长江大学基础物理实验室.docx
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长江大学基础物理实验室
长江大学基础物理实验室
建设规划
长江大学基础物理实验室
2005年9月
目录
一、基础物理实验室建设规划……………………………………………3
二、力、热学实验室建设规划……………………………………………14
三、电磁学实验室建设规划………………………………………………20
四、光学实验室建设规划…………………………………………………26
五、近代物理实验室建设规划……………………………………………31
六、附件1长江大学基础物理实验室2004年教学任务统计………37
七、附件2长江大学基础物理实验室第一阶段建设的设备配置
及新增设备方案…………………………………………38
八、附件3长江大学基础物理实验室建设领导小组
及各实验室建设小组名单………………………………42
长江大学基础物理实验室
建设规划
规划制定负责人：
曾庆军
规划制定主要参加人员：
吴美钧李太全张昆实程庆华韩立波杨长铭
王阳恩雷达王贵昌苏海涛李军黄海
吴青峰凌向虎彭秀华江西刘长发陈一之
长江大学基础物理实验室
2005年9月
1、前言
基础物理实验课是理工科学生开设的一门基础实验课程，通过物理实验可以培养学生发现、分析和解决物理问题的能力，提高学生动手能力，培养学生的创新精神和创新能力，可以引导学生掌握科学的思维方式，养成优良的科学作风和协作精神。
因此，基础物理实验课的教学、实验室的建设及仪器装置的先进性直接关系到高校的人才培养质量。
教育部充分认识到基础物理实验课是理工科学生进行科学实验基本训练的开端，在培养高素质人才中起着不可替代的作用，对基础物理实验的建设一直十分重视，特别是近年来通过中央财政部与地方共建高校经费改善了一批高校的基础物理实验的仪器设备及实验场所，加大了基础物理实验课的建设，建立了一批基础物理实验国家级精品课程及示范中心。
近年来，全国许多高校逐渐认识到基础物理实验在培养高素质人才中的重要作用，加大了对基础物理实验的建设。
通过多渠道筹集资金，利用“211”工程和基地建设的经费、世行和日元贷款、基础实验示范中心经费、中央与地方共建高校经费等建立起一大批设施齐全、实验仪器先进、实验场所宽敞的基础物理实验中心。
这一批基础物理实验中心，在教学内容上淘汰了陈旧过时内容，增加了反映现代科学发展的新内容；在实验设备上，引进了与新技术相关的实验设备，淘汰了传统实验中的落后仪器；在教学模式上，由封闭式改为开放式教学，对不同的学科专业，根据实验教学要求的变化，采取不同的教学模式；在教学和实验室管理上，大力利用现代IT技术改进实验教学和实验室管理，利用因特网实行开放式实验预约，开展计算机仿真实验，部分传统实验与计算机技术结合，实现实验数据的处理、分析电脑化；开展计算机多媒体辅助教学和网络远程教学。
长江大学成立之后，随着学校规模的扩大，招生人数的增加，基础物理实验教学资源严重短缺，实验场地狭窄，实验仪器台套数不足，设备老化，档次偏低，长期处于超负荷运转状态，相当一部分设备已到了报废期，实验设备完好率和实验开出率都较低。
为了尽快解决当前存在的这些问题，我们本着从加强学生的分析、综合、解决问题的能力和培养学生实际动手能力出发，进行了一些调研工作，参观了国内多所高校的基础物理实验室，研究了基础物理实验课改革的发展趋势，我们认为长江大学的基础物理实验室必须尽快改善现有办学条件，拓宽实验场所，维修实验设施及实验用房，购置新的实验仪器，增开大量综合性、设计性和创新性的实验，将基础物理实验室建设成高质量、高水平的基础实验室。
2、基础物理实验室建设的意义
物理学在人的科学素质培养中具有重要的地位，物理学的理论是建立在实验基础上的，在人才科学素质培养中起着不可替代的重要作用。
顺应科学技术新的综合化趋势的主流，在物理实验课程体系中，教学内容和教学方法、手段应进一步向开放型转变；提供给学生知识面广、信息量大、先进的网上资源；创造多元化的教学环境，着重培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力，适应时代的发展、科技进步的创新能力。
因此，基础物理实验课的教学体系及教学质量、实验室的建设及管理直接关系到学校的人才培养质量，长江大学有必要尽快建设一个高质量、高水平的基础物理实验室。
３、基础物理实验室建设的指导思想
基础物理实验室建设的指导思想是：
3．1整合资源，统筹安排。
合校之后，基础物理实验室有３个实验分室，即东校区、城中校区和西校区物理实验室。
各实验分室的实验仪器及实验教师队伍差距比较大，同时又存在资源闲置状况。
通过实验室的建设，统筹各校区实验室的人力及物力，利用好现有资源。
3．2全面规划，分步实施。
基础物理实验室的建设是一个全面的、长期的工作，既要考虑现阶段的教学任务，又要考虑长期的发展；既要考虑硬件的建设，又要考虑软件的建设；既要考虑实验技术人员的培训，又要考虑实验教师队伍的建设。
同时，由于实验室建设经费的不足，在全面规划的基础上又必须采取分步实施的办法。
3．3精选项目，优化配置。
随着科学技术的进步，基础物理实验的内容越来越广泛。
根据本校的实际情况，精选出适合于本校学生及专业的基础物理实验项目。
3．4注重创新，办出特色。
只有创新，才能发展；只有创新，才能办出特色；办出特色，才能更一步的发展。
４、基础物理实验室建设的目标
经过３年时间的建设，基础物理实验室达到以下目标:
（1）项规章制度，理顺基础物理实验室的管理；制定物理实验课程教学条例，规范物理实验课程的教学环节。
（2）央与地方共建项目资金、银行贷款及省级基础实验课示范中心资金购置数量足、质量好的基础实验仪器及研究性实验仪器。
实现实验仪器设备的网络化管理，实验室的仪器仪表及其使用说明等材料的开放，提高实验技术人员的仪器管理、使用和维修技能。
（3）层次的教学模式，即：
预备性实验、一级、二级、三级、四级实验、
科研实验及演示实验。
实验项目内容及个数达到省级基础物理实验课示范中心的标准，综合设计性实验、创新研究型实验的内容达到整个实验课内容的５０％以上，内容包含力、热、电、光、近代物理基础实验及光纤技术、磁共振、核物理技术、超声波技术、传感器技术、光谱技术等。
（4）验课进行全开放式的教学。
包括实验预约的网络化、实验教材及实验
指导书等资料开放、实验预习实现网上仿真实验化、实验在线帮助及答疑的网络化、实验成绩查询及学生对实验管理及教学反馈意见的网络化。
（5）验室的建设提高基础物理实验室的管理水平和实验教师的教学水平及
科研能力，培养及建立一支动手能力强、教学和科研双过硬、专尖结合的师资队伍。
同时，开展实验教学规律的研究，探讨出适合于本校基础物理实验课的教学模式、教学内容及教学体系等。
（6）适用于本校基础物理实验课的教学大纲、教材、教学指导书及ＣＡＩ课件等。
通过实验项目的实施及建设，不断加强教学、教材、人员、仪器设备、环境与设施的规范化建设，将基础物理实验室建设成一个开放式的、培养高质量、高水平、复合型人才的物理实验基地，通过物理实验教学培养和提高学生的创新精神、创新能力、科学思维方法和科学素质，同时使基础物理实验室的管理、教学及科研水平达到国家教育部的本科评估标准，将基础物理实验室建设成为省级物理实验教学示范中心。
5、基础物理实验室建设的规划
5．1基础物理实验室管理体制
在学校和物理学院的领导和管理下，认真贯彻《高等学校实验室工作规程》，严格执行国家有关部门制定的相关规定，依照长江大学实验室管理制度，建立建全物理实验室的各项规章制度。
包括：
“物理实验教师岗位职责”、“物理实验室技术人员岗位职责”、“物理实验室学生实验守则”、“物理实验室低值耐用品管理制度”、“物理实验室安全管理制度”、“物理实验室仪器设备使用管理制度”、“物理实验室仪器设备损坏赔偿制度”等。
基础物理实验室对实验教师及实验技术人员实行公开招聘，竞争上岗，制定出一套行之有效的开放式管理模式，对上岗人员通过学生网上评估、岗位考核等方法定期进行考核。
利用现代化的网络技术手段，实现实验教学、实验室基本信息和仪器设备的计算机网络化管理，实现实验室资源面向全校及社会的全面开放。
具体包括：
（1）基础物理实验课程的教学大纲、实验教材、实验指导书、实验的CAI教材；
（2）实验室的仪器、仪表及其使用说明；（3）实验室人员的基本情况，包括实验教师及实验技术人员的学历、职称及教科研简介；（4）校内外学生的实验预约及教师的实验教学；（5）学生成绩的网络在线查询及对实验管理及教学的反馈意见等；（6）基础物理实验室近期的工作计划及建设规划。
5．2拟建设实验室
依照国家教委1993年制订的“普通物理实验大纲”、高等学校物理教学指导委员会1999年会议所确定的“高校物理专业（四年制）普通物理实验教学基本要求”，结合基础物理实验室所开设的课程，拟建设7个实验室，实验内容主要是物理学科的基础实验项目。
（1）力学实验室
（2）热学实验室
（3）电磁学实验室
（4）光学实验室
（5）近代物理实验室
（6）演示实验室（第二阶段建设）
5．3各实验室拟建设规模
根据长江大学的在校学生人数，参照2004年长江大学基础物理实验室开设的实验课程及实验教学工作量，适当考虑对校外开放的情况，在现有建设经费总量有限的情况下，基础物理实验室的建设规模设计为：
每年承担30万人学时的实验教学，基础实验实现一人一组，能同时接纳500名学生实验。
各实验室的建设规模见表1所示。
表1各实验室建设规模
序号
实验室名称
实验室面积（m2）
备注
1
力学实验室
4×64
2
热学实验室
2×64
3
电磁学实验室
7×64
4
光学实验室
6×64
5
近代物理实验室
5×64
6
演示实验室
3×64
第二阶段建设
7
电磁场与电磁波实验室
1×64
5．4基础物理实验室第一阶段建设的实验项目设置及仪器配置方案
实验项目设置原则：
根据普通物理实验教学基本要求及教学大纲，优先考虑基础类实验项目，保证设计性及近代物理实验项目。
其具体项目见各实验室建设规划，实验项目的分布见表2。
实验仪器设备配置原则：
基础且部分仪器能通用的实验配置26台套；其它基础实验及综合实验配置13或8台套；近代物理及专题实验配置4～6台套。
实验仪器设备购置原则：
仪器性能优良，性价比高；仪器售后服务好；仪器购置厂家相对集中；仪器增补，厂家不变。
根据实验室的建设规模及目前的建设经费，基础物理实验室第一阶段建设的设备配置方案、第一阶段建设需要新增的设备计划和仪器购置建议的型号见附件2。
表2实验项目的分布
实验室名称
开设项目（个）
教学大纲要求项目（个）
设计性、综合性、创新性实验
预备性实验（个）
一级实验（个）
二级实验（个）
三级实验（个）
四级实验（个）
项目（个）
比率（%）
力学实验室
16
13
10
62.5
3
7
5
0
1
热学实验室
10
7
5
50.0
0
5
4
1
0
电磁学实验室
19
14
14
73.7
2
6
9
1
1
光学实验室
19
10
11
57.9
0
6
9
2
2
近代物理实验室
18
16
18
100.0
0
0
0
13
5
合计
82
60
58
70.7
5
24
27
17
9
5．5基础物理实验课的教学模式
根据基础物理实验的教学规律，将基础物理实验教学内容分为六个层次＋演示实验：
（1）预备性基础物理实验。
本级实验开设的目的是：
使少数基础较差的学生能掌握最基本的、最常用的物理实验仪器的使用及其注意事项，掌握最基础的物理实验操作技能和实验方法。
该级实验的教学对象是一年级上学生。
（2）一级基础物理实验。
本级实验的内容主要是基础实验，开设的目的是：
让学生学习和掌握基本实验程序、基本操作技能、基本实验方法、常用仪器使用、基本物理量的测量、以及掌握数据处理的一般方法及对实验结果的评价等。
（3）二级基础物理实验。
本级实验的内容主要是综合性、设计性实验，开设的目的是：
培养及提高学生的综合思维、创新能力及综合应用知识和技术的能力。
（4）三级基础物理实验。
本级实验主要是以近代物理实验技术为主的综合实验，学生在本级物理实验中将学习近代物理实验技术的思想、方法、技术和应用。
（5）四级基础物理实验。
本级实验主要是专题性基础物理实验，学生通过做开放式的专题性基础物理实验，提高其整体素质，为今后专业实验奠定一定的基础。
（6）科研物理实验。
将教师科研工作中的实验部分提供给学生，学生在教师指导下，在自行调研的基础上，写出调研报告，设计实验方案，完成实验课题。
（7）演示实验室。
设置目的：
配合大学物理理论课的教学，训练学生观察、分析能力。
该部分内容计划第二阶段进行建设。
5．6教师队伍建设
以基础物理实验教学为主要目的，通过教学与教研、科研相结合，提高教师业务水平，建设一支合理梯队的高素质的教学科研型教师队伍。
通过培养年轻的专职实验教师骨干队伍，形成实验室建设和课程的核心；通过有计划、有目的地派出去、请进来的办法，提高教师的学术、教学水平；引进高水平的教师，改善教师的学历结构，优化教师的职称结构；建立健全各项人才选拔、培养、管理及鼓励制度，使师资队伍建设规范化、系统化；明确实验技术人员的岗位责任制，邀请有关专家及仪器厂家的技术人员开办短期培训班，提高实验技术人员的实验技能，建设一支技术水平高、责任心强的实验技术人员队伍；力争在3年建设完成后，教师中的高职称比例达到70%以上，硕士以上学历达到80%，实验技术人员中的高职比例达到70%以上，本科以上学历达到90%。
6基础物理实验室建设的主要措施
6．1明确目标，统一思想
利用这次中央与地方共建实验室的机遇，加强基础物理实验室的建设。
在实验仪器、实验用房及实验桌椅等硬件方面，利用中央与地方共建高校项目经费及学校的支持，争取将基础物理实验室建设成与省内一流高校相同水准的实验室。
同时，通过这次实验室建设，在师资队伍建设、课程建设、教材建设、教学及科学研究等方面能达到一个新的高度。
基础物理实验是学校的基础课程，其水平直接影响到学校教学质量的好坏和人才的培养。
基础物理实验室的建设成功，可为培养高素质的创新人才、为长江大学建设成为在全国有一定影响的综合性大学打下坚实的基础。
6．2组织机构及人员落实
学校的领导、国有资产管理处、财务处、教务处、后勤管理处等部门的指导是基础物理实验室建设成功的保障。
在物理科学与技术学院教学委员会的直接领导下，组建以物理学院主管实验教学的领导为组长的基础物理实验室建设领导小组及各实验室建设小组（见附件3），具体负责各项建设工作的实施。
积极依靠物理实验教师及实验技术人员，充分发挥他们多年的实验教学和实验管理经验，使他们成为基础物理实验室建设的主要力量。
6．3政策落实
基础物理实验室建设任务重，时间紧，必须对所有参加建设的成员明确职责、目标和任务，奖惩分明，各实验室建设小组负责人负责本实验室的建设规模、建设内容、实验项目开设及仪器购置型号等。
根据基础物理实验室建设标准，结合实验研究、改革与建设的具体内容进行量化管理，重点强调质量达标，以激励机制鼓励大家按高标准建设基础物理实验室。
6．4监督检查，评估落实
按照“公开、公平、公正”原则，落实财务管理，做到专款专用。
以公开、公正的方式招标采购，保证实验仪器设备的质量，防止经费的流失和乱用。
充分发挥学校财务、审计、国资、纪检监察及广大教职工的监督作用，加强经费的透明度，确保经费用到实处，保证实验室建设的质量和水平。
接受中央、省、学校及学院专家组的随机和定期检查评估，分期分段自检、自评总结，积极整改。
7、基础物理实验室建设时间安排与进度表
根据学校的安排及基础物理实验室建设的需求，具体安排与进度如表3。
表3基础物理实验室建设时间安排与进度表
时间
内容
2005.1～2005.4
①成立基础物理实验室建设领导小组、各实验室建设小组。
②基础物理实验室现在仪器的清查及维修。
③调研国内其它高校基础物理实验室的建设。
2005.5～2005.8
①根据立项申请书，制定基础物理实验室建设的总体规划、各实验室的建设方案、实施方案与措施。
明确各阶段的进度、任务与标准。
②本校学院专家对基础物理实验室建设规划进行详细论证，
③落实基础物理实验室房屋装修、实验桌椅购置等事项。
2005.9～2005.10
①落实各实验室仪器设备购置计划。
②实验课教学大纲的撰写、实验教材的编写申报。
③实验室建设方案的专家评审。
④购置设备的招标。
⑤实验室管理规章制度的制定。
⑥实验技术人员的培训。
2005.11～2006.1
①环境整治。
实验室装修及各项配套设施到位。
②新设备的安装、调试及试运行，各实验室提交试做结果报告。
③各实验室整改发现的问题，提交总结报告。
④学校组织验收。
认真听取专家意见，拟定整改方案并实施。
⑤实验教材、实验教学指导书的编写。
⑥准备材料，为中央、省专家组进校评估验收作好充分准备。
⑦准备下学期的实验课及第二阶段建设的规划。
8基础物理实验室建设经费预算
中央与地方共建长江大学基础物理实验室项目经费预算见表4。
表4经费预算表
投入
支出
序号
来源
经费（万元）
序号
支出事项
经费（万元）
1
中央财政拨款
250.0
1
新增仪器设备
364.9
2
调研费
2.0
3
软件建设及仪器维修费
14.6
2
学校配套资金
380.0
4
实验室维修费
129.1
5
实验室配套设施
112.9
6
不可预见经费
6.5
3
合计
630.0
7
合计
630.0
长江大学基础物理实验室
力学实验室、热学实验室建设规划
方案制定：
张昆实苏海涛凌象虎
负责人：
张昆实
长江大学基础物理实验室
2005年9月
一、力学实验室、热学实验室建设的目的
力学实验和热学实验是学生进入大学物理学习阶段所接触的第一部分实验
内容。
力学实验室和热学实验室的建设目的是：
1、按照综合性大学基础物理实验室的要求和物理实验的教学大纲，配齐或更新力学和热学实验的仪器设备，创造优良的实验条件和环境，为培养高素质的大学生提供保障。
2、规范实践性教育环节，努力提高实验教学质量，通过力学实验和热学实验的教学，使学生加深对理论课的理解，同时培养提高学生的实验动手能力和实验素养，为后续实验课打下扎实的基础。
3、调整实验结构和资源配置，提高实验教学管理水平和实验教学资源的利用率，使我校实验教学工作再上新的台阶。
二、力学实验室、热学实验室的实验内容
实验室开设的实验课程：
1．大学物理实验（力学、热学部分）
2．力学实验
3．热学实验
力学、热学实验室拟开设的实验项目：
1、长度和物质密度的测量*
2、惯性秤*
3、单摆测重力加速度*
4、牛顿第二定律的验证*
5、偶然误差的统计规律研究*
6、用三线摆测物体的转动惯量*
7、弦振动的研究**
8、动量守恒定律的研究**
9、复摆的研究**
10、杨氏模量的测定（伸长法）**
11、声速的测量**
12、液体粘滞系数的测定**
13、流体法测物体密度的方法研究**
14、液体的流速与压差关系的研究**
15、液体粘滞系数与温度关系的研究**
16、超声波测试实验***
17、液体的比热容测定*
18、空气比热比的测定*
19、热功当量的测定*
20、冰的融解热的测定*
21、水的汽化热的测定*
22、金属线胀系数的测定**
23、固体导热系数特性的研究**
24、表面张力系数的测定**
25、空气相对压力系数特性的研究**
26、黑体辐射实验**
*基础实验；**设计性、综合性、创新性实验；***系列实验。
三、力学实验室、热学实验室的基本规模
实验室6—11：
面积64m2实验：
杨氏模量，转动惯量。
实验室6—101：
面积64m2实验：
密度测定，粘度测定，长度测量，复
摆。
实验室6—102：
面积64m2实验：
单摆，气轨实验（动量守恒、牛二定律），偶然误差统计规律。
实验室6—104：
面积64m2实验：
惯性秤，超声波测试，弦振动，流速与压强的关系。
实验室6—106：
面积64m2实验：
导热系数，表面张力，金属线胀系数，空气比热比，黑体辐射。
实验室6—108：
面积64m2实验：
热功当量，冰的融解热，水的汽化热，液体比热容，空气相对压力系数。
四、力学实验室、热学实验室的设备配置
1、实验室装修及设施：
地面：
铺设600×600的玻化砖及1.2m高的墙裙。
墙面：
三层白底，二层墙面油漆。
水电灯网线：
每间实验室安装一个水龙头及水池；重新铺设电力线路，支线允许电流不少于３０Ａ；每间实验室左右墙面各安装４个接线盒（多功能）；重新安装节能电灯；每间实验室左右墙面各安装４个网线盒；更换电扇、黑板。
门窗：
安装推拉式铝合金窗户（含纱窗）。
气垫导轨实验桌12个规格：
长×宽×高=1.5×0.7×0.8m
比热及长度测量实验桌6个规格:
长×宽×高=2.0×0.5×0.8m
除实验室3外,其余五个实验室需实验桌18×5个
计算机桌6个
实验柜12个
实验凳24×6个
办公桌椅6套
2、实验仪器及设备：
（见附件）
五、力学实验室、热学实验室建设项目
1、实验室硬件建设
实验设备的安装调试
5个实验室实验仪器的调试
自制实验仪器
流体流速测定仪
角动量守恒实验仪（二期）
2、实验室软件建设
物理实验教学大纲（电子版）
物理实验教材（电子版）
相关仪器仪表使用说明（电子版）
相关实验的CAI教材
六、力学实验室、热学实验室建设人员
1、实验室建设负责人
张昆实（男、56岁、教授、硕士）
2、室建设主要成员及其职责
姓名
承担任务
张昆实
参加《力学实验》《热学实验》教学大纲的编写与定稿，参与力学实验教材的编写。
凌象虎
负责《热学实验》教学大纲的编写，参与热学实验教材的编写。
苏海涛
负责《力学实验》教学大纲的编写，参与力学实验教材的编写。
李葵芳
参与仪器调试及实验室日常管理等工作。
七、力学实验室、热学实验室建设的实施方案
1、首先对几所重点高校（如华中科技大学,华中师范大学等）的实验中心建设
方法、管理等情况进行调研,再结合本校实际情况提出力学、热学实验室的建设方案和规划。
2、根据教育部颁布的《工科大学物理实验教学大纲》和《物理专业普通物理
实验教学大纲》的要求，确定力学实验和热学实验的教学内容。
3、根据选定的力学、热学实验课题和要求，确定仪器设备的购置计划。
4、考察仪器设备生产厂家产品的性能、质量等情况，进行仪器设备购置的招
标工作，把好购置仪器设备的性能质量关。
5、认真做好到货仪器设备的验收检验工作，将验收合格的仪器设备在各实验
室安装布置到位。
八、力学实验室、热学实验室建设的进度计划
起止时间
完成任务的内容
第一阶段
2005.1～2005.4
根据实验
升级会员 