国家级实验教学示范中心

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国家级实验教学示范中心申请书推荐单位:江苏省教育厅学校名称:东南大学中心名称:物理实验中心中心网址:http://phylab.seu.edu.cn中心联系电话:83792870-8008中心通讯地址:南京市四牌楼2号申报日期:2006.6中华人民共和国教育部制32 1.实验教学中心总体情况实验教学中心名称物理实验中心所属学科名称物理隶属部门/管理部门东南大学/物理系成立时间1997中心建设发展历程东南大学物理实验中心属校级实验中心,行政挂靠物理系,承担全校物理实验课程的教学任务,年实验人时数30万。经过十多年的改革与建设,中心在实验教学改革、队伍建设、设备与环境建设、管理模式等方面都取得了突出的成果。1995年◆物理实验中心的前身普通物理实验室确立了物理实验课程的教改主线:突破传统的以力、热、电、光、近代物理知识为顺序且各自成独立系统的课程结构框架,在国内率先建设按学生能力培养、素质训练的要求分层次的由预备实验、基础实验、课题实验和近代专题实验构成的课程体系。1997年◆为了新课程体系建设的需要,整合普通物理实验室、近代物理实验室和物理演示实验室,成立了校级物理实验中心,行政挂靠物理系。1998年◆物理实验中心与大学物理教研室共同主持江苏省面向21世纪教育改革进一步重点项目“工科大学物理(含实验)教学内容、课程体系、教学方法和手段的整体改革和研究”。1999年◆实验中心以优异的成绩通过了江苏省教育厅主持的基础课教学实验室合格评估,评估专家一致认为中心的实验教学理念与改革思路引领江苏高校物理实验教学改革,并在江苏基础课教学实验室合格评估经验交流会上报告和推广;◆教育部世界银行贷款“高等教育发展”项目建设启动,物理实验中心被确定为建设子项目,总投资350万;◆预备实验经过几年教学试点后向一年级新生课外全面开放,并不断进行摸索和功能调整,现在预备实验已成为集补课、体验、自主、开放为一体的课外自主学习的课程,每届有90%的理工科新生在课外自愿进入预备实验室学习。东南大学的预备实验已成为在全国影响甚广、并得到广泛推广的实验教学精品范例;在江苏省教育厅的推荐和组织下,东南大学召开了物理实验开放教学现场经验交流会,向全省推广我校的物理实验开放教学。预备实验的成功教学模式受到物理教育界的高度评价;32 中心建设发展历程◆在国内首创“计算机TA”教学模式,自主研制开发了一整套与物理实验教学内容相适应的网络多媒体课件,实现了学生课前预习、实验操作指导、课后复习和知识拓展的网络全程教学指导,并开发了实验选课、双向教学评估、仪器设备管理和实验室办公管理等计算机网络管理软件,在预备实验和基础实验两个大规模教学中,建设了15个“多媒体教学课件实时指导+真实物理实验”的大型网络物理实验室(合计1200m2)全面实现了实验室管理的现代化,并将有关教学软件推广到同济大学等十几所工科高校,具有良好的辐射作用。◆物理实验中心获得“首批江苏省省级实验教学中心”的称号;◆物理实验课程被评为江苏省一类优秀课程;◆物理实验中心被评为江苏省实验室评优先进集体。2000年◆实验中心主持教育部新世纪教改工程项目“工科物理理论与实验课的整体优化”的研究。(是五年申报一次的国家级教改项目,当时在全国的同类项目只有三个,后来仅有两个通过教育部鉴定。此项目也是当时江苏省唯一的国家级物理实验教学改革项目。)◆物理实验电子课件获得江苏省“松下杯”课件大赛一等奖,(当年全省共四门课程的课件获一等奖,同时也是唯一的实验课件一等奖);◆“创新实践,构建工科大学物理(含实验)课程新体系”获四年评审一次的江苏省高等教育教学成果一等奖。2003年◆实验中心主持的教育部新世纪教改工程项目“工科物理理论与实验课的整体优化”的研究通过了教育部鉴定。“此项目以物理学的学科特点和研究方法为基础,以培养学生的主动性、探索性学习精神为目标,以实验和问题为切入点,建构了理论教学与实验教学整合的课程体系,该体系以演示实验作为整合的衔接口,在实验课程中铺就多层次整合的实验平台,引入了案例教学,设计了一条整合的优化的教学途径。在实施创新教育实践中进行了有价值的探索,教学改革成果有明显的特色和创新,可操作性强,具有应用推广价值。”(摘自项目鉴定的专家意见)◆对四大模块的课程体系进行进一步调整,凝炼基础物理实验与课题物理实验的基本内容,更新实验技术方法,加强物理实验与工程应用学科紧密结合。通过实验内容改革,产生一批工程应用的物理实验项目,实施具有工程特色的模块化教学,灵活体系的工科专业适应性。目前,东南大学的物理实验课程体系进一步创新发展为32 由预备实验、基础实验、课题实验、现代物理专题(现代工程应用)实验、开放研究性演示实验和课外科研创新训练等六个模块,在课堂教学、课内外实验、网络系统和课外创新等诸多空间构成的创新教学体系。2004年◆“创建立体化、网络化、精品化的大学物理教学体系”(含实验教学)获得四年评审一次的江苏省高等教育教学成果特等奖;◆实验中心利用“985”工程一期建设经费,启动争创国家实验教学示范中心的建设。2005年◆东南大学“物理实验”入选国家精品课程。(全国仅有的四门物理实验国家精品课程之一,江苏省唯一。)◆与高等教育出版社共建全国唯一的《大学物理》和《物理实验》立体化教材资源建设基地。◆出色完成了教育部世界银行贷款“高等教育发展”项目的建设任务;◆实验中心被遴选为江苏省省级基础实验教学示范中心建设点。◆学校启动了“985”二期(含东南大学九龙湖新校区建设)建设项目“物理实验公共基础与教学创新平台建设”,总投资1400万,将在两年内完成建设任务。2006年◆《物理实验》教材入选国家“十一五”规划教材;◆启动教育部高等教育改革专项(全国共12个项目,是唯一的实验教学改革项目)“高等学校开放式创新性实验教学的研究与实践”的研究;现在物理实验中心的教学规模、教学效益、教学内容、课程体系结构、实验室软硬件管理水平等较十年前有了巨大变化。中心每年承担了全校理、工、文、管、医等57个专业的本科生(时间跨度在四个年级,空间跨度在课堂、实验室、网络、课外、图书馆等)30万人时数的实验教学。中心已建立了一支结构合理,有创新教学理念的对实验创新教学具有热情、甘于奉献,尤其是在“助教”制度方面极具有特色的实验教学与建设队伍。中心教学理念先进,着力创新引领我国工科高校的物理实验教学模式,实验教学改革成果丰富,实验教学模式辐射面广,在全国产生了突出的辐射作用。32 姓名钱锋性别女出生年月1956.4民族汉技术职务教授学位博士(在读)毕业院校东南大学通讯地址南京市四牌楼2号邮编210096电子邮箱feng@seu.edu.cn联系电话83792870-8008中心主任主要职责1.组织制定和实施物理实验中心改革与建设发展。2.组织核心成员确保教学运行、教学质量、实验室管理等各项工作落实和执行。3.组织中心各级教改项目申报、教材建设、实验设备更新和改造、网络平台的研发等。4.做好中心的教学和技术人员定编、工作量考核、业务培训等。5.落实中心的技术安全工作。6.与党支部核心成员一起团结中心全体人员,在和谐的工作氛围中调动团队力量完成各项教学任务,积极进行教学改革和课程建设,使中心的工作不断创新。教学科研主要经历主讲过的主要课程和承担的实践性教学《大学物理》、《量子力学》、《物理实验》、《专业光学实验》、《物理课题实验》、《模拟电子线路》、《数字电子线路》、《传感器原理与技术》、《物理实验方法与技术》。主持的教学研究课题1.主持国家“十一五”规划教材《大学物理实验》教材建设。2.主持国家精品课程《物理实验》课程建设。3.主持教育部新世纪教改项目“工科物理理论课与实验课的整体优”项目(2000-2003)。4.主持江苏省面向21世纪教学改革进一步重点项目“工科大学物理(含实验)教学内容、课程体系、教学方法和教学手段的整体改革和研究”(1997-2001)的实验教学改革。5.主持教育部世行贷款“高等教育发展”项目“基础物理教学实验中心建设”(1998-2003)。6.主持教育部高等教育改革专项“高等学校开放式创新性实验教学的研究与实践”(2005-2007)的物理实验教学改革。7.主持江苏省新世纪教改项目“加强大学生实践能力培养的研究”(2001-2003)的物理实验教学改革。32 1.主持江苏省教改重中之重项目“构建立体化、多层次、开放式的工科大学生实践教学与自主研学平台”(2005-2007)的物理实验教学改革。2.主持校教改项目“课题物理实验教改的研究与实践”(1998-2000)。3.主持校教改重大项目“物理实验教学中心网络平台系统建设”(2005-2007)。中心主任教学科研主要成果1.“物理实验”国家精品课程,课程负责人,2005年。2.《大学物理实验》(国家“十一五”规划教材),高等教育出版社,主编,2005。3.创建立体化、网络化、精品化的大学物理(含实验)教学体系,江苏省高等教育教学改革成果特等奖,第2获奖人,2004年。4.创新实践,构建工科大学物理(含实验)课程新体系,江苏省高等教育教学改革成果一等奖,第2获奖人,2001年。5.物理实验,江苏省高校一类优秀课程奖,第2获奖人,1999年。6.物理实验教学内容和课程体系,校教改成果一等奖,第1获奖人,2000年。7.宝钢优秀教师奖,1999年。8.流动亚相LB膜技术及装置,国家教委科技进步二等奖,第2获奖人,1997年。9.高分辨超薄有序抗蚀层及其刻蚀技术及装置,国家教委科技进步三等奖,第4获奖人,1997年。32 专职人员正高副高中级其它博士硕士学士其它总人数平均年龄人数6910488852941占总人数比例21%31%35%13%28%28%28%16%教学简况实验课程数实验项目数面向专业数实验学生人数/年实验人时数/年813057660030万环境条件实验用房使用面积(M2)设备台件数设备总值(万元)设备完好率50001583101698%教材建设出版实验教材数量(种)自编实验讲义数量(种)实验教材获奖数量(种)主编参编351近五年经费投入、数额、来源、主要投向①350万世行贷款资金,用于预备实验室、基础实验室、课题实验室、近代专题实验室建设。②160万学校“985”一期建设资金,用于大学生科研创新实验基地建设。③50万实验室日常维护经费④40万各级教学改革项目经费⑤1400万2006年学校启动“985”二期建设资金,总投资1400万。其中800万用于物理实验公共基础与教学创新平台建设,600万用于高年级本科生和研究生科研创新平台建设。近五年中心人员教学科研主要成果(仅列出省部级以上成果)1.《大学物理实验》入选国家“十一五”规划教材。2.“物理实验”课程,2005年国家精品课程。(目前全国只有中国科技大学、清华大学、上海交通大学和东南大学的物理实验课程入选国家精品课程)3.《大学物理网络课程》(含实验),2004年第三届国家电子出版物奖。(是全国唯一的一门物理类课程电子出版物最高奖)4.《大学物理》(含实验)国家新世纪网络课程,2002年教育部优秀网络课程称号。32 5.“物理实验”课程,1999年江苏省教育厅一类优秀课程奖。6.创建立体化、网络化、精品化的大学物理教学体系(含实验教学改革),2004年江苏省高等教育教学改革成果特等奖(四年评一次教改成果)。7.创新实践,构建工科大学物理课程(含实验)新体系,2000年江苏省高等教育教学改革成果一等奖。(四年评一次教改成果)8.理工科创新人才成长环境的研究与实践,2004年江苏省高等教育教学改革成果一等奖。9.大学物理实验,2000年江苏省松下杯网络课件大奖赛一等奖。(当年全省共四门课程的课件获一等奖,同时也是唯一的实验课件一等奖)10.大学物理实验课程网络教学辅导及管理系统,2004年中国物理学会第五届全国计算机多媒体与网络物理教学成果大奖赛一等奖。11.物理实验网络课程,2002年江苏省方正奥思杯多媒体课件赛二等奖。12.“工科物理理论课与实验课的整体优化”,2001-2003年国家教育部新世纪教改项目,2003年通过教育部成果鉴定。鉴定结论:教学改革成果有明显的特色和创新。……有应用推广价值。13.“工科大学物理(含实验)教学内容、课程体系、教学方法和教学手段的整体改革和研究”,1997-2001年省教育厅面向21世纪教学改革重中之重项目,2001年12月通过江苏省教育厅鉴定。鉴定结论:改革成果对全面推进素质教育、培养学生创新精神和实践能力具有积极作用。……将对大学物理课程改革产生积极的影响。14.宝钢优秀教师奖,1999年(钱锋)15.宝钢优秀教师奖,2001年(熊宏齐)16.MOD-5型密立根油滴仪,1999年全国工科物理实验教学仪器研制成果一等奖。17.动态法测定金属材料杨氏模量实验仪,2004年第三届全国高校物理实验教学仪器评比二等奖。18.专利,水位多段传感显示器,ZL01272657.5,2002.8,孙贵宁等19.专利,用不定向电机控制的液流电动阀,ZL01272659.1,2002.9,孙贵宁等20.专利,环形压敏电阻参数自动检测装置,ZL200420025694.6,孙贵宁等32 中心成员简表序号姓名性别出生年月学位技术/中心职务所属学科中心工作年限中心工作职责是否专职兼职人员单位1钱锋女1956.04博士在读教授/主任光学25课程负责人是2熊宏齐男1965.04博士教授凝聚态网络课程负责人否教务处3翟亚女1958.05博士教授凝聚态18科研创新建设与指导是4李旗男1965.10博士教授/副主任凝聚态5专题实验建设与教学是5施智祥男1965.08博士教授凝聚态5科研创新建设与指导是6殷实男1950.06学士教授教学论13研究型演示实验建设是7杨永宏男1966.10博士教授凝聚态科研创新建设与指导否系主任8王声乐男1964.01博士教授凝聚态4专题实验建设与教学是9陈艺文男1966.04博士副教授凝聚态11专题实验建设与教学是10杨益民男1973.11博士副教授凝聚态3专题实验建设与教学是11周雨青男1961.07硕士副教授教学论8文科实验建设与指导是12夏柱红男1975.12博士副教授光学3课题实验建设与教学是13孙贵宁男1956.05学士高工/副主任电子10实验室管理、仪器开发是14孔祥翔女1969.03学士高工/副主任光学2主管教学与课题实验是15胡建华男1945.11大专高工中文40基础实验教学是16方兴安男1957.12大学高工地质15仪器管理与开发是17周立新女1960.02学士高工电子8专题实验建设与教学是18石然女1977.08硕士工程师/副主任凝聚态9主管教学教务是19章羽女1976.06硕士工程师光学8基础实验建设与教学是20欧慧灵女1976.10硕士讲师凝聚态5课题实验建设与教学是21关健慧女1975.01学士讲师凝聚态7课题实验建设与教学是22汪兰女1970.10硕士讲师教学论5文科实验教学与建设是23王琳女1979.07硕士助工计算机3网络课程建设是24刘文绮女1958.02中专技师电子15实验教学、仪器管理是25顾百青男1957.10学士讲师物理12仪器管理与开发是26胡一兵男1964.11学士讲师电子10仪器管理与开发是27王静霞女1966.03中专技师电子12教务助理、仪器管理是28俞登男1951.09中专技师电子5仪器管理与开发是29杨安康男1977.03硕士流动助教自动化7实验教学、软件开发否自控系30陈乾男1981.01硕士助工教学论2实验教学、课程建设是31陈晓峰男1981.06硕士助工教育技术1网络管理与建设是32黄兆聪男1980.12学士助工凝聚态2网络维护、网站管理是33汪蓉女1983.09学士流动助教自动化2实验教学、网络建设否自控系34李佳女1983.02学士流动助教自动化2实验教学、网络建设否自控系32 2.实验教学2-1.实验教学理念与改革思路(学校实验教学相关政策,实验教学定位及规划,实验教学改革思路及方案等)2-1-1学校实验教学相关政策学校“985工程”一、二期,先后投入教学实验室建设经费达到15000万元,重点建设数学、物理、化学、电工电子、力学、工程图学、工程训练、外语、计算机等10大公共基础教学实验中心和电子信息、土木交通、机械动力、材料综合、建筑艺术、人文社科、经济管理、基础医学与临床技能训练等8大专业基础实验平台。通过重点建设,已经拥有物理、电工电子、机电综合工程训练、力学、基础医学5个省级实验教学示范中心建设点和国家级电工电子实验教学示范中心。为了支持实验教学的可持续发展,学校制订了一系列保障措施:①学校重视实验队伍建设,重点建设的公共基础实验课程与专业基础实验教学课程设立教授岗位;②设立实验教学授课竞赛,并将参加竞赛并获得奖励作为晋升副教授职称的必要条件;③专职实验技术人员职称评审单列,并在重点实验教学单位设立正高级职称岗位;④在学校聘任考核中,专职实验技术人员与相应职称的教学科研人员具有相同的岗位津贴级别;⑤学校实验教学与技术岗位编制中,充分考虑实验室建设与实验教学改革的需要,重点建设的实验中心,改革与建设编制岗位所占的比例可以达到中心实验技术岗位的20%以上;⑥学校实验设备的更新经费纳入日常教学经费预算,平均每年达1000万元以上。2-1-2实验教学定位学校十分重视实验教学。1997年和1998年,学校分别以“实验(实践)教学年”和“实验室建设年”确定为全校教学建设工作的年度主题。自1999年开始,在修订本科人才培养方案时,将“理论教学、实验(实践)教学、科学研究三元一体”确定为我校本科教学的教学模式,2004年,随着实验室创新活动的进一步丰富和规范化,该教学模式进一步发展为“理论教学、实验(实践)教学、自主研学三元一体”。在该教学模式下,学校明确了培养高水平创新人才的创新性实验教学的定位,将以“三基”训练为教学要求的传统实验教学转变为以“五基”(基本理论、基本知识、基本技能、基本思维和基本能力)训练为要求,并突出基本思维和基本能力训练的开放式创新性实验教学。实验教学改革既要顺应通识教育基础上的宽口径专业培养模式,建立知识新、重心低、面向宽的创新性教学体系;又要遵循严格基本要求基础上引导学生个性发展的柔性化培养模式,实现以人为本和全面开放,突出因材施教和自主研学。东南大学物理实验中心是面向全校理、工、文、管、医各专业本科生的基础教学实验中心,对全校开设的实验课程主要定位于公共基础课,全年实验教学人时数约3032 万。经过几十年尤其是近十年的建设与发展,东南大学的物理实验课程的定位主要体现在:1.课程体系由预备实验、基础实验、课题实验、现代物理专题(现代工程应用)、课外研究性演示实验和科研创新实践训练等六个模块组成,各模块的教学立体化、多层次,相互交融渗透,实现对各年级的学生因材施教,为学生的个性发展提供良好的教学环境。2.强化学生基本理论、基本方法和基本技能的培养,激励各年级学生个性化学习,开展创新实践和自主研学,训练学生的基本思维和基本能力。2-1-3实验教学理念和改革思路与规划物理实验是大学生进入大学学习阶段的第一门实践性课程。物理实验课程的教学对大学生科学素质的提高、自主研学的学习习惯的建立和创新意识的培养等起着科学引导和奠定基石的作用,物理实验是引导大学生步入科学实验殿堂的重要启蒙课程。我们的实验教学理念:发挥物理理论与实验自然和谐对学生能力培养的优势,营造以学生为主体的激励而宽松的物理实验教学环境;探索激励学生兴趣和个性发展,有利于学生科学精神和创新能力培养的教学模式,让广大学生在进入大学后的第一门实践性课程中,知识、能力、素质得以健康协调的发展。我们的教学改革与建设目标:建设国内一流的、有特色、对创新人才培养发挥积极作用的物理实验创新教育平台。具体的教学改革建设思路与规划:1.充实、整合并优化已经取得的成果,建立以能力培养为主线,理论与实验整体融合,贯穿大学四年,突出工科大学基础实验教学的立体化、多层次物理实验课程新体系。2.进一步凝炼基础实验和课题物理实验的教学内容,建设一批精品基础物理实验和课题物理实验;通过基础性强的工程应用学科研究的支撑,改造现有体系各模块的部分实验,在实践中拓展与工程实践紧密结合的实践教学空间。3.进一步借助现代信息管理技术,切实实现课程体系的柔性化操作,真正让大面积的物理实验教学适应专业大类的个性需求;适应学生学习层次的个性需求;适应学生自主研学的个性需求。4.在进一步强化学生基本理论、基本方法、基本技能训练的同时,将自主研学的教学模式向低年级学生推广和渗透。以实验现象和问题的引出为教学切入点,通过多层面、多形式的课堂教学、实验教学和课外实践,营造一个全方位的理论与实验和谐统一的、自主研学的教学环境。5.开发并实现以太网身份验证和开放教学管理系统。完善和优化实验中心网络平台,创新网络辅助教学模式,研究开发能支撑人性化、个性化教学的诸如实验过程辅导、实验结果评测、实验教学评测、自主研学导学等计算机TA系统;发展计算机辅助实验教学的功能,促进教师优化计算机TA的作用,增加教师与学生的深层次交流,强化教师在教学过程中对学生的个性化指导和科学实验基本能力和素质的培养。32 2-2.实验教学总体情况(实验中心面向学科专业名称及学生数等)物理实验中心的教学面向全校理、工、文、管、医等57个专业全体本科生,目前每届学生约3600人,其中理工科学生总数约2900人,年实验教学人时数30万(不含课外实验)。全校物理实验教学概况如表一。表一全校物理实验教学总体情况课程模块课程性质学时专业对象学生年级预备实验课外自由选做8~16理工科学生(目前每年约90%学生选做)一上新生基础实验必修64全体理工科学生一下、二上课题实验(8~16学时)课题实验选修32~48部分理工科学生二下、三上现代专题选修48~60理工科优秀生高年级文科物理实验必修32文、管类学生一下医用物理实验必修32医学院学生一下光信息专业实验必修128物理系学生二、三、四年级应用物理专业实验必修128开放研究性演示实验课外自由选做4~16理工科学生/文科一下、二上课外科研创新训练课外自选自由全校理工科学生(列入校大学生科研训练项目)一、二、三、四年级2-3.实验教学体系与内容(实验教学体系建设,实验课程、实验项目名称及综合性、设计性、创新性实验所占比例,实验教学与科研、工程和社会应用实践结合情况等)2-3-1.六大模块组成的理工科物理实验课程体系东南大学物理实验中心历经十余年,坚持不懈的教学改革与创新,创建了极具特色的全国有影响的物理实验课程体系,该课程体系由预备实验、基础实验、课题实验、现代物理专题(现代工程应用)实验、开放研究性演示实验和课外科研创新训练等六大模块组成,其课程体系的构建主要经历了三个重要时期:1.1995年开始,在国内率先建设按学生能力培养、素质训练的要求分层次的由预备实验、基础实验、课题实验和近代专题实验构成的课程体系。2.1999年开始,预备实验经过几年教学试点后向一年级新生课外全面开放,现在预备实验已成为集补课、体验、自主、开放为一体的课外自主学习的课程,东南大学的预备实验也成为在全国影响甚广的实验精品教学范例;在国内首创“计算机TA”教学模式,在预备实验和基础实验两个大规模教学中,建设了15个“多媒体教学课件实时指导+真实物理实验”的网络物理实验室(总面积达1200m232 )全面实现了实验室管理的现代化,并将有关教学软件推广到同济大学等十几所高校。3.2003年开始,在实验中心主持的教育部新世纪教改工程项目“工科物理理论与实验课的整体优化”的成果基础上,结合东南大学的“理论教学、实验(实践)教学、自主研学”三位一体的创新教育理念,进行构建理论教学与实验教学优化整合的课程体系。以演示实验作为整合的衔接口,在实验课程中铺就多层次整合的实验平台,对基础物理实验和课题实验进一步调整,凝炼基础物理实验与课题物理实验的基本内容,更新实验技术方法,加强物理实验与工程应用学科紧密结合,实施具有工程特色的模块化教学,灵活了体系的工科专业适应性。目前,东南大学的物理实验课程体系进一步创新发展为由六大模块组成,在课堂教学、课内外实验、网络系统和课外创新等诸多空间构成的立体化、多层次的物理实验创新教学体系。该体系实现了理论教学与实验教学的优化整合,融入了现代创新教育的理念,充分体现以学生为主体,以能力培养为主线。表二东南大学理工科物理实验课程体系内涵教学体系模块综合设计创新性实验比例教学内容和特色预备实验◆中学物理知识基础上可进行的部分定性和半定量实验(10个左右项目)◆计算机TA与教师现场指导相结合◆是集补课、自学、体验大学实验室于一体的开放学习场所◆为后续必修课程打下了良好的基础基础实验>40%◆6-8个必做项目+16左右开放选做项目(兼顾组织具有工程特色的模块化教学)◆内容涵盖物理力、热、点、光、近代基础知识,包含适量的综合设计性和工程应用性内容◆实验内容按基本内容、选做内容、小课题分层次编排◆注重对学生基本理论、基本方法、基本技能的培养和良好的科学实验习惯的培养课题实验100%◆融综合性、设计性、创新性为一体的开放实验◆课题由教师拟定和学生自由申请立题两方面组成◆部分课题重心下放,归入二年级理工科学生的必修课中◆侧重激发学生自主研学创新实践现代专题100%◆选题方向侧重物理学史上已获诺贝尔奖的具有里程碑意义,同时对现代工程应用学科具有理论与技术基础支撑作用的实验项目◆侧重培养学生科学研究的基本素质开放研究性演示实验>80%◆是大学物理理论课与实验课优化整合的衔接口◆开发演示实验在学生探究性学习过程中的深层次教学功能◆为低年级学生拓展了课外自主研学的空间◆几十个定性半定量的(许多项目反映现代科技应用技术)物理实验项目课外科研创新训练100%◆充分自由和全面开放,训练途径、场所、时间和形式多样化◆依托物理系和其他应用学科的科研实验室对高年级优秀生开放◆对低年级学生实行导师制,纳入学校大学生科研训练计划(SRTP)◆每学期配合必修课程的教学,组织一、二年级的学生撰写研究论文,在此基础上对学生进行适时跟踪指导◆每年组织一次学生课程研究论文竞赛,举行论文竞赛答辩32 表三物理实验课程向工程应用学科铺设接口的模块化教学操作案例1(光信息科学与技术、电子科学与技术等专业)年级实验内容或课题项目一上◆预备实验一下二上◆基础必做◆基础实验的开放选题:光栅光谱和光栅常数的测定、光电效应和普朗克常数的测定、白光全息、声光效应等。◆课题实验或现代工程应用实验选题:光的偏振研究、光场的相干性研究、激光多普勒效应研究、光学传感器实验、光全息系列实验等。◆课外开放研究性演示实验。◆参加课程创新论文竞赛或学校大学生科研训练计划(SRTP)立项高年级优秀生◆课题实验或现代工程应用专题选题:激光拉曼散射光谱、光信息处理系列研究、光全息系列实验等。◆课外科研创新课题:光学非线性特性研究表四物理实验课程向工程应用学科铺设接口的模块化教学操作案例2(材料科学与工程专业)年级实验内容或课题项目一上◆预备实验一下二上◆基础必做◆基础实验的开放选题:霍尔效应的研究与应用、半导体材料特性研究、金属电子逸出功的测定等。◆课题实验或现代工程应用实验选题:动力学法测材料的弹性模量、X射线衍射实验、核磁共振等。◆开放研究性演示实验。◆参加课程创新论文竞赛或学校大学生科研训练计划(SRTP)立项高年级优秀生◆课题实验或现代工程应用专题选题:扫描隧道显微分析、铁磁共振、X射线荧光分析等,磁性薄膜的测量。◆课外科研创新课题:纳米功能材料制备与分析。2-3-2物理实验中心理工科实验课程的教学大纲及项目列表教学模块项目个数每组人数教学大纲及项目详见附录1预备实验111基础实验281课题实验231-3现代专题251-2开放研究性演示实验39132 2-4.实验教学方法与手段(实验技术、方法、手段,实验考核方法等)2-4-1东南大学物理实验各教学层次的教学方法、教学手段以及实验考核方法的概况表五:物理实验教学方法与教学手段以及实验考核方法教学体系模块教学方法和手段实验考核方法预备实验实验室全开放,网络电子教案预习和辅导(计算机TA)、研究生TA辅导、主讲教师统筹监督与指导。网上递交报告并进行成绩评测。基础实验6~8个项目必选,16~20个项目开放选做。网络电子教案预习和辅导(计算机TA)、教师课堂现场深层次指导。实验基础理论笔20%~30%;实验过程考察 50%~60%;课程论文(辅以实践创新竞赛答辩) 10%~20%。课题实验时间、空间、内容全面开放,教师适时指导,定期分组讨论和交流。以平时实验情况、实验论文、论文答辩等多方面综合评定学生的实验和创新能力。现代专题实验室全面开放,教师课堂指导。撰写专题研究论文,期末论文答辩。2-4-2东南大学物理实验教学手段和教学方法的鲜明特色1.首创的新生预备性实验精品教学范例,受到国内大学物理教学界的高度评价。图1预备实验全校开放后选修人数年度统计十年前,我们最初把预备实验定位为少数中学实验条件薄弱的同学提供补课机会,当时这样做是为了配合我们的教学内容现代化的建设,为提高一年级下学期开始的大面积必修课的教学起点做好准备。随着我国高中生入学的物理实验基础的提高,我们逐步更新部分教学内容,并在1999年实验室全面实现了网络化教学和管理,预备实验向全校理工科新生课外开放。现在预备实验是集补课、自主、开放、网络化于一体,吸引着众多大学新生。7年间开放选做预备实验的人数已从最初1300人发展到现在的2600多人,约占理工科学生总数的90%,见图1。思考我们的预备实验深受广大新生欢迎的原因出自三个方面:①营造的大学实验室的学习氛围,正好迎合了大学新生急于了解大学研究性自主学习的强烈求知欲,同时预备实验项目设计中充分考虑对大学新生的学习兴趣的吸引度;②32 现代网络教学环境,拓宽了学生学习的空间,给学生自主学习提供了充分的自由度;③为中学实验条件薄弱的学生提供实践的场所,增加他们在后续实验课程学习中的自信心,同时可以全面提供物理实验必修科的教学起点,促进广大新生学习模式从中学的应试学习向大学的自主学习转变。2.通过多种途径的开放教学,促进物理理论课和实验课的和谐融合2000年,我们承担了教育部新世纪教改工程项目“工科物理理论课与实验课的整体优化”的改革研究,在国内率先进行了物理实验和理论课的优化整合。以实验现象和问题的引出为教学切入点,进行了Problembasedlearning教学实践。通过开发物理演示实验在学生探索式学习过程中的深层次教学功能,建设了研究型演示实验室,同时引入案例教学拓展课外学习空间。经过几年的教学实践,我们已经通过各种途径为不同年级的学生设置了以实验和问题为切入点的物理学习路径,构建了运作灵活的大开放教学平台,促进了课堂教学、课内外实验、课外创新活动等多方位、多层次的理论与实验课的和谐融合。3.大力推进自主研学,在各年级学生群中开展有效的课外科技创新训练。在学校的“理论教学、实验(实践)教学、自主研学”三位一体的创新教育理念指导下,物理实验中心充分利用实验教学的开放空间,与学校推进的大学生科研训练计划相配合,在各年级学生中开展有效的各类创新实践训练。(1)依托物理系以及电子科学与技术、生物医学工程、材料科学与工程等学科的专业实验室和学科实验室紧密协作,建立对本科生开放的课外科研创新实践基地,确实推进大学生科研训练计划(StudentsResearchTrainingProgram,简称SRTP)。SRTP可以包括课题研究、论文撰写、作品研制等方面,鼓励学生自己设计课题、自主研究与探索、本研结合、跨年级跨学科组队。通过大学生科研训练计划,促进了物理实验教学课内课外一体化和物理实验中心开放教学工作的进一步深化,为优秀学生在教授的科研实验室亲自使用先进的仪器设备和零距离了解当今世界物理或应用物理的最新趋势和科技成果营造以人为本的理想环境。近几年本科生SRTP立项与结题情况汇总表见附录2。(2)每学期配合物理实验必修课程的教学,组织一、二年级的学生撰写研究论文,在此基础上对学生进行适时跟踪指导。每学期,基础物理实验课程学习中,年均收到600余篇(约占学生总数10%)低年级学生的课程论文,实验中心组织专家几轮遴选后,对较好的课程论文将在课程总成绩评定时给予加分。对优秀作品采用导师负责制的作法,组织导师进一步指导学生进行研究性学习、训练科技论文的撰写等能力。每年实验中心将优秀学生作品汇编成册,同时推荐优秀作品的学生参加实验创新论文竞赛,在竞赛活动中获奖的同学将取得相应的课外研学的学分。2005年度低年级学生的物理实验论文竞赛结果和获奖情况见附录3。4.三条教学途径保证因材施教、分层次教学贯穿在物理实验课程的始终途径一:通过课程体系的六个模块,实现对不同年级的学生分层次教学,途径二:在基础实验教学中,实验内容按基本内容、选做内容和小课题分层次编排,这样同一班级的学生可以根据各自的情况完成相应的实验内容,激励优秀学生脱颖而出,32 途径三:在基础、课题、专题三个模块中针对工科专业大类特点,组织具有工程特色的模块化教学(如材料类、机电类、信息类、光学类等),灵活物理实验课程体系的工科专业适应性。5.国内首创实验课的计算机TA教学模式,拓展实验教学网络平台的新内涵1999年实验中心自主研发了多媒体教学和管理网络平台系统,在国内首创在大面积的预备实验和基础实验课中引入计算机TA的教学新模式(见图2),建立了15个大型网络物理实验室,。实验室引入计算机TA后,教师和计算机TA一起参与教学过程,有效的减轻传统教学中教师对学生(诸如实验原理、实验仪器介绍、实验基本方法等)一般性的教学指导,增加教师与学生的个性化的指导和科学实验基本能力和素质的培养。我们的调查表明,网络物理实验室的宽松环境深受学生的欢迎,这样的教学环境不仅拓宽了学生获取知识的空间,同时有利于激发学生自主学习的积极性。东南大学的计算机TA网络平台系统自1999年投入大面积教学应用后,在全国高校中具有很好的示范辐射作用,这套系统分别获得过江苏省网络课件大奖赛一等奖和国家电子出版物最高奖。计算机TA的系统与教学模式也已在国内同济大学、河海大学、浙江工业大学、石油大学等十几所高校物理实验室中得以应用推广。计算机TA教学功能:教学常规管理(选课、预习指导等)教学适时辅导、自主学习导学、数据辅助测评、实验成绩管理等。深层次交流是指教师个性化教学的过程,引导启发、提高学生能力和素质、因材施教、使优秀学生脱颖而出。图2传统教学模式和计算机TA教学模式对比图2-5.实验教材(出版实验教材名称、自编实验讲义情况等)东南大学物理实验课程的教材有着很好的建设基础,潘人培教授主编的《物理实验》(东南大学出版社)和《物理实验教学参考书》(高等教育出版社)在国内高校具有良好的辐射影响,其中《物理实验》曾获国家教委优秀教材二等奖,该书以其教学可操作性,实用性强被许多学校选为教学用书。32 近几年来,物理实验课程的教学内容和体系有着巨大的变化,本着出精品的原则,我们一直在教改的同时,每年都广泛征求教学中的意见,对教材进行认真的修编,并不断锤炼,经过多年的教学试用和完善,由钱锋、潘人培教授主编的《大学物理实验》(修订版)已由高等教育出版社出版。此教材“是一本十分成熟的物理实验教材。……内涵丰富,概念准确,结构完整、严谨,习题安排有序的优秀教材。……该书另一特色是,引入了大量思想新颖,内容丰富的‘课题实验’。这类实验在物理基础知识、实验基本原理上,学生稍加努力完全可以掌握,但又能巧妙地将设计性、研究性、综合性的教学内容有机融合在一起,为低年级学生提供开放性、研究性学习的实践环境。这种方式,对学生科学实验能力的锻炼以及创新意识的培养是十分有益的。”(摘自哈尔滨工大耿完桢教授的审稿意见)。“内容丰富,取材新颖,结构严谨,原理正确,实验安排循序渐进。简明应用,可操作性好。……该书是教师多年教学经验的总结,集体智慧的结晶,而且力求有创新,是一本不可多得的实验好教材。”(摘自南京大学沙振舜教授的审稿意见)2-5-1正式出版的教材1.钱锋、潘人培主编,《大学物理实验》(修订版),高等教育出版社出版,2005年。(列入国家“十一五”规划教材)2.熊宏齐主编,《物理实验网络课程》,江苏电子音像出版社出版,2002年3.《物理教学开放管理系统》,江苏电子音像出版社出版,2002年《物理实验网络课程》和《物理教学开放管理系统》已推广到国内十几所高校。4.潘人培主编,《物理实验》,东南大学出版社,1986年。1992年获国家教委优秀教材二等奖5.潘人培、董宝昌主编,《物理实验教学参考书,高等教育出版社,1992年。2-5-2自编实验讲义1.物理课题实验讲义(已列入校“十一五”教材规划)2.物理现代专题实验讲义3.文科物理实验讲义4.中级物理实验讲义5.光信息技术实验讲义3.实验队伍3-1.队伍建设(学校实验教学队伍建设规划及相关政策措施等)1.学校规划与相关政策学校重视实验队伍建设,重点建设的公共基础实验课程与专业基础实验教学课程设立教授岗位;专职实验技术人员职称评审单列,并在重点实验教学单位设立正高级职称岗位;在学校聘任考核中,专职实验技术人员与相应职称的教学科研人员具有相同的岗位津贴级别;学校实验教学与技术岗位编制中,充分考虑实验室建设与实验教学改革的需要,重点建设的实验中心,改革与建设编制岗位所占的比例可以达到中心实验技术岗位的20%以上。32 2.学校设立实验教学改革立项使教师和实验技术人员实验教学的改革和建设工作有规划和目标。3.集中资金,重点建设学校利用部分资金,尤其是世界银行贷款“高等教育发展”项目资金,积极开展了实验教学队伍建设。物理实验中心的中青年教师和实验技术人员均分别进行了在职学位(学历)进修(在职博士3名、硕士6名)、校内外进修、国内外考察、实验技术培训等。4.学校和物理系都成立了实验教学督导组聘请优秀老教授、高工,对青年教师和实验技术人员进行传帮带。5.学校每年组织专门的实验教学教师授课竞赛实验中心的40岁以下青年教师积极参与竞赛活动,通过此活动大大促进了教学水平的提高,并将参加竞赛并获得奖励作为晋升副教授职称的必要条件。3-2.实验教学中心队伍结构状况(队伍组成模式,培养培训优化情况等)3-2-1物理实验中心人员结构固定人员正教授副教授和高工中级博士(含在读)硕士(含在读)人数29人6人9人10人8人8人百分比21%31%35%28%28%3-2-2实验教学队伍结构东南大学的物理实验教学队伍组成:专职主讲教师+兼职教师+东南大学特色的“四助”队伍+校、系两级实验教学督导队伍“四助”队伍是指青年教师TA、研究生TA(在读博士或硕士生组成)、流动助教TA和计算机TA。1997年,实验中心引入了学校的流动助教TA(流动助教每年从全校优秀毕业生中选拔到物理实验中心工作,两年以后回到原来的院系免试读研),流动助教制度促进了物理与其他应用工程学科的交融,流动助教活跃在物理实验教学、设备管理、网络系统开发等各个方面,在物理实验中心的建设中发挥着重要作用。物理系积极鼓励(编制补贴)实验中心的固定人员通过在职攻读学位和进修来提高业务水平和能力。近五年中,实验中心有6人在职攻读硕士学位,3人攻读博士学位,3人次出国进行学术进修和访问。物理系一直坚持教学和科研队伍的相互交叉与融合,鼓励非实验中心编制的教师承担实验教学任务,参与实验教学课程建设。同时积极创造条件,促进实验中心编制的教师参与理论课教学和科研工作。加强理论教学与实验教学的融通,促进教学和科研协调发展。32 3-3.实验教学中心队伍教学、科研、技术状况(教风,教学科研技术能力和水平,承担教改、科研项目,成果应用,对外交流等)物理实验中心多年来一直是个团结能战斗的集体。不断获得校、省级各类先进集体、先进党支部称号。这支队伍有着科学的教学管理传统和经验,长期积累建立起来的教学管理规范和制度确保了实验中心教学工作的质量。在老一辈教授们的传帮带影响下,年青的实验教学和建设队伍是一支爱岗敬业、富有活力、具有创新精神的教学和科研水平高的队伍。这支队伍在教学、科研工作中取得了显著的成绩。近年来,物理实验中心的科研技术能力迅速提高,一批业务水平高的中青年教授,在科研实验室中(如薄膜制备实验室、纳米技术实验室、磁技术实验室、直交流输运特性研究室等)进行低维功能材料的设计、制备,进行对功能材料的结构、电、磁、光、热等物理性质的理论和实验研究,获得了很好的研究成果。3-3-1实验中心近年来承担的教改项目序号项目名称项目性质起讫时间负责人1高等学校开放式创新性实验教学的研究与实践教育部高等教育改革专项(全国唯一的实验教学改革项目)2005-2008郑家茂、熊宏齐2工科物理理论课与实验课的整体优化教育部新世纪教改项目(全国3个同类项目之一)2000-2003钱锋3工科大学物理(含实验)教学内容、课程体系、教学方法和教学手段的整体改革和研究江苏省面向21世纪教学改革进一步重点项目1997-2001叶善专、钱锋4建构立体化、多层次、开放式的工科大学生实践教育自主研学平台江苏省教改重中之重项目2005-2007郑家茂、熊宏齐钱锋5大学物理及实验电子资源建设基地高等教育出版社项目(全国唯一的物理类建设基地)2006-叶善专、钱锋6国家实验教学示范中心评审指标体系研制教育部专项2004-2005熊宏齐(参加)7国家实验教学示范中心网络平台框架构建教育部专项2005-2006熊宏齐(参加)8加强大学生实践能力培养的研究江苏省新世纪教改课题2001-2003熊宏齐9大学物理网络课程教育部新世纪网络课程建设工程2000-2002实验中心参加10高等工程教育的实验与工程实践教学体系改革的研究与实践教育部面向21世纪教学改革项目1997-2001实验中心参加11物理实验江苏省高校应用多媒体技术开发建设课程2001-2003熊宏齐12基础物理教学实验中心建设教育部世行贷款“高等教育发展”项目1998-2003钱锋13物理实验公共基础与教学创新平台建设校“985”工程建设项目2006-2008钱锋14物理实验教学中心网络平台系统建设校教改重大项目2006-2008钱锋15文科物理与物理实验的融合校重点课程建设项目2005-2007周雨青、石然16物理演示实验与创新教育校教改项目2000-2001殷实17物理实验网络课程校教改项目2000-2001熊宏齐18课题物理实验教改的研究与实践校教改项目1998-2000钱锋19物理课题实验和专题实验的实验室建设校教改项目2003-2005孙贵宁32 3-3-2实验中心近年来主持的科研项目:序号项目名称项目来源起讫时间负责人1磁性超薄膜及图形化薄膜的研究国家自然科学基金2002-2004翟亚2表面等离子极化激化电接触过程中对电子输送特性影响研究国家自然科学基金2000-2002翟亚3高磁损微米-纳米材料及磁感应发热机制的研究国家自然科学基金2005-2007翟亚4高磁损微米、纳米材料磁性及磁感应发热机制的研究江苏省自然科学基金2005-2007翟亚5微米亚微米阵列及与半导体集成的磁性薄膜和超薄膜磁特性研究国家重点实验室开放课题2002-2003翟亚6外延生长GaAs(001)/Fe/FeMn国家重点实验室开放课题2001-2002翟亚7MgB2超导磁体的研制江苏省六大高峰人材项目2005-2006施智祥8纳米晶高温超导陶瓷的研制及性能研究江苏省自然科学基金2000-2002施智祥9织构取向MgB2超导体的制备及磁通钉扎机理研究教育部留学人员回国基金2003-2006施智祥10磁性材料的界面研究教育部留学基金项目2004-2006李旗11巨磁电阻多层膜界面的同步辐射研究教育部留学人员回国基金2002-2004李旗12磁性薄膜的界面研究江苏省自然科学基金2004-2006李旗13纳米介电薄膜材料光和热输运性质的研究国家自然科学基金2003-2005李旗14基于化学超声喷雾热解反应的单雾滴纳米结构组装研究江苏省自然科学基金2005-2007王声乐15硫族化合物纳米薄膜的超声喷雾热解制备与表征南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题2004-2005王声乐16电磁场诱导的磁单晶纳米线的生长与特性国家自然科学基金2006-2008王声乐17基于化学超声喷雾热解反应的单雾滴纳米结构组装研究江苏省自然科学基金2005-2007王声乐18二维无序d波超导体的准粒子局域化及输运性质研究国家自然科学基金2003-2005杨永宏19d波超导体的准粒子输运及弱无序效应研究(BK2002050)江苏省自然科学基金2002-2005杨永宏20掺杂d密度波态的输运性质研究(M031812)南京大学固体微结构物理国家重点实验室开放课题2004-2005杨永宏21表面SPD在电接触过程中对电子输运特性影响研究国家自然科学基金2000-2002吴宗汉22空气中颗粒物污染实时检测仪器的研制江苏高校高新技术发展项目2005-2007夏柱红3-3-3物理实验中心近年来在国家级刊物上正式发表的教学研究论文30余篇,详见附录53-3-4物理实验中心近年来发表在国家级以上刊物上的科研论文80余篇,其中被SCI收录的论文60余篇,详见附录63-3-5专利成果:1.水位多段传感显示器,ZL01272657.5,2002.8,孙贵宁等2.用不定向电机控制的液流电动阀,ZL01272659.1,2002.9,孙贵宁等3.环形压敏电阻参数自动检测装置,ZL200420025694.6,孙贵宁等3-3-6成果应用与推广:1.实验中心在国内率先实施的“多媒体教学课件实时指导+真实物理实验”32 的实验课网络计算机TA教学模式,受到了学生的欢迎和兄弟院校的好评。自2001年以来,我们为兄弟院校进行了实验室网络系统的技术服务,使得网络版的物理实验辅导系统和管理系统在省内外十几所院校(同济大学、河海大学、解放军理工大学、浙江工业大学、盐城工学院、北京石油大学、安徽工业大学等)的物理实验室中投入了教学运行。2.多年来,实验中心研制开发了多种物理实验教学仪器,有力的支持了物理实验教学。“MOD—5密立根油滴仪”1999年获得国家工科物理教学仪器研制成果一等奖,“动态法测定金属材料杨氏模量实验仪”获2004年第三届全国高校物理实验教学仪器的评比二等奖。自1982年以来,已自行研制了二十余种实验教学仪器,远销至美、日、加及纳米比亚多个国家并遍及国内除西藏、台湾和澳门以外所有省份,总销售量已达12000台套,已有800多所高校使用。4.体制与管理4-1.管理体制(实验中心建制、管理模式、资源利用情况等)东南大学物理实验中心属校、系两级管理,实行中心主任负责制。物理实验中心主任统筹调配教学资源,保证优质资源共享和高效利用率。物理实验中心与物理系的学科建设紧密结合。同时也依托电子工程系、生物医学工程系的学科力量,在光信息与低维纳米功能材料等方面有着强大的学科支撑。实验中心下设基础教学组、课题与专题组、文科与医学物理组、演示实验、光信息和中级物理组,另外有仪器开发与管理组、网络开发与管理组、教学督导与质量监督组。4-2.信息平台(网络实验教学资源,实验室信息化、网络化建设及应用等)物理实验中心在进行教学内容现代化建设的同时,大力加强了教学手段及教学管理的现代化建设。1999年成立了网络多媒体课件研制小组,并建成了条件完善的多媒体课件开发室。建立了信息丰富的物理实验中心教学网站,自主开发了一系列物理实验辅助系统,如多媒体课件、学生选课系统、实验预习系统、数据检测系统、学生成绩管理系统、网上评教系统、仪器设备管理系统等。见图3物理实验中心在国内率先全面实施网络教学和管理。在预备实验和基础实验教学中,创新地引入了计算机TA,全面实现了“多媒体教学课件实时指导+真实物理实验”这一全新高效的实验课网络教学模式,并实现了学生实验数据实时网络测评、实验成绩自动登录等。此教学管理最大限度地削减了指导教师的重复性劳动,增加了教师与学生深层次的交流,强化了教师对学生能力培养的个性化指导,有利于培养了学生自主学习能力,显著提高了教学效益,从实验室建设、人员素质的提高等方面有力地促进了实验中心的可持续性发展。自2000年以来,预备实验和基础实验全部引入计算机TA。物理实验中心网络信息平台的研发能力已经使校内外物理实验教学受益,近几年,我们已将网络教学和管理系统推广到河海大学、解放军理工大学、浙江工业大学、同济大学、盐城工学院、安徽工业大学等十多所兄弟院校。32 图3东南大学物理实验网络教学与管理平台框图32 32 4-3.运行机制(开放运行情况,管理制度,考评办法,质量保证体系,运行经费保障等)4-3-1物理实验课程实现了时间、内容和空间的全方位、深层次开放,网络信息平台有效支撑着全方位的开放教学系统。1.实验时间全面开放预备实验、基础选做实验和课题实验以及研究性演示实验实行了每周七天全天向全校学生开放。学生利用网络教学与管理平台预约实验时间和实验项目,教师可利用网络教学与管理平台对学生进行预习检查、实验过程辅导及实验成绩评定等。2.实验内容充分开放不同年级学生可自由选择物理实验课程体系中的任何模块的实验。同时在基础实验课程学习中选择基本内容、选做内容和小课题的各项内容。另外学生也可根据专业大类选择与各自专业联系紧密的应用性综合性的物理实验项目。3.实验空间的广泛开放通过诸如课题实验、研究性演示实验、课外创新训练等多种教学组织形式,拓展了学生自主进行物理实验的空间,各年级学生可以通过课堂内外、实验室内外、网络平台、图书馆、竞赛活动、教授的科研实验室、学校的SRTP项目等多种方式进行自主学习,突破了传统的物理实验室空间的约束,大大扩展了实验实践教学的空间。图41991年试行工作量考核办法第一页4-3-2物理实验中心建立了一整套科学的管理和监督制度,确保实验教学和建设各项工作的高质量运行。实验中心正在执行的管理和质量保证的各项制度有:1.实验中心人员教学与管理的工作量考核细则物理实验中心坚持岗位考核与工作量评定已经25年了,自1991年第一稿的物理实验技术人员工作量考核办法(见图4和附录7)执行以来,实验中心每年对教师和实验技术人员进行岗位考评。考评结果和各类奖励金,岗位津贴挂钩。实验证明,坚持科学的实验室工作量考评,有利于最大限度地发挥各类人员工作的积极性,有利于营造奖勤罚懒,奉献为荣,团结协作的和谐健康的团队氛围,同时是中心这支队伍在关键时刻可以打苦仗,打硬仗的制度保证。2.实验教学管理各项制度◆物理实验教师教学基本规范◆物理实验教师教学要求◆新任课实验教师岗位培训与考核规范◆物理实验中心教学事故认定办法◆物理实验教学督导随机听课信息汇总表◆32 物理实验日常教学运行情况状况表(每次课都有记录)◆学生物理实验须知◆物理实验教学情况期中调查表◆物理实验网上教学评测办法◆物理实验课程成绩评定办法◆大学生物理实验研究论文组织与管理办法3.实验室管理与建设各项制度◆物理实验仪器设备维护岗位职责◆物理实验仪器教学运转状况表(每次课都有记录)◆物理实验仪器维护质量调查表◆物理实验中心岗位考勤制度◆物理实验中心实验室建设立项管理办法◆物理实验中心行政管理岗位职责◆物理实验中心网络系统维护职责与日志记录表4.各项与学校配合的物资管理、安全、开放实验室管理等制度5.设备与环境5-1.仪器设备配置情况(购置经费保障情况,更新情况,利用率,自制仪器设备情况等,列表说明主要仪器设备类型、名称、数量、购置时间、原值)物理实验中心利用世界银行贷款和国内配套资金购买的仪器设备新建了预备性物理实验室,强化、充实了基础物理实验室,更新了课题型物理实验室,新建了现代物理专题实验室以及近现代开放演示实验室。经过建设,基础物理实验、课题型物理实验和部分现代物理专题实验的实验仪器已经完成了基本实验的更新换代,学生一人一组,并且每四位学生有至少一台计算机辅助教学,实验条件先进。物理实验中心利用建设资金,慎重选置仪器设备。在确保教学质量的前提下,力求同一设备能在全学年中得到高效使用。中心主要的实验项目和仪器信息详见附录8。物理实验中心一直坚持自行研发实验装置,目前物理实验中心的教学项目中有密立根油滴实验、霍尔效应测磁场、动态杨氏模量仪、激光多普勒效应实验仪等十多种实验项目设备由实验中心自主研制,教学效果良好。东南大学江宁九龙湖新校区将于正在完工,新区的物理实验中心用房8000平方米。东南大学投资1400万资金在新校区建立崭新的物理实验中心。5-2.维护与运行(仪器设备管理制度、措施,维护维修经费保障等)物理实验中心有一整套仪器设备管理制度和保障措施,诸如:①设备仪器分室帐、物、卡管理和交接办法;②设备仪器常规维护修理考核办法;③教学运作中的仪器日常管理、维护与考核办法;④实验室仪器借用、损坏管理与赔偿办法。中心将仪器维护工作的质量纳入日常管理人员巡视检查和学生信息反馈的项目中,仪器维护的质量考评结果与奖励金、岗位津贴、工作量考核中的质量因子挂钩。每年学校下拨仪器日常易损易耗件的维修费13万左右。32 5-3.实验中心环境与安全(实验室智能化建设情况,安全、环保等)物理实验中心现座落在东南大学浦口校区物理实验楼内,实验用房5000平方米,实验室宽敞明亮,布局合理,符合安全、环保部门的各项要求,为实验教学正常运转创造了良好的条件。物理实验中心在国内首先建立了“网络多媒体系统+真实物理实验”的实验教学环境,首创计算机TA教学模式。学生在实验的过程中可以从身边的终端通过局域网进入多媒体教学辅导系统中学习实验原理、仪器操作、搜索常见问题的解决方法、进行实验数据的合格评判等。目前物理实验中心共有15个这样的网络物理实验室(见图5),具备了全面推进计算机TA教学模式的完善的网络环境。建立了物理实验中心网站,创建了实验学习师生交互系统与学生评教系统,为学生的自主学习提供了良好的平台。图5网络物理实验室功能示意及实景图32 6.特色6-1构建了一个强化基础训练、拓展工程应用、激励自主创新的优化整合的工科物理实验课程体系该课程体系的突出特点是:分层次因材施教的教学理念贯穿整个实验课程始终,通过三条途径得以实施。◆课程体系由预备实验、基础实验、课题实验、现代工程应用实验、课外研究性演示实验和科研创新训练等6个模块构成,实现对不同年级的学生分层次教学。◆基础实验教学中,实验内容按基本内容、选做内容和小课题分层次编排,实现同一班级的学生可以根据各自的情况完成相应的实验内容,激励优秀学生脱颖而出。◆针对工科专业大类特点,组织具有工程特色的模块化教学(如材料类、机电类、信息类、光学类等),灵活物理实验课程体系的工科专业适应性。6-2.首创了新生自主预备实验教学精品范例◆经过七年的改革与实践,预备实验室集自主、开放、网络化教学与管理于一体,吸引着众多新生。◆为新生营造了大学实验室的学习氛围,能亲身体验开放自主性的学习过程,促进学习模式从中学到大学的转变。◆在全国有很好的示范作用。6-3.在国内首创实验课的计算机TA教学模式,网络实验教学和管理平台系统在全国有很好的辐射作用◆1999年在国内首创在大面积的预备实验和基础实验课中引入计算机TA的教学新模式实现了“多媒体教学课件实时指导+真实物理实验”这一全新高效的实验课网络教学指导模式。这个崭新的的教学模式在全国影响甚广。◆自主研发了一整套的全方位网络实验教学课件和管理平台系统。◆2000年网络多媒体教学辅导系统2.0版获江苏省松下杯教学课件竞赛一等奖。(只有四门课程获一等奖,页是唯一的实验课件奖)。◆2001年由江苏省电子音像出版社正式出版发行。几年来,已为十几所兄弟院校定制和推广了我校的网络实验教学和管理平台系统,并推广了计算机TA教学模式。6-4.通过多种途径的开放教学促进物理实验与大学物理理论课程的融合◆东南大学的《大学物理》和《物理实验》两门课程分别于2004年和2005年入选国家精品课程,为理论与实验两门课程的整体化创造了高水平的平台。◆在大学物理理论课和实验课程之前开设预备实验(90%学生课外自选)、在大学物理理论课和实验课程教学过程中开放研究型演示实验(50%学生课外进入实验室自选)、在大学物理理论课和实验课程中引入案例教学拓展课外学习空间、在大学物理理论课和实验课之后推进大学生科研训练计划等多种途径铺就了物理理论课与实验课优化整合的大平台。◆2000-2003年,由实验中心主持的教育部教改工程项目“工科物理理论课与实验课的整体优化”项目成果具有示范和推广作用。32 7.实验教学效果与成果7-1.实验教学效果与成果(学生学习效果,近五年来主要实验教学成果,获奖情况等)7-1-1.省部级以上主要实验教学成果获奖名称奖励部门和等级获奖时间获奖人《物理实验》国家级精品课程(全国四门,江苏省唯一)教育部2005钱锋、熊宏齐等创建立体化、网络化、精品化的大学物理教学体系(含实验教学改革)江苏省高等教育教学改革成果特等奖(四年评一次教改成果)2004叶善专、钱锋等《大学物理网络课程》(含实验)(唯一的一门物理类课程获奖)国家电子出版物奖国家出版总署2004叶善专等《大学物理》(含实验)教育部优秀网络课程称号2002叶善专等创新实践,构建工科大学物理课程(含实验)新体系江苏省高等教育教学改革成果一等奖2001叶善专、钱锋等物理实验江苏省一类优秀课程奖1999熊宏齐、钱锋等大学物理实验江苏省松下杯网络课件大奖赛一等奖2000熊宏齐等大学物理实验课程网络教学辅导及管理系统中国物理学会多媒体与网络物理教学成果大奖赛一等奖2004孙贵宁等物理实验网络课程江苏省方正奥思杯多媒体课件大奖赛二等奖2002熊宏齐等理工科创新人才成长环境的研究与实践江苏省高等教育教学改革成果一等奖2004易红、熊宏齐等7-1-2.东南大学大学生省级物理科技创新竞赛获奖情况(详细的获奖信息请见附录4)(东南大学大学生连续三届一等奖总数位于江苏省之首)竞赛时间一等奖总数在全省高校的排名送赛作品情况送赛作品数获奖比例一等奖二等奖优秀奖首届(2001年)第一名3100%21第二届(2003年)第一名7100%421第三届(2005年)第一名12100%6337-1-3.2005年度东南大学学生物理实验研究论文竞赛获奖情况(详细的获奖信息请见附录3)获奖等级获奖作品数目2005年春2005年秋一等奖03二等奖88三等奖181732 7-1-4.东南大学大学生科研训练计划(SRTP物理部分)项目验收或立项情况(详细信息请见附录2)年份项目数项目验收及结果优秀良好通过2004年1860122005年30910112006年80尚未验收7-1-5.近几年本科生发表在正式刊物上的物理实验研究论文邱宁多普勒效应演示器大学物理2000(6)邱宁智能加速度测试仪物理实验2003(9)邱宁多普勒效应测试仪的改进物理实验2002(5)朱明谈圆驻波演示实验中的思想误区物理实验2003(9)石林TheIn-PlaneAnisotropyofPermalloyArraysofSubmicronRectangularElements东南大学学报2001石林Ferromagneticresonancestudyonthepermalloysubmicronrectangulararrayspreparedbyelectronbeamlithography东南大学学报20017-2.辐射作用①实验中心在国内率先实施的“多媒体教学课件实时指导+真实物理实验”的实验课网络教学计算机TA教学模式受到了学生和社会的欢迎和好评。《物理实验网络课程》及《实验教学开放管理系统》已经由江苏电子音像出版社出版。并被同济大学、解放军理工大学、河海大学、集美大学、福州大学、解放军信息工程大学、石油大学(北京)、浙江工业大学、盐城工学院、浙江科技大学、浙江大学城市学院、安徽工业大学等高校采用,具有良好的示范性。②物理实验教学的整体教学改革成果在国内多次会议上推广,受到好评。预备实验教学已经推广到同济大学等多所高校。③多年来,实验中心研制开发了多种物理实验教学仪器,有力的支持了物理实验教学。“MOD—5密立根油滴仪”1999年获得国家工科物理教学仪器研制成果一等奖,“动态法测定金属材料杨氏模量实验仪”获2004年第三届全国高校物理实验教学仪器的评比二等奖。自1982年以来,已自行研制了二十余种实验教学仪器,远销至美、日、加及纳米比亚多个国家并遍及国内除西藏、台湾和澳门以外所有省份,总销售量已达12000台套,已有800多所高校使用。32 8.自我评价及发展规划8-1.自我评价1.物理实验中心每年学生受益面100%,近十年的教学改革已经在学生素质训练、创新能力培养等方面发挥了很好的作用。2.物理实验中心有一支稳定的、热衷于实验教学和改革工作的老、中、青骨干教师和实验技术人员的队伍。这支队伍学历层次和专业业务水平不断提高,但爱岗敬业、甘于奉献的光荣传统没有变。这支队伍富有热情、敢于创新,能在艰苦条件下打硬仗、打好仗。3.物理实验中心始终坚持先进的教育理念,具有明确的教学改革和课程建设的方向,有科学的实验室管理机制。在构建教学体系、优化教学环境、实现先进的教学模式和网络化教学平台建设等方面都取得了明显的创新成果,对大学物理实验课程改革产生了积极影响。层次化教学、预备实验教学、计算机TA教学模式和物理理论与实验课的整体优化等对同类院校示范作用明显。8-2.实验教学中心今后建设发展思路与规划8-2-1.建设目标以国家实验教学示范中心评审指标体系为建设标准,将东南大学物理实验中心建成为对创新人才培养发挥积极作用的物理实验创新教育平台。8-2-2.建设思路树立以人为本、知识传授、能力培养、素质提高协调发展的教育理念;构建激励探索、落实研学、培养创新的物理实验教学体系;建立一支教育理念新、业务能力强、创新素质优的核心骨干相对稳定的实验教学团队;建设对物理实验教学体系起支撑作用的网络平台,实现网络化、开放化的实验教学管理模式;营造一个适应大学生自主研学和创新实践的教学环境。8-2-3.主要建设内容①强化物理实验精品要素资源建设(2006-2009)通过教学体系与内容、教学方法与手段、实验队伍与管理、开放模式与运行机制的统筹建设,将《课题实验》建成校内精品实验研讨课;建成一批实验内容精彩、实验构思巧妙、实验技术先进、实验设备精良、实验方法灵活的精品物理实验项目;构建以人为本、机制灵活的开放教学管理模式。②设立中心核心骨干岗位,进一步完善队伍结构(2005-2009)中心设立核心骨干岗位3-5个,中心主任兼基础实验课程主持人为主持教授岗位,其他为主讲教授、教授(或教授级职称)岗位,核心骨干岗位按学校主持教授、主讲教授、教授(或教授级职称)岗位进行考核。进一步加大高水平人员的引进和现有人员培训的力度。启动工科物理基础课程教学基地的建设(自建,已在学校“985二期”32 建设工程中列入计划),在鼓励教师积极申报学校实验教学改革立项、自制设备立项的同时,利用基地建设基金,进一步开展中心教学改革和实验室建设立项工作,使教师和实验技术人员实验教学的改革和建设工作有规划和目标。进一步强化流动助教制度的引进、流动助教和研究生助教的管理,使流动助教的数量每年保持在4个左右,进一步开放研究生助教岗位并强化岗位考核。完善教学指导和教学质量监督队伍的建设,中心实验教学督导组将协助中心进一步加强中心年青人员的业务培训,并协助学校实验教学督导组对中心参加实验教学授课竞赛的人员进行业务指导。2.进一步凝练实验项目,强化物理实验与工程实践的结合和衔接。进一步增加课程体系的操作柔性,加强其专业适应性,切实实现因材施教。(2006-2008)3.再次创新实验课程开放管理模式,开发以太网管理系统。利用2006年物理实验中心搬迁江宁新校区实验楼的契机,实现实验教学日志、实验时间、实验项目的远程登记,现场刷卡(校园一卡通)开发管理的全新实验室管理模式。(2006)32 9.各部门意见学校意见我校物理实验中心教学改革基础好,实验教学与管理队伍稳定、爱岗敬业,具有创新与奉献精神。学校将在资金、人力、政策等方面给予示范中心建设强有力的支持。同意物理实验中心申报国家实验教学示范中心建设点。负责人签字(公章)2006年06月省级教育行政部门推荐意见负责人签字(公章)年月日32

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