一、发展历程
南京航空航天大学物理实验中心的前身是1952年建校初期筹建的普通物理实验室(后改名为大学物理实验室),隶属于当时的物理教研室,主要承担全校的大学物理实验教学。
时任副总理李岚清参观我校物理实验中心
改革开放后,物理实验教学进入快速发展时期。1999年大学物理实验室以优异成绩通过了江苏省教育委员会主持的基础课教学实验室合格评估。2000年通过“211工程”项目建设了近代物理实验室。2001年在大学物理实验室、近代物理实验室和演示物理实验室的基础上设立物理实验中心。“十五”期间,学校通过“十五规划”建设项目建设了应用物理实验室,并新建了演示物理实验室。为了进一步加强实验教学工作、整合实验教学资源和师资力量,2003年9月,在4个实验室的基础上,设立了校级物理实验中心。2007被列为江苏省实验教学示范中心建设点。
二、教学模式
开放:中心自2001年开始建设物理实验教学网络化数字平台,在我校率先全面实行以人为本、自我学习和自主学习为主的开放式教学,受到同学们普遍欢迎,实验教学质量和管理水平逐年提高。
创新:中心积极引导学生开展课外创新活动,在实验场地、设备和指导教师方面给予大力支持,并面向全体学生建立创新实验室,为学有余力的学生提供实践制作和开发、自主管理、自主学习以及对专项课题进行研究的工作平台。
交叉:中心积极探索对工科学生进行近代物理实验技术训练的新模式,开设了“近代物理与高新技术”课程和“课题性近代物理实验”课程,从而使学生初步掌握近代物理学原理、基本实验方法以及在高新技术中的应用,以适应培养新世纪高科技人才的要求。
研发:中心立足大学物理教学,并以“特色化、精品化、现代化”的设计思想建设“物理演示与探索实验室”,开设“物理演示与探索”选修课程。一方面,购置各类原理性演示实验,以配合大学物理课堂教学;更重要的一方面是贯彻科研与教学相互融合的先进理念,把本校若干项重要的科研成果中的物理原理提炼出来,在相关专家指导下,设计开发物理与科研相互结合的演示仪器。
三、师资力量
现在,物理实验中心共有任课教师37人,具有高级职称人员21人,全部获得硕士及以上学位%,其中物理实验中心原主任施大宁教授为江苏省教学名师、江苏省师德先进个人,吴平教授、杨雁南教授为南航教学名师。
为了优化实验队伍的学历结构,提高实验人员教学、科研水平,中心鼓励实验人员在职攻读高一级的学位和进修学习。近几年中心已有7人在职攻读博士学位,2人攻读硕士学位,3人分别到复旦大学、中国科技大学进行了短期进修。
另外,物理实验中心在日常实验教学工作中,还通过集体备课、试讲、相互听课等形式,进行教学研究和讨论,提高实验教学水平。
四、实验设施
实验室用房面积5000平方米,设备2915台/件,仪器总值1509余万元;面向全校43个专业及外国留学生共开设实验课程12门,实验项目达147个。
物理实验中心的设备利用率保持在95%以上,2000年以来,物理实验中心利用“211工程建设”项目、“十五”建设项目、开放实验室重点建设项目等经费,新建了近代物理实验室和应用物理实验室,扩建、充实了大学物理实验室,重建了演示物理实验室。
实验室仪器设备配置品质优良、组合优化。仪器设备配备档次符合实验项目要求,数量合理,保证实验教学质量。同时鼓励教师自制有利于培养学生创新的实验仪器设备,创建仿真物理实验室和创新实验室。
五、教学成果
多年来我中心共发表教学科研论文50余篇;获国家精品和省精品课程(一类)建设项目各一项,获省教育厅资助教改课题一项;由本中心老师指导的大学生创新基金获国家和省资助各一项,在省物理学会组织的大学生创新比赛中获一等奖一项,二等奖2项,三等奖4项;在江苏省第五届高校基础物理教师上好一堂课竞赛一等奖一项、三等奖一项、优秀奖一项。
承担的部分教改项目:
1. 施大宁主持贯彻通识教育原则 拓展大学物理教学内涵”,2004年获江苏省教学成果一等奖。
2. 刘小廷等旋转磁场演示仪获全国高校第八届物理演示教学仪器评比二等奖。
3. 施大宁主持省级教改课题贯彻通识教育原则 ,构建大学生物理后续系列课程体系,2007年。
4. 杨雁南主持 突出创新,建设高水平的物理演示与探索实验室,校教改二等奖,2007。
5. 李季平指导的创新基金项目“基于MCU技术的迈克尔逊实验仪”获得国家大学生创新性实验计划2008项目立项。
6. 江苏省第五届高校基础物理教师上好一堂课竞赛马海霞获一等奖,刘曙娥获三等奖,杨玉娥获优秀奖。
7. 施大宁主持《大学物理》2006年评为江苏省一类精品课程课。
8. 施大宁主持《物理与艺术》2009年被评为国家级精品课程。
9. 施大宁主持学校新世纪教育教学改革重点项目:“大学物理素质教育系列课程建设和实践”。
自编实验教材:
《大学物理实验——基础篇》,张广斌、李香莲主编,机械工业出版社(2017)
《大学物理实验》,李香莲主编,高等教育出版社(2015)
《大学物理实验》,刘小廷主编,科学出版社(2009)
《普通物理实验》,南航印刷,自编讲义(2009)
《Physics Experiments》,潘风明主编,南航印刷,自编讲义(2007)
《大学物理实验》,刘小廷主编,苏州大学出版社(2005)
《近代物理与高新技术》,吴平主编,国防工业出版社(2004)
《大学物理实验》,刘小廷主编,航空工业出版社(2000)
《近代物理实验》,南航印刷,自编讲义
《应用物理实验》,南航印刷,自编讲义
《演示物理实验》,南航印刷,自编讲义
六、自制仪器
全体中心人员在抓好教学质量的同时,还有部分同志参与了教学仪器的自行研制和改造工作,并取得了系列成果。自制仪器如下:
1. DJY-1YW型云纹动静双态杨氏模量测量仪
2. SDC-4型数显温控导热系数测定仪
3. JC-2D型多功能激光全息测试仪
4. EQ-2101型零横向漂移抗干扰密立根油滴仪
5. GW-D201型光纤综合测试仪
6. QB-02D型气垫摆
7. XP-1数显智能温控线膨胀系数测定仪
8. DYR-2型加热式动态杨氏模量测量仪
9. DY-D99型多功能动态杨氏模量测量仪
中心始终贯彻科研与教学相互融合的先进理念,设计开发的物理与科研相互结合的特色化演示实验如下:
实验名称 | 涉及的物理原理 | 相关的科研成果 |
超声电机中的物理原理 | 电磁学中压电现象,超声原理,光学测量等 | 国家发明二等奖:超声电机的设计。 |
磁悬浮现象 | 磁场分布特性,磁场中的转子运动等 | 国防科技进步一等奖:高温磁悬浮轴承研究 |
风洞模型 | 流体力学,伯努利定律,空气压强 | 国防重点实验室:低速风洞实验室 |
空气粘盘 | 空气粘制阻力,材料表面特性 | 国防重点实验室:低速风洞实验室 |
光纤陀螺 | 进动,光纤传输,光电传感 | 国防科技进步二等奖:无人机飞行控制与导航系统 |
旋转磁场演示仪 | 磁场分布特性、动力学 | 教指委:全国高校第八届物理演示教学仪器评比二等奖 |
七、继往开来
长期以来,物理实验中心以“加强基础、培养能力、提高素质、突出创新”为教学指导思想,以培养与提高学生的科学实验素质和创新能力为目标,通过“211工程”建设、“十五规划”建设、开放实验室重点建设等项目,对物理实验中心的课程体系、教学方式、教学内容、实验方法和技术手段,以及教学管理等方面进行了系统的改革与建设,取得了丰硕的成果,形成了自己的特色。“知周万物,道济天下”,南京航空航天大学物理实验中心将以“培养高素质、创新型人才”为根本目的,不断探索和创新,将实验中心真正建设成为创新人才培养的中心。