北京理工大學物理實驗中心

北京理工大學物理實驗中心是1997年計畫籌建的。它是在具有數十年發展和建設歷史的大學物理、近代物理和演示物理三個實驗室的基礎上，根據學校"最佳化實驗教學體系、加強實驗室綜合管理、完善實驗室運行機制、促進學科交叉融合"的改革原則，在學校領導和有關職能部門的領導下，通過精心調整和規模投資組建而成的。2000年北京理工大學新建中心教學樓的正式啟用是物理教學實驗中心正式成立的標誌。幾年來，物理實驗中心得到了學校"985工程"實驗教學基地建設項目、"211工程"公共服務體系建設項目和世界銀行貸款"高等教育發展項目"的支持。

基本介紹

• 中文名：北京理工大學物理實驗中心
• 創辦時間：2000
• 主要獎項：1998年-1999年度“三育人”先進集體
• 面積：2450平方米

中心簡介

物理實驗中心實現校、院兩級管理制度，下設基礎物理實驗室、綜合與近代實驗室、創新與開放實驗室，演示物理實驗室，光學與雷射研究實驗室等5個實驗室。總面積2450平方米，儀器設備約1860台套，總價值550萬元。中心承擔全校各專業本科生大學物理實驗課程的教學任務，學生人數3500餘名。另外，中心還為物理系本科生開設中級物理實驗課和專業物理實驗課，為工科部分學生開設創新實驗、研究性實驗和各種開放實驗。中心現有專職人員共21人，其中教師12人，實驗技術人員9人。在9名實驗技術人員中，高級實驗師7人，工程師和助理工程師各1人。在12名教師中，教授2人，副教授9人，講師1人，其中具有博士學位的5人，碩士學位的2人。兼職人員8人。

教學體系

總體建設情況

物理實驗中心對整個物理實驗的教學體系進行了重新組織,打破了原有的按力、熱、聲、光、電劃分的模式,逐步整合為基礎性實驗,綜合、近代物理實驗,開放性、設計性、研究性實驗以及演示實驗幾個模組。並本著循序漸進、分階段、分層次的教學思路,設計了各具教學重點的物理實驗教學模式。

物理實驗課程體系分為下列幾個部分：第一是針對全校大學生的工科普通物理實驗，該實驗課程總計54個學時，是實驗中心的主導課程。第二是針對理學院理科學生的物理實驗課程，該實驗課程總計96個學時。第三是主要針對物理系學生的近代物理實驗課程，該實驗課程總計96學時。第四是針對全校的創新和開放實驗，學時數為32。第五是演示實驗。另外還有為文科學生以及合作辦學-中英班的學生開設的專門物理實驗課程。

綜合性、設計性、創新性實驗所占比例

對於為工科和理科開設的兩種物理課程來說，它們的綜合性實驗、設計性實驗和創新性實驗在總實驗中所占的比例是不同的。下面給出的是影響面大、上課對象為全校工科大學生的大學物理實驗的統計數據：

（a）綜合與近代物理實驗所占比例：37%

（b）設計性、研究性實驗所占比例：17%

（c）創新和開放實驗所占比例： 16%

（d）基礎性實驗所占比例： 30%

實驗教學與科研、工程和社會套用實踐

北京理工大學物理實驗中心十分重視實驗教學與科研、工程和社會套用實踐的結合。在物理實驗教學與科研、工程和社會套用實踐的結合上我中心主要做了下面幾個方面的工作：

（1） 由學校負責出資，安排博士、碩士研究生和教師一起指導大學物理實驗。研究生工作在科研的第一線。通過他們的參與，一些新的實驗技術被充實到物理實驗教學中來。幾年來的實踐表明，研究生在計算機技術、光纖技術、CCD 技術和基礎理論等方面，明顯表現出了較高的水平。他們的參與帶動了師資隊伍技術水平的提高，促進了實驗教學的改革，彌補了老教師在某些新技術方面的不足，加強了實驗教學與科學研究的有機結合，提高了實驗教學的水平。

（2） 鼓勵實驗中心的老師積極申請學校的教學改革項目和基礎科學研究項目。北京理工大學每兩年進行一次教改項目，每兩年組織申請一次校基礎科學研究基金。近年來，由我中心老師提出的多個教改項目和基礎科研基金項目先後獲得批准。這些項目的實施，促進了實驗教學和科研的結合。我中心現在使用的並取得明顯成效的“大學物理實驗網上管理與選課系統”就是2000年的教改項目。

（3） 支持實驗中心的老師申請國家自然科學基金項目和參與國家自然科學基金項目的科研工作。目前情況是，老教師申請比較困難，但年輕教師接二連三獲得了資助。中心在課程安排上千方百計地支持青年教師申請科學基金，鼓勵老教師為他們做後勤。在不影響實驗教學的情況下，允許科研人員使用一些閒置的通用儀器從事科學研究工作。鼓勵沒有碩士學位的工程技術人員參與高水平的科研活動，在職碩士攻讀學位，增強實驗教學工作的後勁，促進科研成果向新的實驗項目的轉變。

（4） 結合指導大學生畢業論文工作，開展實驗教學新項目的預先研究和探索。物理實驗中心每年都要指導20-30名左右的大學生做畢業論文（設計）。中心利用這個機會，進行實驗項目的改革和新儀器的研發。我中心的不少開放性、創新性和研究性實驗，在正式列為實驗項目之前，都在大學生畢業論文期間進行過預先研究。

（5） 我中心積極進行新儀器開發和成果轉化。近年來，由我中心研製的許多儀器在物理實驗教學儀器評獎會上獲獎。例如，“剛體轉動慣量測量儀” 、“可變擺長測重力加速度儀” 、“多功能T型數字電橋儀”曾獲教育部高等學校工科物理課程教學指導委員頒發的全國工科物理實驗教學儀器研製成果展示大會三等獎（1999年8月）。“FO-III 光纖綜合實驗儀”、“數字示波器專用信號源” 曾獲高等學校物理學類專業教學指導委員會頒發的第三屆全國高等物理實驗教學儀器評比三等獎（2004年8月）。其中“剛體轉動慣量測量儀”被國內多個單位選用。

實驗課程、實驗項目名稱

A、大學物理實驗：剛體轉動慣量的測定、數字式示波器的原理和使用、常用基本儀器及其基本量測量實驗、光學基礎實驗、電學基礎實驗、光的干涉、分光計的調整和折射率的測定、金屬楊氏模量的測定、電橋實驗、模擬法研究靜電場、利用光的全內反射測定介質折射率、電位差計的原理和使用、氫原子光譜的研究、全息照相實驗、密立根油滴實驗、聲速測量實驗、邁克耳遜干涉儀、核磁共振實驗、夫蘭克-赫茲實驗、鐵磁材料磁滯回線和基本磁化曲線、光的衍射、霍爾效應及其參數測定、光的偏振、光電效應和普郎克常數實驗、高溫超導實驗、感測器系列實驗等。

B、近代物理實驗：微波綜合實驗、微波鐵磁共振、橢偏光測薄膜折射率及厚度、雷射模式研究、密立根油滴實驗、傅利葉光學、掃描隧道顯微鏡、塞曼效應、光磁共振實驗、拉曼光譜、電子衍射實驗、高溫超導實驗、真空鍍膜實驗、核磁共振實驗、夫蘭克－赫茲實驗、微量物質濃度的測定、晶體光學特性、朗伯比爾定律、光電元件特性研究、光速測定實驗

C、開放實驗（近5年開設的）：計算機仿真實驗、氣體導熱係數的測定、微波分光計實驗、空氣r值測定、光纖感測實驗、光纖模擬通信、製冷技術、衝擊電流計測定螺線管磁場、示波器測定磁滯回線、熱敏電阻、R LC電路、霍耳效應實驗、感測器系列實驗、數碼攝影與圖像處理、設計組裝望遠鏡和顯微鏡、全息照相實驗、氫光譜的研究、偏振光的研究、黑白攝影與暗室技術、光的衍射實驗

D、創新實驗：非線性電路與混沌、感測器系列實驗的研究、設計組裝數字式溫度計、雷射竊聽實驗、液晶光閥構建大螢幕投影、李氏電橋實驗、光纖實驗、彩虹全息、鎖相放大器創新套用實驗、相位都卜勒新技術實驗

E、演示實驗（共71項）：運動獨立性原理、機械能守恆與轉換、運動相對性原理、慣性離心力、克里奧利力、質點系的動量守恆、剛體的動能與勢能的轉換、彈性碰撞與非彈性碰撞、質點系與質心、質心運動定律、角動量守恆、角動量守恆、轉動慣量演示、進動現象演示、大量偶然事件的統計規律性、布朗運動、空氣中的內摩擦現象、麥克斯韋速率分布、熱力學第二定律演示、表面張力演示、相臨界點狀態、簡諧振動的旋轉矢量表示法、擺的受迫振動、“拍”現象的形成、簡諧振動合成、機械振動與電信號傅立葉分析與合成、縱波的形成及傳播，波的反射、縱、橫波的產生及傳播、駐波、等厚干涉、多縫衍射花樣動態演示、偏振光演示、偏振光的干涉、光纖通信演示、共振現象、光的干涉現象、相變、磁耦合現象、雷射全息片的再現、摩擦帶電現象、檢驗物體帶電、庫侖定律、電荷的相互作用及靜電感應現象、帶電體間的相互作用力、導體表面電荷分布與導體曲率的關係、圓筒電場分布、電介質極化、尖端放電、避雷針的原理、滴水自激感應起電、怒髮衝冠、溫差電流的磁效應、磁力演示、電流周圍的磁場及其方向、載流直導線在磁場中受力的情況、矩形載流線框磁場中所受力方向、發電機原理和整流原理、洛倫茲力、自感現象、磁聚焦、渦電流的機械效應、電磁感應定律、渦電流的熱效應、電磁波發射、接受原理、趨膚效應演示、晶體的電光效應、等厚干涉磁致伸縮、光點反射磁致伸縮、法拉弟電磁效應、高壓帶電作業、超導磁懸浮演示、電流變液現象.

教學成果獲獎

物理實驗中心教學成果近5年來獲獎情況如下：

（1） 物理實驗室：被評為1998年-1999年度“三育人”先進集體。 中共北京理工大學委員會。

（2） 1999年9月10日 北京理工大學張繼元同志：經全國工科物理實驗教學儀器研製成果展示評獎委員會審議，你的儀器“剛體轉動慣量測量儀”被評為本次大會三等獎, 特發此證。教學部高等學校工科物理課程教學指導委員會。

（3）1999年8月北京理工大學張繼元同志：經全國工科物理實驗教學儀器研製成果展示評獎委員會審議，你的儀器“可變擺長測重力加速度儀”被評為本次大會三等獎， 特發此證。教學部高等學校工科物理課程教學指導委員會。

（4）1999年8月 北京理工大學李龍海同志：經全國工科物理實驗教學儀器研製成果展示評獎委員會審議，你的儀器“多功能T型數字電橋儀”被評為本次大會三等獎, 特發此證。教學部高等學校工科物理課程教學指導委員會。

（5）1999年8月 張瑞、李玉蘭、曾天海、李維暉、范朝霞《〈物理實驗〉課程的改革與組織》榮獲校第十屆優秀教學成果集體一等獎。 北京理工大學。

（6）2000年9月萬葆紅、李維暉、張宏：《選修實驗課教學改革》榮獲校第十屆優秀教學成果集體二等獎。北京理工大學。

（7）2000年9月，物理實驗中心：被評為北京理工大學 “三育人”先進集體。 北京理工大學。

（8）2001年9月6日，鄧羅根、史慶藩同志：榮獲學科建設集體三等獎。北京理工大學。

（9）2002年12月，李林、張瑞：《物理實驗中心教務系統》 榮獲北京理工大學第十一屆優秀教學成果三等獎。北京理工大學。

（10）2003年11月，朱伯申、鄧羅根、萬葆紅、李 林、魯長宏等：《面向21世紀物理實驗教學的改革與實踐》, 榮獲北京理工大學第十一屆優秀教學成果一等獎。北京理工大學。

（11）2003年11月，北京理工大學套用物理系 魯長宏、李玉蘭、李維暉 所研製的“FO-III光纖綜合實驗儀”榮獲第三屆全國高等物理實驗教學儀器評比三等獎。高等學校物理學類專業教學指導委員會。

（12）2004，北京理工大學套用物理系 魯長宏、范朝霞、陳新 所研製的“數字示波器專用信號源”榮獲第三屆全國高等物理實驗教學儀器評比三等獎。高等學校物理學類專業教學指導委員會。

（13）2008，史慶藩等 “顆粒物質力學特性實驗儀”榮獲第五屆全國高校物理實驗教學研討會教學儀器二等獎。該會議每四年舉行一次。