“新工科”背景下机电系统控制实验课程改革与实践

针对当前机电系统控制实验课程的教学现状,结合“新工科”多元化、创新型卓越工程人才的培养新要求,构建了“强基础、重分析、知识过渡、创新设计”的多元化机电系统控制实验教学体系,建立了以前沿科技激发兴趣,学生独立设计与思考,教师辅助指导与启发,多平台资源并用的多维度实验教学模式,形成了全方位、多角度、综合性强的实验教学评价体系。通过对该实验课程的改革与实践,增强了学生学习积极性,有利于学生对控制知识的深刻理解和掌握,并进一步提高了其学以致用和科技创新能力。

“数字电子技术实验”的创新人才培养改革

针对课程教学实施中的痛点问题,“数字电子技术实验”进行了以创新人才培养为目标的综合改革。通过重构匹配行业发展的教学内容、构建差异化教学体系、实施传统教学+云课堂+远程实验的多元化教学手段,为学生营造宽松自主的学习环境,激发学习内驱力;通过考核机制优化提供学习外驱力。教学实践证明,创新人才培养效果显著,课程整体满意度较高。

创新物理实验教学:光学实验在光纤通信中的应用实践

针对大学物理实验课程中存在的实验内容与前沿科技脱节、缺乏创新思维训练这两个问题,哈尔滨工业大学(深圳)物理实验中心团队以光学实验与光纤通信技术的联系作为切入点,通过丰富教学内容、改进考核方法、结合竞赛与科研等方式改进了教学方法,取得了良好的效果。学生的学习积极性、主动性得到极大提升,创新思维能力显著增强,并在竞赛中取得了优异的成绩。

金属材料高温力学性能分析综合实验设计与实践

采用高温材料力学试验机结合三维全场应变测量系统,将先进科研技术手段融入实验教学,构建了教学型高温静态拉伸实验方法,新建了金属材料高温力学性能分析综合实验。该实验以激光引伸计法、三维非接触式全场应变测量法(3D-DIC法)测量高温变形,实现高温拉伸变形从单一数值输出到全场变形可视化。实验还设立了独立考核与团队合作考核相结合的考核模式,以前沿技术促进教学质量提升,加强了学生创新能力及科研能力的培养。该实验已进入本科生创新实验及研究生力学实验课程体系中,取得了良好效果。

以项目为导向的“图形转移技术”实验教学案例设计

针对材料专业人才培养需求和微电子制造技术实验的特点,设计了一个以LED芯片封装项目为对象,以图形转移技术为依托的实验教学案例。通过对该案例的实验内容、实施过程、课程思政设计等多方面研讨,展开对图形转移技术实验案例的研究与探索。以一个封装支架的制造贯穿整个实验过程,综合运用电子材料、工艺制造设备、测量设备,构建完善的实验流程,以期提升学生利用理论知识解决实际问题的能力,增强学生对电子材料理论知识的理解,打造一个电子材料实践应用平台,促进学科交叉融合教学建设。

ROS无人驾驶创新实验课程研究与教学实践

基于ROS的无人驾驶系统设计与控制是为本科生开设的一门创新实验课,旨在使学生了解当前无人驾驶技术研究的热点与难点,通过学生自主动手设计无人驾驶汽车结构、控制系统、传感系统、动力系统等模块,自主开发自动驾驶、环境识别等算法,自主制作、调试无人驾驶汽车,从而激发学生研究兴趣,增强学生创新实践能力。

基于自助共享理念的智慧型开放实验室建设

全天候开放型实验室已经成为高校学生进行创新创业活动的主要场所,对于培养学生创新实践能力尤为重要,通过实验室的智慧管理可以实现学生即想即做的目标。基于自助共享理念的智慧型开放实验室适应了当前全天候开放实验室的需求,构建“易感知、好管理、可共享”的智慧实验室,为创新者提供环境舒适、配套齐全、自由开放的协作环境,解决仪器共享、设备电源管理、资产出借管理、盘点等痛点于一体的全天候开放型实验室难题,创新者可以全天候进入实验室开展创新创业活动,实验室管理者可以有效管理及维护实验室设备,同时可以有效地评估创新者使用实验设备的情况。

机器视觉创新实验课教学研究与实践

为促进综合创新实践能力的培养,以基于智能硬件的机器视觉项目开发与实践创新实验课为基础,设计了项目引导案例驱动式教学方案。以项目为主导,通过分解项目所涉及知识内容,构建知识点图;再将知识划分并归纳总结为若干相互关联又可相互独立的模块;然后,针对各个模块均设计若干典型实验案例,采用案例驱动式推动各模块相关理论知识的学习;最后,通过项目的正向综合训练,使学生进行高效的知识构建、整合及内化。教学实践表明,项目引导案例驱动式教学方案能有效提升学生创新实践能力。

材料专业本科生实验教学与创新实践能力培养

材料科学致力于材料组织结构、性能、制备和应用的研究,是世界各国科技发展规划中非常关键的重要领域。材料专业本科生实验课程,作为培养创新实践型人才的核心环节,存在改革转型升级不足、课程体系内涵重构程度不够、实验教学管理水平落后等问题。以本校材料科学与工程专业本科生实验教学模式为例,分析了材料学科本科生实验教学的现状,提出了以新材料产业需求为导向确定人才培养的目标和方向,旨在助力科研创新要素与行业生产要素的融合,培养高层次复合创新型科技人才。

Bi_(2)Fe_(4)O_(9)纳米片制备及其压电催化性能实验设计

压电催化是由压电晶体的应力诱导电效应驱动的催化过程。为进一步提高压电材料的压电催化性能,对制备铁酸铋压电材料Bi_(2)Fe_(4)O_(9)的传统水热法进行了优化改进,并探索了其压电催化降解性能及相关机理。利用XRD、SEM、XPS等表征手段分析了Bi_(2)Fe_(4)O_(9)样品的形貌尺寸和元素分布,利用FPM、压电瞬间电流等测试了其压电性能,以罗丹明B模拟废水考察了基于Bi_(2)Fe_(4)O_(9)压电催化的高级氧化体系。结果表明,通过改进水热法制备的Bi_(2)Fe_(4)O_(9)样品是具有光滑表面、单分散性、平均尺寸为910 nm×82 nm的薄片状形态纳米片结构。XRD及XPS结果表明,Bi_(2)Fe_(4)O_(9)样品纯度高,且Bi、Fe、O元素均匀分布。PFM及压电电流测试发现,Bi_(2)Fe_(4)O_(9)纳米片具有很好的压电催化性能。超声波空化诱导Bi_(2)Fe_(4)O_(9)纳米片压电催化S_(2)O_(8)^(2-)体系(US/Bi_(2)Fe_(4)O_(9)/S_(2)O_(8)^(2-))的罗丹明B(RhB)去除率达97.8%,表明超声活化压电和压电催化多场耦合系统具有显著的协同促进作用。

基于大学物理实验第二层次教学的学生创新能力培养探讨

从第二层次大学物理实验教学、全国大学生物理学术竞赛和大学生创新能力培养之间关系的角度,分析了大学物理实验第二层次教学和大学生物理学术竞赛中存在的学生能力培养不足的问题.提出了在大学物理第二层次实验教学中,通过深挖学生创新能力培养的内涵,并与全国大学生物理学术竞赛成果相融合来提高学生创新能力培养的途径.

比较教学法在红外光谱分析实验教学中的探索与应用

紧密结合实验特性和教学目的,提出将比较教学法应用于实验课堂,深入探讨了其在红外光谱分析实验教学中的应用与实践。通过实施这种教学方法,学生不仅能深入理解透射法与衰减全反射红外光谱分析法的异同点,而且能掌握这两种方法的实际应用技巧。实践表明,比较学习法有效推动了高分子材料分析实验的教学改革和质量的提升,有助于强化学生实践操作能力,激发他们的科研兴趣,为培养未来的科研人才奠定坚实基础。

虚实结合式物理实验教学设计——以磁光效应及其在光通信中的应用为例

哈尔滨工业大学(深圳)物理实验中心团队在“新基建”、新一代信息技术背景下,将物理实验教学与信息通信技术有机结合,开发出一系列与光通信技术相关的物理实验项目,并以磁光效应为例,开发了线上虚拟仿真实验项目。线上线下两种教学方式有机融合,使教学方式更加灵活。课程内容兼具科学性、直观性与趣味性,并能实现分层次教学,极大地激发了学生的学习兴趣和创新实践能力,使学生在竞赛中取得了优异的成绩,极大地提升了教学质量。

企业经营模拟在工程训练教学中的探索与实践

探索以创新创业为导向的新型人才培养模式,在工程训练课程引入企业经营模拟实训,是对工程训练课程实训内容和人才培养模式的一种创新,对学生综合能力的培养具有深远的意义,达到工程训练课程“综合创新训练”的教学目标。详细阐述了企业经营模拟实训的课程设置、教学设计与实施以及教学特色,课程以学生为主,实践性强,是一种“先行再论后知”的体验式教学模式。通过企业经营模拟实训,拓展工科学生的知识体系和思维方式,提升了学生的企业经营与管理能力、实践能力和创新创业能力,提高了工科学生的综合素质,为学生今后的就业和创业奠定良好的基础。

电类基础“实践课程+竞赛”立体化建设

面向自主创新的社会人才需求,面对多学科专业背景,从课程出发,进行了电类基础实践系列:技术基础实验、实习实训以及创新竞赛的功能定位、实践内容、教学形式等立体化融合建设的研究探索,旨在使电类基础实践类课程紧跟行业发展,内容新颖充实,教学手段高效有力,创新活动丰富多彩,实验平台全面共享,以提升学生综合创新、工程实践能力和社会责任感。

“模拟电子技术”实验的混合式教学改革探究

随着信息技术的发展以及培养方案的不断调整,线下教学已不能满足教学的要求。为此,对“模拟电子技术”实验的教学模式进行了深入的探索,基于线上资源、远程实验平台、仿真软件等多种平台,进行混合式教学改革。从“以赛促学,以赛促教”的需求出发,重构课程内容,制定实施过程,并构建多元评价体系。实践表明,混合式教学的使用可以有效提高课程的质量。

国家战略人才和急需紧缺人才实验教学培养模式的研究

战略人才和急需紧缺人才培养所面临的新挑战对实验教学提出了新要求。针对实验教学方法与学生特点不匹配、实验教学考核与培养目标相脱节、实验教学内容与产业要求有差距等问题,设置与产业相关的实验项目,开设模拟生产的创新实验,改革实验教学“小课堂”,用好产业专家、社会企业等产业“大课堂”资源,做好思政教育与实验课堂教学的融合工作,为培养更多具有创新精神与实践能力的战略人才和急需紧缺人才提供有力支持。

基于数字化教学空间的无机化学课程建设与实践

文章以哈尔滨工业大学哈尔滨、深圳和威海三个校区的基础化学教学团队为依托,以建设“一校三区”化学虚拟教研室为契机,针对当前在线教学中存在的教学模式思考不足、以“课程为中心”和难以满足个性化学习需求等问题,提出建设并完善集合在线开放课程和智能学习空间一体化的数字化教学空间,探索基于数字化教学空间的教学新模式,旨在实现三个校区在人才培养能力上的互补与提升,并可为同类型的在线开放课程建设提供借鉴。

高校化学类实验室安全设施设计探索与实践

高校实验室建设国家标准暂未出台,大部分高校实验室安全设施配置陈旧不全。以实验室安全事故的分析原因为依据,结合哈尔滨工业大学(深圳)实验与实践创新教育中心化学类实验室建设过程中的实际经验,系统地介绍了实验室通排风和新风系统、实验室紧急喷淋与洗眼器、消防设施和急救箱4类实验室安全设施,切实保障实验室师生安全。

嵌入式系统设计实验教学改革与实践

针对嵌入式系统设计课程目前的实验教学现状,提出“注重基础,重视实践,加强创新”的实验教学思想,以单片机口袋仪器为实验平台,探讨如何建立以案例教学为主的教学内容体系、实验教学方法和实验评价考核机制,通过展示学生在该课程实验中的作品,说明案例化实验教学模式值得进一步推广。