高等学校基础课试验教学示范中心建设标准.docx

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高等学校基础课试验教学示范中心建设标准

高等学校基础课实验教学示范中心建设标准

（讨论稿）

“十五”期间，为了全面贯彻落实教育部《关于加强高等学校本科教学工作提高教学质量的若干意见》文件精神，进一步提高高等学校基础课实验室的建设和管理水平，推进实验教学改革，保证教学质量，拟在高等学校建设100个左右具有辐射、示范作用的基础课实验教学示范中心，为高等学校培养适应新世纪国家经济建设与社会发展需要的、具有国际竞争能力的高素质创新性人才创造条件。

根据教育部启动的《新世纪高等教育改革工程》实验室建设和发行项目，特制定《高等学校基础课实验教学示范中心建设标准》，宏观指导并规范高等学校基础课实验室的建设与管理，推进实验室体制和实验教学改革，促进教学资源共享。

首期制定的标准包括物理、化学、生物、力学、机械、电工电子、计算机基础课实验室仪器设备配备和实验教学项目。

此标准对示范中心的体制与管理、实验教学、实验教材、实验人员、仪器设备、环境与设施六个方面提出了规范化建设要求，为高等学校基础课实验教学示范中心的审定和指导高校基础课实验室不断上层次上水平建设提供参考。

一、体制与管理

1、基础课实验教学示范中心（以下简称“中心”）属于校级实验中心，与学科建设紧密结合，实施校、院（系）两级管理，全面负责本科学生基础课实验教学工作。

2、学校负责中心的建设，提供其正常运转、维修及更新改造经费。

学校上级主管部门必要时给予支持。

3、中心实行主任负责制，主任由学校任免。

中心人员实行公开招聘、竞争上岗、定期考核的管理机制。

4、中心在承担学校本科基础课实验课实验教学工作的同时，积极开展实验教学课程体系、内容、理论和技术方法、手段的研究。

5、中心向校内外开放，负责人员培训，发挥示范作用。

6、中心充分利用现代化技术手段实现实验教学、实验室基本工作信息和仪器设备的计算机网络化管理。

7、中心必须贯彻《高等学校实验室工作规程》（国家教委主任20号令），执行《高等学校仪器设备管理办法》（教高〔2000〕9号）以及国家有关部门制定的相关规定。

二、实验教学

1、实验课程体系

实验教学是构成高等学校课程教学的重要组成部分。

中心应按照新世纪经济建设和社会发展对高素质创新性人才培养的需求，同理论教学紧密结合，科学地设置实验项目，并注重先进性、开放性和将科研成果转化为教学实验，形成适应学科特点及自身系统性和科学性的、完整的课程体系，全面培养学生的科学作风、实验技能以及综合分析、发现和解决问题的能力，使学生具有创新、创业精神和实践能力。

2、实验教学内容

实验教学内容包括：

基本实验：

提高型实验（综合性、设计性、应用性等）；

研究创新型实验。

其中提高、研究创新实验应在全部实验项目中占有一定的比例。

中心实行开放式教学，实验室提供选题（参见附件含必修、选修），学生可自带课题，中心为学生提供技术指导等全方位服务。

3、实验教学方法和手段

（1）中心开展实验教学应符合学生的认识规律和实际水平，要根据不同学校、不同学科的特点建立以学生为中心、实现以学生自我为主的教学模式。

实验安排应由浅入深，由简单到综合，并能充分调动学生学习的主动性。

学生通过实验教学应掌握基本实验操作方法，能够正确地使用仪器设备，准确地采集实验数据。

具有正确记录、处理数据和表达实验结果的能力；认真观察实验现象进行分析判断、逻辑推理、作出结论的能力；正确设计实验（选择实验方法、实验条件、仪器和试剂等），并通过查阅手册、工具书及具其他信息源获得信息以解决实际问题的能力。

要注重培养学生实事求是的科学态度，百折不挠的工作作风，相互协作的团队精神、勇于开拓的创新意识。

（2）中心应运用现代化技术及先进的实验教学手段，充分利用网络，使用计算机辅助教学实验软件和多媒体教学课件，推广应用虚拟、仿真等实验技术手段。

同时对于必要的实验要促进虚拟、仿真实验与实际实验的结合。

（3）基本实验原则上应1人1组。

部分其他实验可根据需要2人一组，少数大型实验，同组人数可适当增加。

各科实验教学参考内容详见附件。

4、实验课时

中心实验课与理论课时的参考比例如下（含课内外学时）：

物理50%左右

化学120％左右（本专业120%，其他100%）

生物100％左右（本专业100％，其他30％）

力学25％左右

机械30％左右

电工电子40％左右（工科40%，理科30%，师范类25%）

计算机70%左右

5、实验教学的考试与考核

中心实验教学的考试与考核要鼓励创新，要采取平时成绩同期末考试成绩相结合的做法。

平时成绩以实验操作、实验能力、实验结果及实验报告是否准确、规范化为主要依据。

要鼓励学生在实验中有所创新，对于有创见的学生，成绩从优。

实验成绩要登记、建档。

6、实验教学研究及成果

中心要根据学科的发展、社会的需求，及时开展对实验教学内容的研究与更新，要积极地把科研成果转化为实验项目。

中心学年更新实验项目数应达到总实验项目数的5％。

每四年中心应至少要有一本正式出版的自编实验教材或有一项实验教学改革成果获省、部级奖。

7、中心开放

中心计划内数学任务应服从教学计划的安排，每天可开放时间不少于10小时。

有的实验可实行阶段性全时开放或预约开放。

物理、化学、生物、电工电子示范中心的工作量每年至少应达到8万人时数，力学、机械示范中心达到3万人时数，计算机示范中心达到20万人时数。

三、实验教材

1、中心应有正式出版的与理论教学结合的自编实验教材和中长期编制实验教材计划。

中心各实验课均要使用自编或引进的高水平教材。

教材应多样性（包括立体化教材），并有广阔的覆盖面和足够的实验项目（包括计算机辅助实验教学软件和多媒体教学课件）。

教材内容要反映课程内容与体系改革以及实验教学改革和研究的成果，既要体现基础性又要具有先进性，既要体现学科的内涵，实验内容的更新，又要有反映新技术、新方法、新设备的现代实验技术和手段。

2、中心教材要符合实验教学大纲的要求，对不同专业的实验课程留有充分的选择余地。

3、各类实验教材要在保证质量的原则下充分体现自身的特色。

四、人员

中心应拥有一支国内一流水平的基础课实验队伍，其人员组成的层次、结构、数量应科学、合理，满足中心正常运转需求。

一般具有硕士以上学历和具有高级职称人员应不少于50％。

全体人员应爱岗敬业，团结合作，具有创新精神和实验能力。

1、中心人员基本由三部分组成：

实验教师（含主讲教师和任课教师）、实验技术人员（含管理人员）、技术工人。

2、中心主任1人（正高级职称），全面负责中心的实验教学、中心建设和管理工作。

可兼任课程主持人，参与教学与科学研究。

设副主任2人（副高级以上职称），协助主任工作。

3、实验教学（含专、兼职）从事实验教学与研究工作，其中主讲教师是课程教学和教改的骨干，负责对任课教师和助教的指导，对课程的教学质量负有责任。

鼓励理论课教师从事实验教学、实验教师兼任理论教学，实现两类教师与教学的融会贯通。

4、中心应大力推行聘请研究生做助教的制度，并要加强管理和教学指导，保证教学质量。

5、实验技术人员从事实验前后的准备、实验设备的研制，实验技术的开发，仪器设备的维护及中心日常工作的管理等。

中心以工作量1～1.5万人时数配备一名实验技术人员为宜（计算机示范中心除外）。

6、中心每年要根据国内外先进知识与技术的发展制定对不同人员的培训计划，以保证中心工作水平的不断提高。

五、仪器设备

中心根据现代化教学手段的需求配备一定数量的计算机，用于开展计算机网络教学。

要根据所开设的实验教学内容配置相应的仪器设备，避免仪器设备的闲置浪费。

仪器设备配备的档次要符合要求，套数要有一定规模，以保证学生的实验教学质量为依据（参看四、实验教学章节）。

1、仪器设备完好率要保证在95％以上。

2、中心运行维护费要保证在仪器设备总值的3％以上。

3、中心应保证大部分仪器设备处于国内先进水平。

一般情况下，机电设备平均年更新改造率要保证在8％以上，电子仪器10％以上，计算机20％以上。

4、中心应有体现学科特色的自制教学仪器设备。

5、贵重仪器设备年使用效益评价分数要达到合格标准。

仪器设备配置详见附件。

六、环境与设施

中心实验室要有与本学科组适应的学术水平以及体现精神文明的人文环境。

中心应满足以下条件：

1、实验室生均占有实际使用面积至少2.5m2。

2、实验室房间高度不低于2.5m，地面防滑、耐磨，地面和墙面有特殊需要的要耐腐蚀。

3、房屋无破损，无危漏隐患，需防振的要远离振动源。

实验台、柜、桌、椅无破损、符合规范标准。

4、实验室通风良好。

根据实验要求需控温控湿的实验室，温度保持在16℃～26℃，湿度保持在60％左右。

5、实验室照明良好，桌面150lx以上。

水、电、气管道、网络走线布局安全、合理、符合国家规范。

噪声一般低于55dB（机械设备可低于70dB）。

6、中心要根据国家有关部门的规定有防火、防盗、防爆、防破坏基本设备和措施。

高压容器、易燃、易爆、有毒等物品要按国家有关规定合理存放，专人管理。

使用放射性同位素和有害射线的要有许可证。

有三废处理措施，符合环保要求。

7、中心教学环境清洁、整齐、卫生，避免师生在实验过程中的交叉感染。

附件：

各科实验教学参考内容和仪器设备配备参考方案

一、物理

实验教学参考内容

1．速度、加速度的测定；2．动量守恒、能量守恒定律；3．转动惯量的测量；4．杨氏模量；5．比热；6．潜热（熔解热、汽化热）；7．热膨胀系数；8．热导率的测定；9．相变临界现象的研究；10．质量与密度的测量（气、液、固）；11．力学传感器（位移、应力速度、加速度…）与其应用；12．温度传感器及其标定和应用；13．粘滞系数的测定；14．阻尼、受迫振动；15．弦振动；16．声速的测定；17．振动模式研究；18．单摆混沌装置；19．傅里叶频率合成；20．复摆与耦合摆；21．直流电桥；22．非平衡电桥及其应用；23．非线性元件的伏—安特性；24．弱电流测量（F-H实验）；25．高温超导材料的导电性能与转变温度的测量；26．交流电桥；27.介电常数的频率特性；28．RLC电路的暂态过程；29．RLC电路的稳态过程；30．RLC谐振电路的幅频特性与相频特性；31．存贮示波器及其应用（瞬态过程的测量）；32．示波器原理及其应用；33．电信号的傅里叶分析；34．三相电特性及其应用;35．交流电路功率；36．霍尔效应；37.磁滞回线；38．用非线性电路研究混沌现象；39．光电效应；40．逸出功的测定；41．荷质比的测定；42．密立根油滴实验；43．电子衍射；44．几何光学；45.迈克尔逊干涉仪；46，玻璃折射率与波长的关系；47．衍射光栅；48．各种缝、孔衍射现象的定量研究；49．F—P干涉仪；50．线、圆、椭圆偏振光的定量研究；51．旋光现象；52．分光计的调整及使用；53．原子能级的研究；54．光栅单色仪的调整与应用；55．光学多道分析器（OMA）的调整与应用；56．吸收光谱；57．荧光光谱；58．傅里叶光谱仪；59．光速的测定；60．光的色度研究；61．全息术；62．光学傅里叶变换；63．光电传感器的特性及其应用；64，单光子计数器；65．CCD特性的研究；66．小型镀膜机及真空的获得与测量；67．薄膜厚度和折射率的测量；68．光纤传感器特性的研究与应用；69．光纤通讯；70．黑体辐射；71．中、高真空的获得与测量；72．薄膜制备；73．薄膜厚度的实时检测；74．薄膜特性测试；75．低温的获得与测量；76．固体材料低温特性的测量（比热、热导、电导、磁导等）；77．高温超导材料的制备与测量；78．超导磁效应的研究；79．超导量子干涉器件的研究；80．测量相对论速度电子的动能与动量关系；81．激光谐振腔与模式的研究；82．半导体激光器特性的研究；83．染料激光器的调整与光束的控制；84.激光在实时测量中的应用；85．激光的倍频与混频；86．光学双稳态；87．卢瑟福散射；88．γ能谱测量；89．康普顿散射；90．符合测量；91．穆斯堡尔效应；92．x光荧光谱；93．工业CT；94．P—N结电容和杂质浓度分布；95．变温霍耳效应；96．核磁共振；97．电子自旋共振（微波波段）；98．铁磁共振；99．光泵磁共振；100．磁共振现象；101．斯特恩—盖拉赫实验；102．原子光谱；103．分子光谱；104．拉曼光谱；105．塞曼效应；106．法拉弟效应；107．克尔效应；108．光纤应用；109．χ光衍射；110．X光透射；111．透射电镜的使用；112．扫描电镜的使用；113．扫描隧道显微镜（STM）的使用；114．原子力显微镜（AFM）的使用；115．电光调试；116．声光调试；117．超声光栅；118．超声探伤；119．等离子体中离子、电子温度、密度的测量；120．等离子体德拜长度、振荡频率测量；121．微波的产生、反射、吸收；122．微波干涉、衍射；123．巨磁阻效应；124．纳米材料制备与测量；125．虚拟仪器在物理实验的应用；126．仿真物理仪器。

说明：

1．演示实验、选修实验和自学实验，因各校的差异很大，任课教员的个性对实验的选择影响太大，故不列入参考目录。

2．CAI课件的内容也未列入本目录。

3．项目”70”以前的题目基本上是基础物理实验的内容，项目70以后的题目基本上是近代物理实验的内容。

由于近年来科学技术的发展，一些传统的近代物理实验已进入基础物理实验，但两者之间仍有交叉、重叠，所以总的题目没有按传统的力、热、电、光，近代来分类。

4．一些已不适应时代发展的题目均未列入本目录，如与分析天平、电位差计、灵敏电流计、冲击电流计、棱镜摄谱仪等相关的题目。

仪器设备配备

1．气轨及其配套设备；2．转动惯量仪（转动式、扭摆式）；3．传感器系统实验仪；4．微机x-y记录仪；5．杨氏模量测量装置（CCD、振动式）；6．固体线胀系数仪；7．闪光法测不良导体热传导系数装置；8．动态法测良导体热传导系数装置（温度波法）；9．电子天平；10．温度传感技术实验仪；11．空气比热容比测定仪；12．铁磁材料居里温度测试仪；13．熔点仪；14．数字温度计；15．可编程控温仪；16．粘度系数测定；17．玻耳共振仪；18．弦音计；19．声速测定仪；20．单摆混沌装置；21．双光栅弱振动测定仪；22．傅里叶频率合成装置；23．直流桥；24．非平衡桥；25．P-N结特性测试仪；26．高温超导材料特性测试装置；27．直流稳压、稳流源；28．交流电桥；29．函数发生器；30．可编程函数发生器；31．数字电压表（多用表）；32．可编程数字多用表；33．标准电阻、电感、电容；34．模拟示波器；35．读出示波器；36．存储示波器；37．霍耳效应仪；38．F-H实验装置；39．e/m测量装置；40．光电效应测量装置；41．逸出功测量装置；42．非线性电路混沌装置；43．密立根油滴仪；44．电子衍射仪；45．振动样品磁强计；46．频谱分析仪；47．介电谱仪；48．平行光管；49．光具座；50．光学平台；51．迈克耳逊干涉仪；52．气动扫描F-P干涉仪；53．单缝衍射仪；54．光刻衍射板组合；55．衍射光强自动记录仪；56．偏振光实验系统（自动）；57．旋光仪；58．分光计；59．傅里叶红外光谱仪；60．光栅单色仪；61．光学多道分析器（OMA）；62．光速测定仪（调制式）；63．激光功率计；64．傅里叶透镜；65．液晶光阀；66．光电传感器（光电倍增管、光电池、光导管……）；67．单光子计数器；68．CCD实验装置；69．椭偏仪；70．黑体辐射实验仪；71．色度学实验仪；72．Ne,Hg,H灯；73．He-Ne激光器；74．半导体激光器；75．YAG激光器；76．小型镀膜机；77．中、高真空系统；78．光学镀膜测厚仪；79．晶体测厚仪；80．检漏计；81．小型制冷机（10K）；82．低温杜瓦及控温装置；83．低温材料物性测量装置；84．真空高温炉及其控制系统；85．相对论实验装置；86．微机多道分析器；87．可调谐激光器及电源；88．激光光束分析仪；89．倍频晶体及控制装置；90．双稳态光路；91．γ谱仪；92．α散射装置；93．康普顿散射装置；94．符合装置；95．CT实验仪；96．辐射监测仪；97．锁相放大器；98．变温霍耳效应；99．核磁共振仪；100．微波波段自旋共振仪（谐振式、边限式）；101铁磁共振仪；102．光泵磁共振仪；103．教学用微型磁共振成象装置；104．斯持恩—盖拉赫实验装置；105．拉曼光谱仪；106．塞曼效应装置；107．光纤应用装置；108.光纤传感、放大装置：

109．音频光纤通讯仪；110．数字光纤通讯仪；111．X光衍射仪；112．小型X光实验装置；113．X光荧光仪；114．透射电镜；115．扫描电镜；116．扫描隧道显微镜（STM）；117．原子力显微镜（AFM）；118．电光调试仪；119．声光调试仪；120．法拉弟效应仪；121．克尔效应仪；122．等离子体诊断仪；123．微波实验系统；124．微波分光计；125．穆斯堡尔实验装置；126．超声换能器、放大器；127．超声GPS模拟系统；128．高斯计；129．虚拟仪器；130．仿真实验装置。

二、化学

实验教学参考内容

1．操作及技术

玻璃仪器的洗涤及干燥；滴定管、移液管以及容量瓶的使用和校正；天平的使用；溶液的制备；滤纸和滤器的使用；加热方法（直接加热、水浴加热、油浴加热）；煤气灯和喷灯（酒精或煤气）的使用；冷却方法（冷凝管、水浴、冰盐浴）；搅拌方法（机械搅拌、电磁搅拌）；固液分离（倾析、常压过滤、减压过滤、离心分离）；沉淀转移、洗涤、烘干、灼烧；结晶和重结晶；气体制备、净化和吸收；溶液萃取；试样的干燥（烘干、真空干燥和干燥剂的选择）；回流；蒸馏（简单蒸馏、分馏和精馏、减压蒸馏、水汽蒸馏、共沸蒸馏）；高压钢瓶的识别和使用；压力的控制与测量（包括真空的获得和检漏）；压力计的使用（包括真空计）；温度的控制与测量；热电偶温度计的选择和使用；流体的加料、稳压和稳流；流量的测量与流量计校正；常用电极的制备。

2．化合物的合成

无机物制备（热分解、复分解、氧化还原等）；有机物制备（常量、小量、半微量合成、多步合成、光、微波、超声及电化学合成等）；配合物合成（配体取代、直接反应、氧化还原等）。

3．基本物理量及有关物理参数的测定

（1）基本物理量：

浓度、pH值、摩尔气体常数、阿佛加德罗常数、熔点、沸点、蒸汽压、密度、粘度、折射率、比旋光度、溶解度；

（2）热力学性质：

温度、热效应、活度系数、平衡常数；

（3）电化学性质：

电导、电动势、离子迁移数、ζ电位；

（4）表面与胶体：

表面张力、固体比表面积、胶体电泳速度；

（5）结构：

磁化率、偶极矩、摩尔折射度；

（6）动力学性质：

反应级数、反应速率常数、活化能；

（7）化工参数：

雷诺系数、阻力系数、给热系数、传热系数、总传质系数、理论塔板当量高度、塔板效率、停留时间分布、动力学参数。

仪器设备配备

1．常用仪器与设备

大气压力计（数显压力计）；温度计（玻璃、热敏电阻、热电偶）；天平；pH计；电导率仪；旋光仪；折射率仪；温差测量仪；氧弹热量计；温度控制仪（常温、高温）；真空泵；超级恒温槽；检流计；稳压电源（直流、交流）；安培表；马弗炉；管式炉；烘箱；搅拌器；记录仪；万用表；U压力计（数显式低真空压力计、数显微压差压力计）；小电容仪；磁天平；差热分析仪；熔点测定仪；离子活度计。

2．常用分析仪器

分光光度计；紫外可见分光光度计；红外光谱仪；原子发射光谱仪；原子吸收分光光度计；气相色谱仪；高效液相色谱仪；单扫描示波谱仪；微库仑计；示波器。

3．化工设备及装置

流量计；离心泵；吸收塔装置；精馏装置；气体输送机械；换热器；实验反应器。

4．选用仪器

荧光光度计；x-衍射仪；质谱仪；核磁共振仪、*离子光谱仪；*顺磁共振仪；*四圆单晶X射线衍射仪；循环伏安计；高压反应釜；数显温度计；*元素分析仪；微波器；*超声波发生器。

三、生物

实验教学参考内容

1．生物基本特征的了解和种类的识别

动、植物和微生物重要代表类群的形态特征与分类鉴定。

2．生物器官、组织、细胞和亚细胞形态结构的观察和分析

代表物种的个体和器官解剖；显微镜的使用；组织切片、细胞和染色体制片技术。

3．生物个体生理和发育实验技术

生物分析样品的采集和制备；动作电位的观察和描记；呼吸、代谢、排泄和内分泌的测定和分析技术；光合速率测定和叶绿素含量的分析；水质和矿质营养分析；影响个体发育的内外因素分析；重要生物种类的培育技术。

4．生物化学实验技术

生物大分子的纯化和分离方法；糖、脂肪、蛋白质、核酸和主要次生代谢产物的定性、定量和有关生物化学性质的分析技术；酶活性测定；酶动力学测定和酶联免疫分析。

5．分子生物学实验技术

DNA、RNA和质粒的提取；感受态细胞的制备及转化；DNA重组技术；PCR技术及其有关DNA扩增方法；核酸与蛋白质的杂交检测。

6．细胞生物学和遗传学实验技术

动、植物细胞培养和微生物培养技术；亚细胞结构和细胞标记或显示技术；微生物的转导、转化和杂交；模式生物（如果蝇）的遗传分析；染色体制片，染色体核型和带型分析技术；抗体的制备与检测；荧光显微镜等特殊显微镜的使用。

7．生态学实验

生物种群和群落的调查与统计方法；水体生产力测定及分析；种群动态的计算机模拟。

仪器设备配备

1．主要形态观察仪器设备

体视显微镜和普通显微镜；特殊显微镜（相差显微镜、干涉差显微镜、荧光显微镜、倒置显微镜）；显微图像显示仪（视频转换显微镜）；冷冻切片机；石蜡切片相关设备。

2．主要分析与制备仪器设备

显微操作器；植物生长培养箱；厌氧培养箱；CO2培养箱；超净工作台；恒温培养箱；冰箱；超低温冰箱（柜）；冷冻离心机；PCR仪；基因电击转化仪；细菌自动鉴定系统；真空冻干机；电子分析天平；紫外分光光度计；便携式光合测定系统；溶氧测定仪；荧光分光光度计；色谱仪；自动部分收集器；自动凯氏定氮仪；蛋白/核酸uv检测仪；层析系统、层析柜；杂交箱（核酸）；凝胶成像系统；纯水制备系统；同位素检测仪；脱色摇床；制冰机；自动酶标读数仪；可调式微量移液器。

3．主要生理仪器设备

心电图仪；肺量计；生理数据采集系统及相关设备，

4．公用设备及主要野外实习仪器设备

便携式投影仪；实物投影仪；多媒体投影仪；全球卫星定位仪；GPS、BOD测定仪、COD测定仪；数码式摄像机；数码式照相机；数码式录音机；无线通话器等。

四、力学

实验教学参考内容

基本实验：

1．材料性能参数测定实验：

含各向同性、各向异性材料弹性常数、温度对材料弹性常数的影响、摩擦系数、强度指标、塑性指标、能量测定等。

2．材料在基本载荷作用下的破坏行为实验：

伸、压缩、扭转、剪切等。

3．简单杆件应力应变测定实验：

含叠梁、复合梁及简单结构静态应力应变、动态应力应变及动载系数测定等。

4．杆件及简单杆系变形测定实验；含伸长量、挠度、转角的测量以及位移互等定理的应用。

5．受压杆件临界载荷测定实验。

6．高、低周疲劳基本实验。

7．振动基本实验：

含单自由度和多自由度系统频率、振幅和相位的测量。

8．基本运动参数测试实验：

含位移计和加速度计的校准与使用，单自由度系统的位移、加速度及相位测量。

9．流体力学基本实验：

含能量方程、动量方程等。

提高性实验（综合性、设计性和应用性）

1．桁架、刚架及其他工程