仓库和办公用房),实验室仪器设备总价值265 万元,实验室历年建设投入经费状况见表1所示。实验室为全校理工类本科专业开设了大学物理实验21 个(包括 1 个仿真和演示实验),每个实验室可容纳40 名学生同时进行实验(分两组进行两个不同的实验)。实验内容开设涵盖力热学、电磁学、光学、力学、近代物理实验等多个学科分支。表 1大学物理实验教学中心历年实验室建设投入汇总表建设年份200620062007200820092010
6、20112012合计以前(万元)实验室名称大学物理教学70-30-408045265示范中心表 2 大学物理实验教学中心近5 年承担实验教学任务情况表学 年面向专业覆盖学生数开出实验项目数实验人时数2008 年全校理工类专业3200校内 15校外 51600002009 年全校理工类专业3300校内 15校外 51650002010 年全校理工类专业3200校内 15校外 51600002011 年全校理工类专业3100校内 15校外 51560002012 年全校理工类专业3000校内 15校外 5155000经过多年的建设,实验室现有一支具有敬业守职、作风严谨、结构合理的、稳定的实验教师和
7、技术人员队伍 (教师队伍基本情况详见附表 1)。现有专职实验教师和技术人员共 12 人,其中教授 1 人,副教授 3 人,高级实验 1 师人,讲师 3 人,助教 2 人,实验管理技术人员 2 人。目前存在的问题及措施:1、长期采用一个实验房间同时两组学生做两个实验的复式教学方式。复式严重影响了教学效果,加重了教师的教学负担。复式教学方式存在的主要原因为:1)现有教- 2 -师数量和实验教学工作量认定机制不合理;现有教师人数和工作量认定办法,必须实行一位教师同时给40 个学生上课的情况,如果分开成两个组,教师的教学工作量将增加一倍。 2)实验室房间数量不足;如果分开开班上课,则需要21 个能够同
8、时容纳40 个学生的房间,现有房间数量远不够。3)现有设备台套数不够;目前大部分的实验设备都只有 20-22 套,无法满足 40 个学生同时单独操作实验的需要。2、实验设备使用效率高、负荷重,资金缺乏使实验设备无法及时更新换代。实验室每年的教学人时数达到 19 万,每台设备的年接待人时数达到 5000 人,极高的使用效率和负荷使设备的故障率和返修率很高, 资金的缺乏使实验室无法更新更新更先进的仪器设备,对调动学生的学习积极性和培养学生的创新意识有一定限制。1)同样实验设备的必须至少达到22 套以上才能保障基本的正常教学;更换或增组一个实验的设备就需要 20-30 万,实验室现在很大一部分的实验
9、设备和实验内容都是10 年前购买的。 2)上课学生人数多,设备及配件的维修和损耗量非常巨大,投入的实验室建设经费和运行经费太少。 3)实验内容与高中内容的重复,对学生没有吸引力。国家对基础教育投入的加大, 使得一些条件比较好的高中开设了以往没有开设的比较基础的普通物理实验,导致实验室开设的一些实验内容与高中重复或只是简单的提高,学生这部分实验缺乏吸引力。3、实验室的运行和开放机制继续改善。目前,实验室的开课方式和机制还是沿用多年的实验室指定时间排课和学生选课相结合的机制。 1)学生只能在规定的时间、地点、学时完成实验内容,没有实现真正意义的选课,无法在上课的时间、方式上发挥学生的主观能动性。
10、2)教师数量较少,只够满足基本的大班排课教学任务的完成,老师没有多余的精力在比如晚上、周末、及假期来加强实验室的开放力度,而大部分的学生真正想自主进实验室专心从事实验研究的时间都是在课余时间。 3)目前,简单的凭借实验报告和上课表现来对学生进行考勤和考核体系也一定程度限制了实验室开放和学生的主观能动性。大学物理实验是面向全校理工类学生开设基础实验课程, 是各个专业的学生进入大学后接触到的第一个真正的实验教学内容,对学生理论联系实际、实事求是的科学精神和习惯、实践创新能力的培养具有只至关重要的作用。物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养
11、学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础,它在培养学生严谨的治学态度、活- 3 -跃的创新意识、 理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。因此,建设并开放好大学物理实验室势在必行,为解决实验室多年来存在问题,结合国家及学校大力加强本科人才培养中的实践实验环节的需要。本实验室建设规划拟从以下几个方面来加强实验室建设:1)加大实验室的硬件建设的投入力度 。在 3 年内增组或更换 50%的实验设备,使每种仪器设备达到 35 台套,满足给 30 学生同时一组实验的需求;2)加大教师的培养和引进力度。争取在 3 年内,新增专职实验教师及管理人员4-5 名;3)加强
12、实验室的软件建设,研究及改善学生的选课、考勤和考核体系;4)寻找实验室全面开放的体系及配套措施。1.3数理实验中心理学院数理实验中心是理学院的专业和学科实验室, 主要承担的任务为: 承担光信息科学与技术、应用物理、数学与应用数学、信息与计算科学四个本科专业的专业基础实验和专业实验课程,指导学生课外科技活动及科技竞赛,四个本科专业学生的毕业毕业论文、毕业设计的指导及实验工作、全校学生数学建模课程及竞赛的实践教学和比赛组织任务、物理学一级学科硕士点研究生的科学研究的实验场所、教师从事科学研究和技术开发的场所。目前实验室位于东6C 座 1 楼、综合楼 5 楼和西 7 教学楼 1 楼,总面积1350
13、平方米。现有教学实验仪器设备总价值483 万元(实验室历年建设经费投入状况详见表3)。数理实验中心主要有物理专业实验室和数学专业实验室两个实验平台,为四个本科专业开设实验课程35 门,开设实验项目数 120 多个。每年承担四个专业,四个年级,850 名学生的专业实验教学,年均为3.5 万人时数。表 3 数理实验中心历年实验室建设投入汇总表建设年份20062006200720082009201020112012合计以前(万元)实验室名称物理专业实验室190150-28-5035453数学专业实验室2030-50物理专业实验室物理专业实验室主要为光信息科学与技术和应用物理两个本科专业服务,从 20
14、04年先后利用日元贷款、省部共建、学校拨款等实验室建设经费建成了功能较为健全、- 4 -配置合理、运行良好的实验室。物理专业实验室主要建成了以下三个实验模块:表 4 数理实验中心近5 年承担实验教学任务情况表学年度面向专业覆盖学生数开出实验项目数实验人时数2008光信息科学与技术、850903000020098509030000应用物理、201085012035000数学与应用数学、201185012035000信息与计算科学2012850120350001)光电半导体工艺实验室。是应用物理本科专业的专业基础和专业实验室,同时也是光信息科学与技术专业的选修实验和课外科技活动的主要场所。该实验室
15、于2007、2008 年和 2011 年通过部省共建和学校自筹合计投入190 万元建成,实验室总面积 160 平米。现有镀膜机、光刻机、扩散炉、纯水制备、半导体参数检测、太阳能电池参数检测等设备,初步具备了半导体和微电子器件和检测的基础教学实验平台,主要开设了半导体工艺、太阳能电池性能检测、硅基器件掺杂、电极制备、微电子平面光刻、高效太阳能电池设计性实验和计算机辅助设计(CAD) 等课程,基本能满足执行应用物理专业学生培养方案的基础实验、专业实验、课外科技活动和毕业设计及毕业论文对实验的需要。该实验室从 2007 年建设之初,就聘请了我国微电子领域的知名专家 - 电子科技大学的胡思福教授作为实
16、验室建设指导、 青年教师指导运行的指导专家。 在胡老师近 50 年的专门从事半导体微电子工艺水平和敬业精神带领下,一支年富力强、作风严谨、技术精湛的实验教师队伍已形成,现有专职实验教师和技术人员 5 人,其中副教授 1 人,博士 3 人,硕士 1 名。2)激光与光电子技术实验室。是国家级特色专业和省级特色专业建设点-光信息科学与技术专业的专业基础实验室与专业实验室,也是应用物理专业的选修实验和课外科技活动的主要场所。该实验室于2003、2005 和 2011 年通过学校投入、日元贷款和省部共建投入240 万元建成,实验室总面积约650 平米。实验室开设了基础光学实验、信息光学实验室、光电子技术
17、实验、光纤通信实验室、光电传感技术实验、激光技术实验等 6 个课内实验课程,共40 个实验内容。通过一系列实验实践的学习,让学生了解和熟悉光电子器件、光电子信息系统的分析、设计和研究方法,掌握光通信工程与技术、光电信号检测与处理、 光电子器件开发等光电领域的技术与产品的研究、设计、开发能力。实验室基本能满足光信息科学与技术专业学生进行教学实践、课外- 5 -科技活动、毕业设计及毕业论文对实验的基本需要,但部分设备由于使用年限和本身的耐用问题,设备已经到了大面积的故障多发和使用维护期。该专业及实验室的建设过程得到中国科技大学的汪克林、电子科技大学的王仕番等国内物理学和光学领域专家指导和帮助。经过
18、10 年的建设与发展,实验室教师队伍已经能够满足实验教学的基本需要,现有12 名专兼职实验教师和技术人员,其中教授 1 名,高级实验师1 名,博士 6 名,硕士 4 名。他们都具有扎实的理论基础和精湛的实验和科学研究经验,对实验教学和实验室建设与管理不断进行探索研究。3)科技创新实验室。随着科学技术和社会生产力的快速发展,产品研发和技术更新日新月异,以往的纯课内、课堂实验实践环节已无法满足培养高层次专门人才的需要。借鉴国内高水平大学的普遍作法和本专业老师的先进经验,从 2008 年开始,学院结合学院的专业、实验室条件和师资队伍特点,建立了光电科技创新实验室。当时,实验室以组织专业学生积极中国光
19、学学会组办的全国性的光电设计大赛为契机,学院专门成立了学生科技活动创新基金,同时积极开放科学和科研实验室 -激光中心纳入到本科实验教学体系中, 吸引动手能力强的优秀专业学生进入教师科研和实验室建设中;自 2009 年,每年在激光中心从事本科毕业论文实验的学生占毕业总人数的三分之一,学生课外科技活动的大部分实验都在激光中心完成,积极为提高培养本科人才质量服务。在毛祥庆老师等积极组织和参与下, 多名专业教师积极指导本专业及学校其他专业学生连续参加了 2008、2010 和 2012 年三届光电设计大赛,都获得了很好的成绩,得到国内很多知名院校和专业的肯定和认可, 专业学生通过参与各种竞赛和课外科技
20、活动,极大的提高了学生理论联系实际和创新能力,对提高学生的学习积极性和提高学生的就业情况、学生提高都起到了很好促进作用。数学专业实验室数学专业实验室主要为应用数学和信息与计算科学两个本科专业服务,是在 2004年、 2007 年先后利用学校拨款和日元贷款等实验室建设经费合计 50 万元,实验室现有实验室 120 平方米,现有服务器 1 台、个人 PC 计算机 40 台( 2004 年购买的计算机已经报废),实验室是集数学专业实验室实验室、大学物理实验仿真实验室、数字图像处理实验室、数学建模实验室等上机实验为一体的综合性计算机实验平台。实验室主要开设大学生数学建模实验、数字图像处理实验、大学物理
21、仿真实验、运筹学课程实验、 C 语言、软件工程实验、概率论与数理统计实验、常微分方程实验、数值分- 6 -析实验、数据库原理与技术实验等15 门实验课程, 50 个实验项目。由于实验室个人PC 计算机都是 2006 年购买,加上到目前为止没有买任何教学软件,实验室软件及其缺乏,加上专业实践教学师资也严重缺乏,数学专业实验室无法满足专业学生特别是两个数学专业学生进行实验和实践教学的基本需要,严重影响了数学专业培养方案的执行和人才培养质量。数学实验室现有专兼职教师人数现有12 名专职实验教师和技术人员, 其中教授 1名,副教授 2 名,博士 2 名,硕士 4 名。存在的问题及措施:1、经费投入不够
22、,部分实验室无法满足正常的教学需求。 数学两个本科专业的专业实验室自开办至今总投入 50 万元( 2003 年的电脑已经报废),实验室最新的个人 PC 计算机也是 2006 年购买的,至今没有购买任何专业的教学软件, 导致实验实践教学体系不健全,实践教学无法满足培养专业学生的基本需要。 激光与光电子技术实验室的大部分实验设备都是通过2005 年的日元贷款项目采购,至今已有7 年的使用寿命,已经到了大批量故障多发维修器,由于经费缺乏无法得到更好的维修和替换。本身实验内容和技术陈旧也无法得到更新。2、实验室运行和维护费用过低,无法实现实验室的全面开放。半导体和微电子工艺实验的基础的镀膜、光刻和氧化
23、扩散工艺的特点决定了基质材料、镀膜和源材料都是一次性的消耗材料,而且对材料的纯度和质量都有很高的要求,导致实验室的耗材消耗非常巨大: 如作为基质材料的硅片、 作为扩散源的磷和硼、 作为镀膜材料的金、氧化锌、铂等。半导体工艺实验要求一个时间段实验把多个实验工艺全部依次完成,要求实验室的开放运行时间长,设备疲劳损伤大,清洗工艺又是在强酸强碱环境下,这些导致实验设备的损耗和故障率非常高。近年来随着人力和源材料的涨价,导致实验室的维修和维护经费更是大幅增加。而实验室每年能够使用的运行经费非常少,只能基本满足课内实验的需求,无法在满足学生的课内拓展、课外加强和创新实践的需要。3、实验室的运行和开放专业实
24、验室的体系不够健全。学院从 2007 年本科教学质量评估后便开始着手改善实验室的运行和开放状况,但是多年来,由于受到实验室师资缺乏、经费不足和实验室运行开放机制的限制,而没有取得实质性突破。另外对学生进行自主的科技创新开发的引导机制不健全,对教师吸引优秀学生参加科学研究的管理和鼓励机制不完善, 科技创新与研究实验室的基本实验和技术开发平台没有建立- 7 -起来。数理实验中心是理学院四个本科专业的基本实验平台,是全校数学建模实验、大学物理仿真与演示实验的基础平台,是理学院本科人才培养质量的基本保障,是培养学生科技创新精神、实践创新能力、掌握专业技能、从事专业生产实践的最重要的环节,在目前国家对人
25、才培养新需求的大环境下,必须想法设法改善和解决实验室目前存在的问题。本实验室建设规划拟从以下几个方面来加强数理实验中心各实验室的建设:1)加大数学专业实验室的实验室建设经费的投入。更新计算机基础平台,建立联机计算机网络并提高其科学计算能力,健全基本的实验教学软件库;2)建立健全科技创新与研究实验室的实验平台和管理体制。把激光中心真正纳入到本科人才培养中来,为本科人才培养发挥更大的作用,改善激光中心的飞秒激光激光物质加工系统的稳定性和负载能力,完善激光系统配套测试与诊断设备;3)加大专业师资的培养和引进力度。争取在 3 年内,新增专业教师5-8 名,而且都能成为专兼职实验教师;4)健全和完善实验
26、室全面开放的体系及配套措施。以学院专业建设、师资队伍建设、课程体系建设为牵引,推行实验室的全面开放和资源共享。二指导思想以理学院十二五专业建设发展规划、2013 版本科人才培养方案和各专业指导性专业规范 ( 2008 修改稿)为依据,大力推进实验教学改革与实验课程建设,紧紧围绕提升本科教学质量、提高学生的实践能力和创新能力为核心,突出并强化实验教学在大学生科学精神、基本技能和创新能力培养中的作用,构建特色鲜明,符合应用型复合人才培养需要的实验教学体系。三规划原则1)前瞻性 。 本科专业教学实验室建设方案要高起点,以国内同类先进实验室的建设理念和建设思想为参照,要充分考虑学科的发展和专业规模的发
27、展,充分考虑专业方向及相关领域的技术发展对专门人才的需求。- 8 -2)实用性。 密切结合专业特点,与专业人才培养方案(教学计划)相吻合,在提高实验开出率的同时,着眼于提高综合性、设计性、科技创新实验的比例,对校内兄弟学院同类实验室基本条件进行充分调研,充分挖掘共享机会,避免重复建设。3)特殊性。 专业实验室建设要努力营造本专业特色,突出专业培养特色,体现学院办学特色,体现专业所对应的行业、领域特色。4)开放性。建成后的实验室全面的面向专业学生、面向全校各专业学生和老师开放。建成后的实验室成规模、成系列,能够对各专业学生进行有针对性、系统性的培养为目标。各本科专业实验实践教学体系的层次分为:基
28、础实验、专业基础实验、专业方向实验、科技创新实验。四建设目标大学物理实验教学中心: 以国家级实验教学示范中心建设标准为目标, 以建立科学的管理和运行机制为保障,树立培养学生科学的实验精神、实践能力、创新能力的教学理念,建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系。将大学物理实验示范中心建设成为设备完善、功能齐全、资源丰富、利用率高的实践教学场所,使中心成为全校实践教学改革基地,为学院的专业建设服务。示范中心建设成为规模合理、设备先进、管理规范、有辐射特色的现代化基础课实验教学示范基地,为把我校建设成为建设教学研究型大学和绵阳地方经济服务。数理实验中心: 以科学发展观为指导,以形成稳定而高
29、水平的实验教师队伍为关键,以建立科学合理的实验室运行和全面开放机制为保障,树立以学生为本,培养学生科学的实验精神、使学生的创新能力和道德高尚协调发展的实验教学理念,建设仪器设备先进、资源共享、全面开放、服务到位的实验教学环境。建成后的专业实验室不仅满足理学院四个本科专业人才培养的实验教学需要,同时满足我校其他专业学生培养中对物理学、数学实验教学的需求,满足研究生培养的需求,满足教师进行科学研究和技术开发的需求。表 52013-2015 年实验室分年度建设内容:实实施年度实验室建设项目预算金额合计金额验基础数学实验室(平台+数学软件)100 万室大学物理实验(增组力学、电磁学和热学实验年125
30、万室)- 9 -度计2013划20142015总预算五建设内容大学物理实验(更新光学、近代物理实验室)50 万科技创新实验室 (升级改善飞秒激光系统 +真空525 万系统)120 万专业物理实验室(光电子技术实验更新、半导体工艺实验室新增测试设备、激光原理实验增130 万组、科技创新实验室新建)专业物理实验室 (半导体封装、 集成电路设计、200 万工艺设备、科技创新实验室)科技创新实验室 ( 100HzYAG激光器、光学机械、100 万光学元件)550 万大学物理实验室 (力学、 电磁学、 热学实验室、100 万综合设计性更新)专业数学(基础数学软件,专业数学软件,计150 万算主服务器)专
31、业物理(信息光学实验增组、基础光学实验120增组、光纤技术实验增组)科技创新实验室(激光系统配套分析、测试、150诊断设备。)405专业数学(专业数学软件)70大学物理实验室: (新建研究性普通物理实验65室、新建综合性实验室)1480 万元实验教师队伍建设、实验教学体系、实验室运行和开放机制和实验室硬件条件是保证实验室建设与发展的基本要素。为进一步整合资源、优化人员与资源配置,使实验室在人才培养和科学研究的各环节中发挥更大的作用,通过走访调研、听取专家意见、教师讨论、专业学生座谈、网上资料查阅等多种方式对实验室建设进行了充分论证和听取意见。5.1实验师资队伍建设实验室教师队伍是实验教学、科学
32、研究、实验室建设与开放等方面的基础力量,实验教师队伍的建设是高校实验室建设与开放的核心内容。 实验教师队伍是实验室工作的主体,他们素质直接关系到实验室建设、实验教学和开放水平,直接影响到实验-10-教学的质量和实验室开放, 在新的高等教育形势下只有具有创新观念的人才能领导和策划实验室的一切工作,实验室建设最重要的建设任务是建设一支作风过硬、热爱本职工作、业务素质好、技术水平高、结构合理的实验教师和技术人员队伍。建设一支素质优良、结构合理、相对稳定、能熟练掌握现代实验技术和对实验室进行科学管理的高水平实验教学团队,最大限度地调动实验人员的积极性,是保持实验室可持续发展战略建设的关键,是开创实验室
33、工作新局面的决定因素。1)通过学历提升、课程进修、短期访问、企业锻炼等方式提高现有实验教师队伍的学历结构和技能水平,通过与企业、研究所等联合进行技术研发、科技攻关的方式提升教师的工程技术能力和专业行业领域的生产实践水平,提升教师的工程能力,培养教师和工程师“双师”型实验教师队伍。2)通过直接引进年轻的博士和硕士作为专兼职实验教师队伍,壮大实验教师队伍;通过校外实践教学基地、董事单位、友好企业聘期有行业、专业背景和工程经验的工程师作为兼职实验教师。 大学物理实验示范中心现有专职实验教师及技术人员11人,在 5 年的时间内引进4-5 名专职教师;数理实验中心现有专兼职实验教师25 名,在 5 年的
34、时间引进和聘请8-10 名专兼职教师。3)建立健全实验队伍考核制度及激励机制。合理定岗、定编,制定激励实验人员的职称和分配政策,调动广大实验人员的工作积极性,把他们的智慧与热情,全身心地投入到实验教学中。通过实验教学、科学研究、技术开发相结合的方式鼓励专业实验教师走进实验室,以实验室建设项目、教学改革研究项目和科研项目为中心,提高教师业务水平。5.2 实践教学体系建设积极推行实验教学改革,构建实验教学创新体系,实施分层次模块化教学更新、整合实验内容,优化实验设备配置,增加学生自主设计性、创新研究性实验,优化实验手段,吸引学生走进实验室。构建具有专业、行业领域背景,学科前沿和最新科技创新技术特点
35、的,特色鲜明的实验教学课程新体系。根据学科发展和社会需求,加强实验教学研究和技术开发工作,修订人才培养方案和实验教学大纲,加强实验教材建设,并在新技术、新方法、新设备及先进实验手段方面有所突破,实验教学方法和方式改革是实验教学体系建设的重点。-11-5.3 实验室运行和开放机制建设实验室是为本科人才培养和科学研究服务的,是为学生和老师服务的。实验室运行与开放,实验室仪器设备的运行、全面开放和对外共享是实验室发挥其功能的基本途径。在保障课内和大纲式实验教学内容的教学质量提高的同时,应该特别注重根据学生的兴趣爱好、时间安排来实行实验室资源的全面开放和共享。科学技术的快速发展,日新月异的专业技术更新
36、要求学生具有扎实的专业基础知识、科学的创新精神和坚强的意志。要做到实验室的高效运行和全面开放,实验室必须具有完善的管理制度和开放机制。为此需要加强实验室的各项规章制度和管理办法的监督和执行,建立实验室全面开放的教师绩效考核机制,建立大型、精密、贵重仪器设备使用效益评估制度,开展并鼓励学生积极参与各类创新实践。5.4 实验室条件建设实验室的仪器设备条件为基础的实验教学平台是实验室运行和开放, 实现人才培养和技术开发的基础。根据理学院各实验室的专业现状、师资队伍的结构、实验室条件,结合人才培养和学科发展的现实需求。理学院教学实验室体系建设理学院的教学实验室( 3300m2、 2000万)大学物理实
37、验中心数理实验中心( 1700m 2, 600 万)( 1550m2 ,440 万)演示与仿真实验室基础物理实验室近代物理实验室专业物理实验室专业数学实验室( 240m 2 、40 万)(360m 2 、 380 万 )(120m 2, 75 万)( m2, 1300 万)( 250m2 ,250 万)综合设计性实验研究性实验室( 120m 2、40 万)( 80m 2、 25 万)光电半导体工艺激光与光电子技实验室术实验室( 180m 2, 300 万)( 650m 2, 400 万)力学光学热学电磁学科技创新实验室数学实验室科技创新实验室实验室实验室实验室实验室密立根油全息(120m 2
38、. 42 万 )(120m 2 .160 万 )(120m 2. 65 万)(120m 2. .126 万 )滴实验照相( 600m 2, 800 万) ( 100m 2, 150 万)( 150m 2, 100 万)图 2理学院教学实验室建设规划结构图-12-大学物理实验教学中心建设方案大学物理实验面向全校的理工科学生, 是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端,其关键词是“必修”和“基础”课程。 因此,大学物理实验课程是面向各类高等理工科院校工科专业和理科非物理专业广大本科学生的必修课程,它既不是选修课程,也不是或不同于专业基础
39、物理实验或专业实验课程。大学物理实验课程之所以处于如此重要的地位, 是由大学物理实验课程的特点所决定的。物理实验课覆盖面广,具有丰富的实验思想、方法、手段,同时能提供综合性很强的基本实验技能训练,是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础,它在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课程不可替代的作用。因此,建设高水平的大学物理实验中心,大力提高大学物理实验的教学水平,培养适应学校发展的具有创新能力的人才,具有极其重大的现实意义,同时也是现代社会发展的必然要求。大学物理实验全校理工科综合设计性实验专业研究性实验大学物理实验文科物理
40、实验物理技术效应示范中心理学院毕 业设计参观认识实习社会服务实验技能培训图 3大学物理实验教学中心实验知识结构图大学实验教学课程的在本科人才培养中的任务1培养学生的基本科学实验技能,提高学生的科学实验基本素质,使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的分析能力和创新能力。2提高学生的科学素养,培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风,认真严谨的科学态度, 积极主动的探索精神, 遵守纪律,团结协作,爱护公共财产的优良品德。-13-教学内容基本要求大学物理实验应包括普通物理实验(力学、热学、电学、光学实验)和近代物理实验,具体的教学内
41、容基本要求如下: 1.)掌握测量误差的基本知识,具有正确处理实验数据的基本能力。 2.) 掌握基本物理量的测量方法。 3. )了解常用的物理实验方法,并逐步学会使用。 4.)掌握实验室常用仪器的性能,并能够正确使用。 5.)掌握常用的实验操作技术。 6.)适当介绍物理实验史料和物理实验在现代科学技术中的应用知识。能力培养基本要求1. 独立实验的能力 能够通过阅读实验教材、查询有关资料和思考问题,掌握实验原理及方法、做好实验前的准备;正确使用仪器及辅助设备、独立完成实验内容、撰写合格的实验报告;培养学生独立实验的能力,逐步形成自主实验的基本能力。2. 分析与研究的能力 能够融合实验原理、设计思想
42、、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳与综合。掌握通过实验进行物理现象和物理规律研究的基本方法,具有初步的分析与研究的能力。3. 理论联系实际的能力 能够在实验中发现问题、 分析问题并学习解决问题的科学方法,逐步提高学生综合运用所学知识和技能解决实际问题的能力。4. 创新能力 能够完成符合规范要求的设计性、综合性内容的实验,进行初步的具有研究性或创意性内容的实验, 激发学生的学习主动性,逐步培养学生的创新能力。大学物理实验室结构体系大学物理实验教学中心教学结构体系演示与仿基础物理近代物理实验室真实验室实验室仿真演示力学电磁学光学热学密立根油全息实验实验实验室实验室实验室实验室
43、滴实验照相图 4大学物理实验室体系结构图-14-表 6大学物理教学中心实验室建设规划序号实验分室名称拟开设的实验课程服务专业在人才培养中所起的作用的地位使用性质(增组 /面积新建)1力学实验室杨氏模量 / 液体表面张力系数全校理工科专业掌握常见物理量的测量方法;了解光放大、120增组/新建的测定 / 转动惯量实验组合仪弹簧对微小力学量的测量原理及基本方法。落球法测定液体在不同温度的熟悉热学量的测量基本原理;了解控温设备2热学实验室全校理工科专业的温度控制方法;掌握基本热学量的测量方120增组/新建粘度 / 金属线膨胀系数测量法电表的扩程和校准 / 电位差计了解常用电磁学设备和仪表的测量原理、使
44、3电磁学实验室的使用和多种测量 / 示波器的全校理工科专业用方法;熟悉基本电路的连接和检查;掌握120增组/新建使用电学中基本物理量的测量方法熟悉光学设备和系统的正确调节要领;掌握4光学实验室一分光计调整和测量三棱镜的折全校理工科专业基本光学测量仪器的使用方法和光学测量120增组/新建射率 / 光的偏振的基本方法。掌握光折射和偏振的基本原理。迈克尔逊干涉仪测 HENE激光熟悉光学设备和系统的正确调节要领;掌握5光学实验室二全校理工科专业基本光学测量仪器的使用方法和光学测量120增组/新建的波长 / 等厚干涉 /的基本方法。掌握光的干涉的基本原理。夫兰克赫兹实验 / 光电效应测了解近代物理实验的
45、设计思路;掌握近代物5近代物理实验室全校理工科专业理实验的基本方法;熟悉传感器在现代实验120增组/新建定普朗克常数 / 传感器实验中发挥的作用。6研究性实验材料热物性测量全校理工科专业掌握材料热物性测量的几个基本方法及仪30增组/新建器的设计、研制过程。-15-数理实验中心建设方案表 7理学院各本科专业建设方向及特色简表序号专业名称专业方向1、光电子技术: 光电器件、光电检测技术、激光技术;行业、领域典型技术典型产品光学 /光电仪器;激光及应用技术;激光器及激光加工系统;光学技术及工光电检测技术;光电探测仪器;程;光电传感技术光伏及照明器件新型能源技术;光信息科学1与技术2、光电信息技术: 光电信息的获取、处理、传输、存储、显示技术;1、光能技术及应用:半导体工艺、光伏器件设计与制造、光能存储、照明技术2 应用物理2、集成电路设计: 数字集成电路、模拟集成电路、版图设计信息光学技术;光电信息获取
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