東南大學物理實驗中心

東南大學物理實驗中心是由原南京工學院的物理實驗室逐步發展而來。實驗中心的主要教學任務是承擔全校理、工、文、管、醫等57個專業全體本科生的物理實驗教學。

基本介紹

• 中文名：東南大學物理實驗中心
• 主要任務：承擔全校理、工、文、管、醫等57個專業全體本科生的物理實驗教學

歷史沿革

1990年以前：60年代物理實驗室主任是戴元本先生（現為中科院院士）。戴先生為東南大學物理實驗室打下了良好的基礎，尤其是在文革期間，戴先生和物理實驗室的老師們保護了物理實驗室的工作基礎。1977年恢復高考後，物理實驗室進入了良好的恢復和建設階段，潘人培教授擔任了實驗室主任。1980年左右，工科物理實驗課程獨立設課。經過五年左右的建設，東南大學物理實驗室在國內具有良好的輻射影響。其突出的方面有：

（1）由潘人培教授主編出版了國內有影響力的《物理實驗》、《物理實驗教學參考書》，其中《物理實驗》一書曾獲國家教委優秀教材二等獎，該書以其教學可操作性強的突出特色曾被眾多學校選為物理實驗教學用書。

（2）自製了十幾種物理實驗教學儀器，其中密立根油滴儀為國內許多院校物理實驗室採用。1986年聯合國教科文組織總幹事代表參觀了東南大學的物理系後，對自製的物理教學儀器給予了高度讚揚，並立即給潘人培教授提供一萬美金為開發中國家研製十五種物理實驗教學儀器。

1995年，物理實驗中心的前身普通物理實驗室確立了物理實驗課程的教改主線：突破傳統的以力、熱、電、光、近代物理知識為順序且各自成獨立系統的課程結構框架，在國內率先建設按學生能力培養、素質訓練的要求分層次的由預備實驗、基礎實驗、課題實驗和近代專題實驗構成的課程體系。

1997年，正值東南大學的“實踐（實驗）教學年”，為適應新實驗教學體系建設的需要，物理系整合普通物理實驗室、近代物理實驗室和物理演示實驗室，成立了校級物理實驗中心，行政掛靠物理系。

1999年，實驗中心以優異的成績通過了江蘇省教育廳主持的基礎課教學實驗室合格評估，評估專家一致認為中心的實驗教學理念與改革思路引領江蘇高校物理實驗教學改革，並在江蘇基礎課教學實驗室合格評估經驗交流會上報告和推廣；教育部世界銀行貸款“高等教育發展”項目建設啟動，物理實驗中心被確定為建設子項目，教育部投資350萬；預備實驗經過幾年教學試點後向一年級新生課外全面開放，並不斷進行摸索和功能調整，預備實驗已成為集補課、體驗、自主、開放為一體的課外自主學習的課程，每屆有90%的理工科新生在課外自願進入預備實驗室學習。在國內首創“計算機TA”教學模式，自主研製開發了一整套與物理實驗教學內容相適應的網路多媒體課件，實現了學生課前預習、實驗操作指導、課後複習和知識拓展的網路全程教學指導，並開發了實驗選課、雙向教學評估、儀器設備管理和實驗室辦公管理等計算機網路管理軟體，在預備實驗和基礎實驗兩個大規模教學中，建設了15個“多媒體教學課件實時指導+真實物理實驗”的大型網路物理實驗室（合計1200M2）全面實現了實驗室管理的現代化，並將有關教學軟體推廣到同濟大學等十幾所工科高校，具有良好的輻射作用。

2000年，實驗中心主持教育部新世紀教改工程項目“工科物理理論與實驗課的整體最佳化”的研究。2003年，該項目通過了教育部鑑定：“此項目以物理學的學科特點和研究方法為基礎，以培養學生的主動性、探索性學習精神為目標，以實驗和問題為切入點，建構了理論教學與實驗教學整合的課程體系，該體系以演示實驗作為整合的銜接口，在實驗課程中鋪就多層次整合的實驗平台，引入了案例教學，設計了一條整合的最佳化的教學途徑。在實施創新教育實踐中進行了有價值的探索，教學改革成果有明顯的特色和創新，可操作性強，具有套用推廣價值。”（摘自項目鑑定的專家意見）。東南大學的物理實驗課程體系進一步創新發展為由預備實驗、基礎實驗、課題實驗、現代物理專題（現代工程套用）實驗、開放研究性演示實驗和課外科研創新訓練等六個模組，在課堂教學、課內外實驗、網路系統和課外創新等諸多空間構成的創新教學體系。

2004年，實驗中心利用“985”工程一期建設經費，啟動爭創國家實驗教學示範中心的建設。

2005年，學校啟動了“985”二期建設項目“物理實驗公共基礎與教學創新平台建設”，總投資1400萬，將在兩年內完成建設任務。

2006年，啟動教育部高等教育改革專項“高等學校開放式創新性實驗教學的研究與實踐”的研究。中心的教學規模、教學效益、教學內容、課程體系結構、實驗室軟硬體管理水平等較十年前有了巨大變化。中心每年承擔了全校理、工、文、管、醫等57個專業的本科生（時間跨度四個年級，空間跨度課堂、實驗室、網路、課外、圖書館等）30萬人時數的實驗教學。中心已建立了一支結構合理，有創新教學理念的對實驗創新教學具有熱情、甘於奉獻，尤其是在“助教”制度方面極具有特色的實驗教學與建設隊伍。中心教學理念先進，著力創新引領我國工科高校的物理實驗教學模式，實驗教學改革成果豐富，實驗教學模式輻射面廣，在全國同類工科院校中產生了突出的輻射作用。中心被遴選為國家級實驗教學示範中心。

2007年，為最大限度地滿足實驗室的開放要求，中心逐步自主研發了開放實驗遠程自主預約、實驗桌自動派位、桌位電源遠程控制、實驗日誌管理、數據實時檢查、教學質量測評等網路管理服務系統。於2007年實現了實驗教學的全程網路化管理。

2009年，為在已有的網路資源和網路平台基礎上，構建立體化、全方位的網路教學和開放實驗管理環境，中心在2008年創建了“多重互動”教學新模式。這種教學模式突出了學生主體地位，實現了學生、教師、研究生助教、校內外專家的教學互動與資源共享。該改革成果獲得了2009年國家教學成果一等獎。物理實驗中心教學團隊被評為國家級教學團隊。

主要任務

實驗中心的主要教學任務是承擔全校理、工、文、管、醫等57個專業全體本科生的物理實驗教學，每屆學生約3600人，其中理工科學生總數約2900人，年實驗教學人時數28萬（不含課外實驗）。

教學理念

物理實驗是引導大學生步入科學實驗殿堂的重要啟蒙課程。物理實驗課程的教學對大學生科學素質的提高、自主研學的學習習慣的建立和創新意識的培養等起著科學引導和奠定基石的作用。

實驗教學理念

發揮物理理論與實驗自然和諧對學生能力培養的優勢，營造以學生為主體的激勵而寬鬆的物理實驗教學環境；探索激勵學生興趣和個性發展，有利於學生科學精神和創新能力培養的教學模式，讓廣大學生在進入大學後的第一門實踐性課程中，知識、能力、素質得以健康協調的發展。

實驗教學定位

1．實驗教學體系由預備實驗、基礎實驗、課題實驗、現代物理專題（現代工程套用）、研學實驗、課外研究性演示實驗和科研創新實踐訓練等七個模組組成，各模組的教學立體化、多層次，相互交融滲透，實現對各年級的學生因材施教，為學生的個性發展提供良好的教學環境。

2．強化學生基本理論、基本方法和基本技能的培養，激勵各年級學生個性化學習，開展創新實踐和自主研學，訓練學生的基本思維和基本能力。

指導思想

1997年和1998年，學校分別以“實驗（實踐）教學年”和 “實驗室建設年”確定為全校教學建設工作的年度主題。

自1999年開始，在修訂本科人才培養方案時，將“理論教學、實驗（實踐）教學、科學研究三元一體”確定為我校本科教學的教學模式。

2004年，隨著實驗室創新活動的進一步豐富和規範化，該教學模式進一步發展為“理論教學、實驗（實踐）教學、自主研學三元一體”。

在該教學模式下，學校明確了培養高水平創新人才的創新性實驗教學的定位，將以“三基”訓練為教學要求的傳統實驗教學轉變為以 “五基”（基本理論、基本知識、基本技能、基本思維和基本能力）訓練為要求，並突出基本思維和基本能力訓練的開放式創新性實驗教學。

相關政策

東南大學“十一五”期間已擁有電工電子、物理、機電綜合等6個國家級實驗教學示範中心（含建設點），以及15個省級實驗教學示範中心建設，“十二五”期間信息與電子專業實驗中心被遴選為國家級實驗教學示範中心。這些中心的建設與發展與東南大學一向重視實驗教學是分不開的。近年來學校為推進開放式創新性實踐教學，促進學科優質資源轉化為實踐教學資源，出台了一系列政策措施與管理制度。這些舉措為實驗中心的良性發展提供了條件保障。

1、論證決策。以研究為先導、以規劃為指導，確保實驗教學體系與實驗室建設高水平、高質量與高效益。從編制學校實驗教學“十一五”建設規劃，到教學實驗平台建設方案，再到徵集實驗室建設項目和設備配置方案，學校先後組織校內外（含行業）上百位權威專家進行了數十場論證會，確保了學校實驗教學體系建設的科學性、可行性和前瞻性。

2、隊伍建設。學校專門設立了實驗室負責人崗位、實驗課程主持人崗位、教授級專職實驗技術崗位、學生課外研學主持人崗位等；規定由學科帶頭人領銜實驗中心建設，由教授主持實驗課程建設；形成了由高水平帶頭人、“雙師型”核心骨幹、精幹的技術保障和靈活的流動隊伍組成、固定與流動相結合的實驗教學隊伍，適應了自主開放創新實驗教學的發展要求。

3、項目投入。近五年，學校累計投入實驗室建設經費超過2.5億元，對國家級、省級實驗教學示範中心，學校更是加大投入進行建設。學校每年還專項投入600萬元支持師生進行實驗教學改革創新項目，這些項目有力地推進了國家級省級實驗教學示範中心的建設。

4、學生激勵。學校出台重點實驗室開放管理辦法，面向本科生開放科研課題、設備、指導教師等學科前沿的優質資源；設立專項基金支持本科生開展科研訓練、發表論文、參加國內外會議等；舉辦每年一度的大學生科技創新成果展示會；改革獎學評優和推薦免試研究生等評價選拔機制，引導學生參加開放實驗與創新訓練。

5、評價引導。以開放創新理念為主導，學校新頒布了教學大綱、課程標準、項目類型標準、開放創新實驗室評價標準等一整套實驗教學管理檔案；形成了圍繞實驗教學示範中心、精品課程以及精品案例建設的實驗教學質量評價體系。

保障措施

①學校重視實驗隊伍建設，重點建設的公共基礎實驗課程與專業基礎實驗教學課程設立教授崗位；

②設立實驗教學授課競賽，並將參加競賽並獲得獎勵作為晉升副教授職稱的必要條件；

③專職實驗技術人員職稱評審單列，並在重點實驗教學單位設立正高級職稱崗位；

④在學校聘任考核中，專職實驗技術人員與相應職稱的教學科研人員具有相同的崗位津貼級別；

⑤學校實驗教學與技術崗位編制中，充分考慮實驗室建設與實驗教學改革的需要，重點建設的實驗中心，改革與建設編制崗位所占的比例可以達到中心實驗技術崗位的20%以上；

⑥學校實驗設備的更新經費納入日常教學經費預算，平均每年達1000萬元以上。

發展規劃

建設目標

為適應國家戰略和社會發展需求，並繼續保持實驗中心在國內同類高校中的優勢地位，物理實驗中心十二五建設規劃將力求符合學校“加強實驗室科學性、計畫性和連續性建設，不斷提升實驗室建設與管理水平，更好地為教學、科研和社會服務”的要求，在學校辦學指導思想和發展定位的指引下，以培養具有創新意識、創業精神和實踐能力的高素質人才為宗旨，以創新教育理念為指導，以提高人才培養質量為中心，以建設一流的實驗師資隊伍、不斷提高實驗條件為手段，進一步推進東南大學物理實驗中心的改革與建設工作，不斷促進創新人才成長。

建設規劃立足於建設好公共基礎課程服務全校學生，在此基礎上著力培養物理系各專業高素質人才，通過優質資源整合，教學科研協同，從內涵上促進人才培養的健康穩定及快速發展。並拓展多種形式吸引眾多大學生參加創新訓練，如SRTP、畢業設計、學科競賽、開設創新性實驗研討課和選修課等豐富多彩的活動，從而實現高效的、富有特色的實驗教學。

物理實驗中心的建設目標為：將物理實驗中心建設成為國內一流的、有特色、對創新人才培養發揮積極作用的物理實驗創新教育平台。通過最佳化整合強化基礎訓練、拓展工程套用、激勵自主創新的物理實驗課程體系，使物理實驗中心成為能為全校各專業本科生提供高水平實驗教學及自主研學空間的綜合實驗平台。

建設思路

秉承東南大學“重基礎、重實踐、重素質”的育人傳統，樹立以人為本、知識傳授、能力培養、素質提高協調發展的教育理念，以創新實踐教學培養模式改革為突破口，以加強優質實驗教學資源建設為載體，構建激勵探索、落實研學、培養創新的物理實驗教學體系；營造一個適應大學生自主研學和創新實踐的教學環境。構建跨學科、高水平、全方位、立體化、創新型的實驗平台，多途徑提供學生參與科研、提升實踐能力的通道和方式，強化對學生多方面能力的培養，為我校各專業人才培養提供強有力的支撐。

建設內容

1、 梳理教學體系，完善模組建設

充實、整合併最佳化已經取得的成果，建立以能力培養為主線，理論與實驗整體融合，貫穿大學四年，突出工科大學基礎實驗教學的立體化、多層次物理實驗課程新體系。

以物理學的學科特點和研究方法為基礎，以培養學生的主動性、探索性學習精神為目標，以實驗和問題為切入點，梳理物理實驗課程的教學脈絡及主線：按學生能力培養、素質訓練的要求充實並調整部分實驗課程及實驗項目，將面向全校低年級的基礎物理實驗、面向全校高年級優秀生的課題實驗及工程套用專題實驗與物理系專業實驗的建設有機結合，尋求一條整合最佳化的實施創新教育實踐的實驗教學途徑。

2、融通團隊結構，協同教學科研

進一步強化教學和科研在實驗平台上的交融，從而滿足人才培養的需要。在人員配備上做到教學和科研並重；在知識結構上要做到有所側重和優勢互補，充分發揮物理系自身優勢學科對實驗教學的支撐作用；在人員結構上做到個性和共性協調發展，營造和諧的學術研究、教學研究人文環境，保證團隊成員之間互相支持，協同配合；在年齡結構上要做到老中青相結合，充分發揮老教師對青年教師的傳幫帶作用。

在院系層面上建立起完善的教學激勵制度，指導青年教師走上獨立科研、教研、教學工作崗位。通過對科研論文獎勵、教學研究獎勵等措施鼓勵教師積極從事科學研究和教學研究工作；通過對實驗教學師資力量的調整，在保證完成實驗教學任務的基礎上，最大限度的保證教師，尤其是青年教師，有充足的時間和精力進行科研工作；有突出貢獻的教師可以給予特殊的獎勵作為激勵機制，在其他成員中形成一定的策動力。

3、深化建設網路資源，堅持“多重互動”

隨著多媒體網路教學改革的進一步深化，數字資源建設有著向更深層次發展的客觀要求。擬在現有成果基礎上研發互動性更強的智慧型化多媒體教學軟體，通過互動型動畫，實時數據評測，進一步藉助現代信息管理技術，切實實現課程體系的柔性化操作，真正讓大面積的物理實驗教學適應專業大類的個性需求；適應學生不同學習層次的個性需求；適應學生自主研學的個性需求。

在網路資源深化建設的同時，進一步完善基於網路的實驗教學管理平台建設。以個性化創新型實驗教學為目標，設計並完善實驗教學的全過程網路化管理。如研發線上考試系統與試題庫，使實驗課程考試的理論部分實現電子化；對部分實驗的實驗報告模式進行改造，研究電子化實驗報告的設計、生成、上傳、批改、查閱與管理；並逐步構建更合理的基於網路的實驗過程管理、教學質量監督保障與考核評價體系。

4、課內外相結合，引導自主探究

通過新生自主體驗、小課題、課題實驗、課程論文、校級競賽、課外研學課題等多元化、多層次、多梯度的課內外學習活動的教學資源和實驗室條件，滿足不同層次、不同基礎條件的學生個性化學習的廣泛需求。

繼續堅持基礎物理實驗課程論文申優制度，並逐步推廣至專業實驗教學，擴大學生研究性學習的參與面，有效激勵學生將課內研究性學習延伸至課外，在選拔少數優秀學生的同時，兼顧大面積學生在研學活動中受益。對於優秀學生，通過每年舉辦一次的校級物理實驗研究論文競賽延續其課程論文的優秀成果，點燃他們進一步研究的熱情。

以物理實驗論文及製作競賽、各級SRTP課外研學活動為載體，深化本科生創新工作室的建設，為學生搭建一個課內外結合學習、課外自主科研訓練活動、進行交流研討的舞台。通過多種渠道拓展學生的知識面，多方面地鍛鍊他們的能力，激發他們的創造力。通過學科競賽，激發他們的創造力以及面對應對激烈挑戰的能力。