個(gè)性化物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)PPT課件

1、蔡志崗蔡志崗中山大學(xué)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20082008年年1111月月1 1日復(fù)旦日復(fù)旦中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心2一一學(xué)院概況學(xué)院概況二二中心概況中心概況三三實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革收獲實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革收獲四四面臨的問(wèn)題面臨的問(wèn)題中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心3u19241924年，成立物理學(xué)系，是孫中山先生創(chuàng)建中山年，成立物理學(xué)系，是孫中山先生創(chuàng)建中山大學(xué)時(shí)的首批院系之一。大學(xué)時(shí)的首批院系之一。u19961996年成立物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，有年成立物理科學(xué)與工程技術(shù)學(xué)院，有u 物理學(xué)系物理學(xué)系u 光學(xué)與光學(xué)工程系光學(xué)與光學(xué)工程系u 微電子學(xué)系

2、微電子學(xué)系u1515個(gè)國(guó)家、省、校級(jí)科研機(jī)構(gòu)個(gè)國(guó)家、省、校級(jí)科研機(jī)構(gòu)u157157名教職員工名教職員工中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心4u 微電子學(xué)系微電子學(xué)系微電子學(xué)專業(yè)（教育部國(guó)家級(jí)特色專業(yè)微電子學(xué)專業(yè)（教育部國(guó)家級(jí)特色專業(yè)建設(shè)點(diǎn)）建設(shè)點(diǎn)）u 光學(xué)與光學(xué)工程系光學(xué)與光學(xué)工程系光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（廣東省名牌光信息科學(xué)與技術(shù)專業(yè)（廣東省名牌專業(yè)）專業(yè)）u 物理學(xué)系物理學(xué)系物理學(xué)專業(yè)（廣東省名牌專業(yè)）物理學(xué)專業(yè)（廣東省名牌專業(yè)）物理學(xué)專業(yè)（核工程與核技術(shù)方向）物理學(xué)專業(yè)（核工程與核技術(shù)方向）材料物理專業(yè)材料物理專業(yè)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心5u國(guó)家理科（物

3、理學(xué)）基礎(chǔ)科學(xué)研究與教國(guó)家理科（物理學(xué)）基礎(chǔ)科學(xué)研究與教學(xué)人才培養(yǎng)基地學(xué)人才培養(yǎng)基地u國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地國(guó)家集成電路人才培養(yǎng)基地中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心6 教職工總數(shù)教職工總數(shù)157157人人其中：教師總數(shù)其中：教師總數(shù)104104人人中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心7u一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)：物理學(xué)、光學(xué)工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)：物理學(xué)、光學(xué)工程u二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)：材料物理與化學(xué)、微電子二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)：材料物理與化學(xué)、微電子學(xué)與固體電子學(xué)學(xué)與固體電子學(xué)u二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)：電力電子與電力傳動(dòng)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)：電力電子與電力傳動(dòng)u國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科：凝聚態(tài)物理國(guó)家重點(diǎn)學(xué)科：凝

4、聚態(tài)物理u國(guó)家重點(diǎn)培育學(xué)科、廣東省重點(diǎn)學(xué)科：光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)培育學(xué)科、廣東省重點(diǎn)學(xué)科：光學(xué)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心8u 光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室光電材料與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室u 顯示材料與技術(shù)廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室顯示材料與技術(shù)廣東省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室u 廣東省教育廳太陽(yáng)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室廣東省教育廳太陽(yáng)能重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室u 廣州市新型固態(tài)電光源技術(shù)研究中心廣州市新型固態(tài)電光源技術(shù)研究中心u 廣州市納米環(huán)境與能源材料工程研究中心廣州市納米環(huán)境與能源材料工程研究中心u 中山大學(xué)高等學(xué)術(shù)研究中心中山大學(xué)高等學(xué)術(shù)研究中心1515個(gè)科研機(jī)構(gòu)個(gè)科研機(jī)構(gòu)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心9u教學(xué)

5、實(shí)驗(yàn)室面積教學(xué)實(shí)驗(yàn)室面積55005500平方米平方米u(yù)儀器設(shè)備總值儀器設(shè)備總值1100011000萬(wàn)元，其中本科教學(xué)實(shí)萬(wàn)元，其中本科教學(xué)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備驗(yàn)室設(shè)備21002100萬(wàn)元萬(wàn)元u物理類(lèi)專用圖書(shū)物理類(lèi)專用圖書(shū)1515萬(wàn)余冊(cè)；基地購(gòu)置的本萬(wàn)余冊(cè)；基地購(gòu)置的本科生專用圖書(shū)科生專用圖書(shū)50005000余冊(cè)余冊(cè)u(píng)物理學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)點(diǎn)物理學(xué)國(guó)家級(jí)實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心建設(shè)點(diǎn)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心10中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心11中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心12中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心13中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教

6、學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心14一、一、二年級(jí)二年級(jí) 三、三、四年級(jí)四年級(jí)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心15u按創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式和學(xué)習(xí)規(guī)律，組織按創(chuàng)新人才的培養(yǎng)模式和學(xué)習(xí)規(guī)律，組織實(shí)驗(yàn)課實(shí)驗(yàn)課三個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)三個(gè)循環(huán)的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)系列化近代物理實(shí)驗(yàn)系列化近代物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富的演示物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容豐富的演示物理實(shí)驗(yàn)與產(chǎn)業(yè)、科研密切相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)與產(chǎn)業(yè)、科研密切相關(guān)的專業(yè)實(shí)驗(yàn)u基礎(chǔ)基礎(chǔ)/ /綜合綜合/ /設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例：設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的比例：3:4:33:4:3u開(kāi)放式、探索性的自主學(xué)習(xí)開(kāi)放式、探索性的自主學(xué)習(xí)研制和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，承擔(dān)創(chuàng)新項(xiàng)目，參加各研制和改進(jìn)實(shí)驗(yàn)裝置，承

7、擔(dān)創(chuàng)新項(xiàng)目，參加各類(lèi)競(jìng)賽等類(lèi)競(jìng)賽等中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心16組合實(shí)驗(yàn)科研級(jí)和自動(dòng)化測(cè)控設(shè)備演示實(shí)驗(yàn)開(kāi)放實(shí)驗(yàn)滿足學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)需要的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)滿足學(xué)生個(gè)性化培養(yǎng)需要的基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心17量子效應(yīng)與磁共振系列量子效應(yīng)與磁共振系列晶體光學(xué)系列晶體光學(xué)系列材料物性系列材料物性系列核物理系列核物理系列根據(jù)物理原理、實(shí)驗(yàn)方法的相關(guān)性，根據(jù)物理原理、實(shí)驗(yàn)方法的相關(guān)性，形成形成5 5個(gè)系列化實(shí)驗(yàn)個(gè)系列化實(shí)驗(yàn)現(xiàn)代科學(xué)與測(cè)量技術(shù)系列現(xiàn)代科學(xué)與測(cè)量技術(shù)系列中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心18u引入科研級(jí)設(shè)備、為個(gè)性化實(shí)驗(yàn)

8、教學(xué)引入科研級(jí)設(shè)備、為個(gè)性化實(shí)驗(yàn)教學(xué)鋪路鋪路實(shí)驗(yàn)技術(shù)學(xué)習(xí)貫穿整個(gè)本科階段實(shí)驗(yàn)技術(shù)學(xué)習(xí)貫穿整個(gè)本科階段擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、深挖物理內(nèi)含擴(kuò)充實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、深挖物理內(nèi)含技術(shù)方法與科研、產(chǎn)業(yè)的無(wú)縫銜接技術(shù)方法與科研、產(chǎn)業(yè)的無(wú)縫銜接中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心19改造前：改造前：1.1. 只有三種固定的阻只有三種固定的阻尼狀態(tài)。尼狀態(tài)。2.2. 自能測(cè)每次擺動(dòng)的自能測(cè)每次擺動(dòng)的幅度和周期，不能幅度和周期，不能測(cè)角度隨時(shí)間的實(shí)測(cè)角度隨時(shí)間的實(shí)時(shí)變化。時(shí)變化。3.3. 只有三種固定的驅(qū)只有三種固定的驅(qū)動(dòng)力模式。動(dòng)力模式。中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心20改造后：改造后：1.1.

9、采用轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器采用轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器 可觀測(cè)角度、角速度隨時(shí)間可觀測(cè)角度、角速度隨時(shí)間的實(shí)時(shí)變化的實(shí)時(shí)變化 可觀察相圖可觀察相圖2. 2. 采用直流穩(wěn)壓電源直接給阻采用直流穩(wěn)壓電源直接給阻尼線圈和驅(qū)動(dòng)力線圈供電尼線圈和驅(qū)動(dòng)力線圈供電 可連續(xù)控制阻尼和驅(qū)動(dòng)力頻可連續(xù)控制阻尼和驅(qū)動(dòng)力頻率率 定量研究阻尼對(duì)擺動(dòng)的影響定量研究阻尼對(duì)擺動(dòng)的影響中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心21基礎(chǔ)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：用基礎(chǔ)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)：用 USB6008數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集器編制多通道數(shù)字電壓表和示波器。器編制多通道數(shù)字電壓表和示波器。近代物理實(shí)驗(yàn)：近代物理實(shí)驗(yàn)：PXI模塊化儀器模塊化儀器光電專業(yè)實(shí)驗(yàn)：光電實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)光電專業(yè)

10、實(shí)驗(yàn)：光電實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)科研：多通道溫度測(cè)控系統(tǒng)的研制科研：多通道溫度測(cè)控系統(tǒng)的研制中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心22u 學(xué)生掌握光器件技術(shù)參數(shù)的測(cè)量方法學(xué)生掌握光器件技術(shù)參數(shù)的測(cè)量方法u 熟悉常用測(cè)量?jī)x表的操作和使用熟悉常用測(cè)量?jī)x表的操作和使用u 并具有相關(guān)理論知識(shí)并具有相關(guān)理論知識(shí)中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心23中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心24中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心25“N N1”1”菜單式教學(xué)模式，把科研元素融入實(shí)驗(yàn)菜單式教學(xué)模式，把科研元素融入實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)。教學(xué)環(huán)節(jié)。u“N” “N” 指定范圍內(nèi)的可選實(shí)驗(yàn)

11、指定范圍內(nèi)的可選實(shí)驗(yàn) u學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣從開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中選取學(xué)生根據(jù)個(gè)人興趣從開(kāi)出的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目中選取“N”N”個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后預(yù)約，即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室上課。個(gè)實(shí)驗(yàn)，然后預(yù)約，即可進(jìn)入實(shí)驗(yàn)室上課。u學(xué)生不能學(xué)生不能“偏科偏科”，所選實(shí)驗(yàn)必須包含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)，所選實(shí)驗(yàn)必須包含實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的若干方面。目的若干方面。u“1” 1” 學(xué)生自主提出并設(shè)計(jì)的，開(kāi)放性、探學(xué)生自主提出并設(shè)計(jì)的，開(kāi)放性、探索型實(shí)驗(yàn)。索型實(shí)驗(yàn)。中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心26中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心27中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心28中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心29

12、中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心30中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心3119層非規(guī)整膜監(jiān)控圖層數(shù)材料監(jiān)控波長(zhǎng)19(HL)4H0.632810L(1.38)0.509411H(2.35)0.463112L(1.38)0.522613H(2.35)0.469114L(1.38)0.494715H(2.35)0.483816L(1.38)0.508617H(2.35)0.529818L(1.38)0.519119H(2.35)0.5069表4 19層非規(guī)整高反膜系中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心32理論反射譜線0404級(jí)學(xué)生陳偉峰：級(jí)學(xué)生陳偉峰：新版新

13、版LabVIEWLabVIEW軟件可進(jìn)行軟件可進(jìn)行大規(guī)模矩陣運(yùn)算大規(guī)模矩陣運(yùn)算編程編程，運(yùn)算時(shí)間較短運(yùn)算時(shí)間較短。存在多種連接外部程序的存在多種連接外部程序的運(yùn)算節(jié)點(diǎn)運(yùn)算節(jié)點(diǎn)，使，使得得LabVIEWLabVIEW功能更加強(qiáng)大。功能更加強(qiáng)大。實(shí)驗(yàn)反射譜線中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心33教學(xué)與科研緊密結(jié)合，導(dǎo)師（組）制、理教學(xué)與科研緊密結(jié)合，導(dǎo)師（組）制、理科基地和實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心形成整體?？苹睾蛯?shí)驗(yàn)教學(xué)中心形成整體。u 中心搭建本科生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái)中心搭建本科生開(kāi)放實(shí)驗(yàn)平臺(tái) 中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心34 自一年級(jí)開(kāi)始，對(duì)基地班、逸仙班實(shí)施導(dǎo)自一年級(jí)開(kāi)始，對(duì)基地班、逸仙班實(shí)施導(dǎo)師組制師組制 自三年級(jí)開(kāi)始，實(shí)施導(dǎo)師制，安排進(jìn)入科自三年級(jí)開(kāi)始，實(shí)施導(dǎo)師制，安排進(jìn)入科研實(shí)驗(yàn)室研實(shí)驗(yàn)室 5 5年來(lái)本科生承擔(dān)校級(jí)、院級(jí)科研項(xiàng)目共年來(lái)本科生承擔(dān)校級(jí)、院級(jí)科研項(xiàng)目共136136項(xiàng)項(xiàng) 中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心中山大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心35 在校內(nèi)光電實(shí)習(xí)基地的基礎(chǔ)上建立“” 教師、研究生和本科生形成梯隊(duì) 本科生“零門(mén)檻”參加項(xiàng)目組 學(xué)生自我管理，項(xiàng)目負(fù)責(zé)制 位置特殊，人