自然科学基础实验中心建设与实践

基础实验是理工科高校应用型人才培养体系中实践教学的重要环节,基础实验教学中心的建设是高校实践教学的重要保障。针对北京科技大学自然科学基础实验中心二十余年的建设与实践进行了分析与总结。从建设思路、运行机制及取得的成效等方面介绍了具有自然科学基础实验中心特色的管理与运行模式,并对自然科学基础实验中心的可持续建设与发展进行了展望,对高校实验教学中心的建设具有一定的参考意义。

高校基础实验中心信息化的建设与实践

高校实验室是进行实验教学、科学研究及生产实践的重要场所,是高校人才培养的重要基地,高校实验室信息化建设与应用是高校实验室未来管理与发展的趋势。北京科技大学自然科学基础实验中心,自成立以来便不断致力于信息化的建设,经过二十余年的发展与实践,自然科学基础实验中心的信息化建设已初显成效,可为其他同类高校信息化建设与管理提供参考。

大学物理实验教学中的“科-教-思”三者融合教学模式研究

论述了一种新的大学物理实验教学模式,该模式将科技前沿进展、物理实验教学、课程思政(科-教-思)三者融合。将大学物理实验中的基本物理原理与重大科技应用相联系,提高学生的学习兴趣,培养学生的创新意识,激发学生的创新热情,引导学生在课后积极应用物理实验原理进行技术开发和创新。通过学习我国重大科技成果,增强学生的文化自信和道路自信。通过学习科研报国榜样的事迹,引导学生毕业后投身国家急需的科研事业。该教学模式符合新工科建设要求,也符合为建设创新型国家培养后备人才的要求。

将LED光谱测量引入大学物理实验

"新工科"的建设要求我们培养具有面向未来的跨领域、跨学科的综合创新型人才。在这样的背景下,在大学物理实验教学中引入高新技术相关实验内容就显得尤为重要了。本文从LED领域的相关发展、LED发光原理及其光谱特性等几方面入手,给出了光栅光谱仪在LED发光光谱实验中的几个实验相关内容。希望通过本文,给出适合于大学物理实验的LED发光光谱实验内容,以实验内容为基础,给学习大学物理实验的学生更宽的视野,并打好未来工作的基础。

一个研究型设计实验:大学校园PM2.5分布

设计了校园PM2.5分布研究型实验,并应用于化学、生物和环境等专业本科生实验教学。本实验在教学过程中强化实验设计原则、实验设计基本方法、采样点设置、采样方法和监测技术等知识点,引导学生充分参与研究型实验的整个过程,锻炼学生分析问题、解决问题的能力。此外,对实验教学中需要注意的问题进行了总结。本实验已用于"科研方法与实验"公共选修课的教学。

大学物理实验线上教学的实践与思考

在2020年春季学期,受新冠肺炎疫情的影响,我校《大学物理实验》课程实施了线上教学。选择了科大奥锐的虚拟仿真实验作为线上实验平台,在教学过程中融入了网络直播课程、微课视频等教学方式并设计了基于学生能力考查的期末试卷。通过对比学生疫情前后的期末考核,发现采用这种教学方式的线上实验教学效果在学生的实验数据处理能力、实验学习能力、实验操作的理解等方面均与传统教学相差无几。但在文献阅读能力方面,由于学生"宅家"的过程中查阅文献不方便,文献阅读能力没有得到有效锻炼。这个结果为我们将来开展线上教学给予了一定的借鉴,尤其在后疫情时代,对于不能返校的留学生的物理实验教学方面更具有参考价值。

面向大学生科技竞赛的步进电机控制创新教学实训平台设计

根据某高校人才培养目标及工程专业认证对学生能力培养的要求,针对该校电子信息类学生参与课外科技创新活动时对步进电机的使用较为陌生的情况,开发了一款适用于学生科技竞赛赛前培训的步进电机控制创新教学实训平台。平台以高性能STM32系列单片机为控制核心,配备相应的外围电路和驱动器,实现了对步进电机位置和速度的精准控制。学生可以基于该平台学习嵌入式系统综合开发知识和步进电机运动控制原理,也可以直接将平台用于参赛作品实现及大学生科研训练项目(SRTP)开展。实际应用表明,平台的研发和应用弥补了相关专业理论教学大纲中对步进电机教学知识点的盲点,综合锻炼了学生的专业知识应用水平,有效提升了学生的实践能力、综合素质和解决复杂工程问题的能力。

新工科大学物理实验课程教学调研与改革实践

我们在2019年至2020年对北京信息科技大学、哈尔滨工业大学、华中科技大学、江西理工大学、西安交通大学、浙江大学、浙江工业大学等(按拼音排序)高校开设的“新工科”专业展开调研。通过收集与分析培养方案及教学大纲调研这些高校“新工科”专业《大学物理实验》课程的开展情况,通过向“新工科”专业师生发放调研问卷调研“新工科”专业对《大学物理实验》的需求。根据调研结果,我们分别提出了“机器人”专业与“新能源”专业的《大学物理实验》课程设置方案,并在教学中实施,取得了教学反馈。这些反馈信息可为兄弟院校新工科专业《大学物理实验》课程建设提供参考。

大学物理实验课反溯教学方法研究

为促进新形势下的“大学物理实验”课程体系改革,推动“高素质、创新型”人才培养朝新方向、高水平前进,北京科技大学“大学物理实验课反溯教学方法研究”课题组提出了物理实验课反溯教学方法,将现代科技的最新发展引入课程,对反溯教学方法进行了探索。课题组从实验现象出发,引导学生反溯基本物理学概念、原理和现象,并相应组织编排物理实验内容,激发学生的探索欲和创造欲,全面提升学生的学习兴趣和学习能力。课题组从实验室建设、新教材建设、新实验编排、本科生科技创新、实验课程与最新科研项目结合等多个角度出发,对“大学物理实验”课程体系进行了全面深化,促进学生变“要我学”为“我要学”,并取得了一系列教学成果。

加强实验教师队伍建设 争创“双一流”大学

实验教学是高等学校教学过程的重要组成部分,它的基本任务不仅是要使学生增强对理论知识的理解和掌握,更重要的是培养学生的创新思维和创新能力。实验室通过开放型实验、设计型实验、科技创新型实验,培养综合型人才。一支实力雄厚的实验队伍是培养掌握现代化科学技术的综合型人才和增强实验室活力的基础,没有高质量的创新型实验队伍,就无法有效地推进实验教学改革的进行。高校实验队伍的建设是搞好创新教育的关键,是培养卓越工程人才的关键,也是目前国家建设"双一流"大学的重要组成部分。

借鉴慕课理念,加速高校化学实验室网络平台建设

"慕课"(MOOCs,大规模在线开放课程)是新近涌现出来的一种在线课程开发模式,已在全球高等教育界引发热潮。"慕课"以其优质的网上教学课程和崭新的教学模式,冲击着中国的传统教育体制。化学实验是培养学生操作技能和实践能力的重要途径,是在线课程不能取代的。把慕课理念用于指导化学实验室网络平台建设,对高校实验室教学改革具有一定指导意义。

基于翻转课堂的电工技术实验教学研究

翻转课堂将知识传授和知识内化两个阶段颠倒,真正体现了以学生为中心的工程教育理念。针对高等理工科院校非电类专业电工技术实验预习效果差,实验课时不足等问题,创造性地构建了基于翻转课堂的电工技术实验教学模式,并根据其组成和流程给出了实施的关键要点。实践证明,该教学模式将学生的被动学习转化为主动学习,对提高学生实验兴趣和综合能力有积极的作用。

化学实验与科研方法课程教学模式探讨

将研究型教学模式引入化学实验与科研方法课程,通过构建"课堂学习-自主实验-科学指导"三位一体的教学体系,开展科研方法论理论教学,设计以文献调研、实验设计、实验实施、结果分析为主线的研究型教学实验,建立多元化考核体系,激发学生科研热情和创新意识。

材料力学扭转实验的扩展与探讨

作为对传统材料力学实验中圆轴扭转实验的延伸和扩展,对复合材料杆件的扭转性能进行了分析,将实验测试结果和理论值进行了比较,所涉及的实验测试和理论分析内容可直接应用于材料力学实验课程中,是对材料力学实验改革的有益尝试,对于加强学生对课程内容的掌握和应用以及对工程实践和科研分析能力的培养均有实际意义。

基于翻转课堂的电工技术实验教学模式探析

"电工学"是高等理工科学校非电类专业开设的一门实践性很强的技术基础课,电工技术实验是整个电工学教学的重要环节,对提高学生动手能力、增强教学效果具有直接的影响。翻转课堂将知识传授和知识内化两个阶段颠倒,真正体现了以学生为中心的教学理念,近几年在国外已经取得了较好的教学效果。通过对电工技术实验教学现状、翻转课堂教学模式的分析研究,探讨了将翻转课堂教学模式应用于电工技术实验教学以提高实验教学质量的可行性,并给出了构建电工技术实验翻转课堂教学模式的有效措施。

基于多元智力理论的学生实验成绩量化评价

基于多元智力理论,细化学生学习过程中的各个环节,制定量化考核标准,构建了多元化-全过程大学物理实验课程学生成绩量化评价体系.该评价系统注重学习过程考查和学生能力评价,突出平时考核,旨在更科学、客观地评价学生的学习成绩,引导学生自主学习,提高学生实验的积极性和主动性,促进学生科学实验素养形成,切实提高实验教学的质量.

高校化学实验室职业健康与防护

高校化学实验室是高校教学、科研的重要基地。化学实验室存放的化学试剂种类繁多,使用的教学、科研仪器种类多样,同时化学实验室也是火灾高发区域,这都对实验室工作人员构成了一定潜在危险。本文就化学实验室存在的职业危害进行分析,并提出了相应的防护措施和看法。旨在提示高校重视实验室安全管理,加强实验室职业健康安全意识,减少职业危害。

组合杆件扭转实验设计与课程教学实践

设计制作了一种比较复杂的弯扭组合变形结构作为实验装置.基于材料力学空间杆件的弯扭组合变形的强度计算,确定施加扭矩载荷的弹性极限值.对该装置进行了两组扭转实验测试,测试结果和理论计算结果比较表明,二者吻合较好.本实验是对材料力学实验改革的有益尝试,可直接应用于材料力学实验教学中.

将拉曼光谱技术引入大学物理课堂教育的浅析

"新工科"的建设要求我们培养具有面向未来的跨领域、跨学科的综合创新型人才。在这样的背景下,在大学物理课堂教学中加强教学内容与高新技术之间的联系与融合显得尤为重要。本文介绍了拉曼效应的发现、拉曼光谱技术的基本原理以及拉曼光谱技术的一些应用。希望以拉曼光谱技术为例,抛砖引玉,尝试使新的物理学实验方法与手段进入课堂,改变学生们对大学物理教学中内容陈旧的印象,体会到物理学是新技术发展的源泉。

交-交变频同步电机调速系统的实验仿真研究

利用交-交变频同步电机调速系统原理,采用PSIM软件建立了气隙磁场定向控制的交-交变频同步电机调速系统的仿真模型,对系统模型进行了仿真测试,验证了该模型的稳定性。结合实际热连轧过程,对交-交变频同步电机系统注入电网的谐波进行研究,得到交-交变频同步电机系统运行时谐波的变化规律及其影响因素。实验结果表明,仿真波形变化与现场的波形变化基本相同,该模型可辅助相关理论研究。