清华大学实验教学示范中心教学队伍建设-张留碗 - 国家级物理实验中心
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清华大学实验物理教学示范中心 教学队伍建设
张留碗 清华大学实验物理教学示范中心
2013 -8 -5
Department of Physics Tsinghua University
Teaching Center of Experimental Physics
1
一、实验教学示范中心的任务和要求
2
教育部关于开展高等学校实验教学示范中心 建设和评审工作的通知 教高［2005］8号
特色 基础性 应用性 综合、扩展性 光学的系统训练
23
典型3--耦合重力摆实验（普物）
色散关系以及研究在截止频率以外系统的振动行为
24
基础实验内容
观察双耦合摆、三耦合摆的耦合运动现象； 测量耦合摆链的色散关系，观察在截止频率以外耦合 链中波的传播现象
提高实验内容
测量耦合摆链在受迫振动时的幅频特性曲线； 引进单个弹簧“缺陷”后的色散行为 特色 基础性 丰富的物理内涵 设计简洁，易于推广
13
面临的形势
物理系从2003年开始实行Tenure-Track制度 科研-教学-服务 物理系学科发展的变化 理论为主-重点发展实验 清华大学从2013开始实行新的人事制度改革 分类管理
中学的实验物理教学环境的变化
职称和待遇 进修 减负的冲击
14
运行架构
实验物理教学指导委员会
中心主任 中心工作组 实验室主任 课程召集人 实验室主任 课程召集人
17
基础理论课与实验课结合
开设了“基础物理学原理与实验” 实验教师 24人 基础课+实验课 教师10人 实验技术人员 18人 承担一定的实验教学任务的 16人 演示实验室是理论教学团队和实验中心共建
引入合同制实验技术人员
18
校内资源的共享
校内其它教学单位 与科研课题组 重大科学工程
25
典型4-碳纳米管柔性扬声器（演示）
(Nano letters 8 (2008) 4539)，Nature, Physics Today, Chemical Engineering News 等众多科学媒体报道。入选Nature杂志 “Research Highlights 2008”专栏介绍。
10
二、清华大学实验物理教学示范中心 的队伍建设
11
• 普通物理实验室
所有理科、工科1-2年级本科生
• 近代物理实验室
理科、部分工科2-3年级本科生及部分研究生
ห้องสมุดไป่ตู้
• 高等物理实验室
物理系4年级本科生、研究生限选；全校研究生选修
• 物理演示实验室
三教 六教演示大厅
Teaching Center of Experimental Physics
9
ZT f (STOPP)
Perform anc e( ZT ) Student ( S ) Team(T ) Operation m echanism (O) Platform( P) Teaching Philosophy ( P)
T (t )optimum ZT 0 T
初始条件和边界条件
会议纪要 《简报》
Department of Physics Tsinghua University
15
基 础 物 理 实 验 室
物 理 演 示 实 验 室
近 代 物 理 实 验 室
高 等 物 理 实 验 室
Teaching Center of Experimental Physics
15
教师规模
Teaching Center of Experimental Physics
12
授课人数 （2012年为例）
春季学期 2485人 秋季学期 2516人 年均人时数 17万 课堂演示
春季有19个教学班，秋季有20个教学班， 准备实验仪器2189个 平均每天14个
大厅演示 实验探究课 日常 480人； >3000人
21
典型2-外腔式半导体激光器 设计与激光性能测试实验 （普物）
laser diode
Diode collimator
Grating
Alignment base and adaptor
Laser power supply
公用实验工具
实验主要元器件
22 22
实验内容
从元器件开始搭建ECDL (包括激光二级管功率测量;光束准直;偏振调 节;光路调节) 激光输出频率品质测量 (包括 多模光纤耦合; F-P干涉仪调节;稳定单模 实现与线宽测量) 激光单模扫描 (包括光栅调节;波长计或光谱仪使用)
学校与科研院所、行业、企业密切联合
6
教师
学生
技术 人员
实验 平台
实验物理教学示范中心的建设
7
教学队伍是核心 实验平台是基础 教学理念是灵魂 运行体制是保障 生产力 生产关系
实验物理教学示范中心的建设
8
理想的一流中心 坚强的师资队伍； 科学的教学理念； 先进的教学设施； 持续发展的能力。 一流的国家级示范中心 培养实验物理人才的重要基地； 实验物理教学的教学研究基地； 学生科研实践、主动学习的乐园； 有特色，本区域、国家示范辐射中心
26
最后语
清华有重视教学，重视实验教学的传统
稳定的教学队伍，但不一定是固定的
教研结合、基础实验结合是趋势 各校有自己的特色 专职教师的来源和角色 组织教学和教学研究
27
教学研究
研究有利于创新型实验物理人才培养的新理念、新方法和新 平台。 主动学习 互动教学 强调理解 培养兴趣 科研带动教学 与中学、基础、与国内外的衔接与比较 实验平台的新建、开发与完善； 设立教学研究基金，奖励教学研究论文；奖励 有特色的新的平台建设和现有仪器的功能开发
28
The End
29
5．先进的实验室建设模式和管理体制
6．先进的运行机制和管理方式 7．显著的实验教学效果
8．显明的特色
5
关于开展“十二五”高等学校实验教学 示范中心建设工作的通知 教高司函[012]33号
专业实验教学示范中心 实验室资源有效整合 统筹各类实验资源，鼓励学科专业交叉，
教学科研紧密结合 统筹教学科研实验室资源，促进科研支持实验教学、服务 人才培养，把科研成果转化为实验教学内容，将科研方法融 入实验教学活动，向学生传授科研理念、科研文化、科研价 值，使学生了解科技最新发展和学术前沿动态，激发科研兴 趣，启迪科研思维，培养科研道德，提升学生科学研究和科 技创新的能力。
2002年
全职教师 15人，教授5人，副教授 6人，讲师4人
实验技术人员17人，高工5人，工程师12人
2012年
参与授课教师 24位, 其中退休返聘4人，全职6人，一线教师14人， 博士生助教60人 教授10人，副教授13人，助理教授1人
实验技术人员 17+1位
16
教研结合
参与授课教师 24位, 一线教师14人， 凝聚态物理 4人，原子分子和光学 8人，核物理2人 教授10人，副教授13人，助理教授1人 中心全职教师 6人，博士4人，硕士2人 4人参与科研 实验技术人员参与科研实验室建设，18人中 博士（后）1人，硕士5人，本科7人 直接参与科研7人
实验教学示范中心的建设目标
树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的 教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念； 建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系； 建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍； 建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境； 建立现代化的高效运行的管理机制； 全面提高实验教学水平。为高等学校实验教学提供示范经验，带 动高等学校实验室的建设和发展。
19
典型1-量子纠缠源及应用综合实验
09年7月建成，秋季学期向学生开放
20 依托清华科研成果转化为教学实验
开设的实验题目有9个
基础实验 非线性光学元件参数测量与标定； 纠缠光子补偿系统设计与实现； 双光子纠缠态的制备与测量； Bell不等式的实验验证 即（量子力学完备性验证）
提高实验 纠缠源部件效率测试； 纠缠源效率提高方案设计； 四光子纠缠源搭建； 研究型课题 量子密钥分发方案实验； 纠缠纯化的实验探索等.
3
建设内容
实验教学示范中心应以培养学生实践能力、创新能力和提 高教学质量为宗旨； 以实验教学改革为核心；
以实验资源开放共享为基础；
以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障； 创新管理机制，全面提高实验教学水平和实验室使用效益
4
国家级实验教学示范中心主要特征
1．先进的教育理念和实验教学观念 2．先进的实验教学体系、内容和方法 3．先进的实验教学队伍建设模式和组织结构 4．先进的仪器设备配置思路和安全环境配置条件
张留碗 清华大学实验物理教学示范中心
2013 -8 -5
Department of Physics Tsinghua University
Teaching Center of Experimental Physics
1
一、实验教学示范中心的任务和要求
2
教育部关于开展高等学校实验教学示范中心 建设和评审工作的通知 教高［2005］8号
特色 基础性 应用性 综合、扩展性 光学的系统训练
23
典型3--耦合重力摆实验（普物）
色散关系以及研究在截止频率以外系统的振动行为
24
基础实验内容
观察双耦合摆、三耦合摆的耦合运动现象； 测量耦合摆链的色散关系，观察在截止频率以外耦合 链中波的传播现象
提高实验内容
测量耦合摆链在受迫振动时的幅频特性曲线； 引进单个弹簧“缺陷”后的色散行为 特色 基础性 丰富的物理内涵 设计简洁，易于推广
13
面临的形势
物理系从2003年开始实行Tenure-Track制度 科研-教学-服务 物理系学科发展的变化 理论为主-重点发展实验 清华大学从2013开始实行新的人事制度改革 分类管理
中学的实验物理教学环境的变化
职称和待遇 进修 减负的冲击
14
运行架构
实验物理教学指导委员会
中心主任 中心工作组 实验室主任 课程召集人 实验室主任 课程召集人
17
基础理论课与实验课结合
开设了“基础物理学原理与实验” 实验教师 24人 基础课+实验课 教师10人 实验技术人员 18人 承担一定的实验教学任务的 16人 演示实验室是理论教学团队和实验中心共建
引入合同制实验技术人员
18
校内资源的共享
校内其它教学单位 与科研课题组 重大科学工程
25
典型4-碳纳米管柔性扬声器（演示）
(Nano letters 8 (2008) 4539)，Nature, Physics Today, Chemical Engineering News 等众多科学媒体报道。入选Nature杂志 “Research Highlights 2008”专栏介绍。
10
二、清华大学实验物理教学示范中心 的队伍建设
11
• 普通物理实验室
所有理科、工科1-2年级本科生
• 近代物理实验室
理科、部分工科2-3年级本科生及部分研究生
ห้องสมุดไป่ตู้
• 高等物理实验室
物理系4年级本科生、研究生限选；全校研究生选修
• 物理演示实验室
三教 六教演示大厅
Teaching Center of Experimental Physics
9
ZT f (STOPP)
Perform anc e( ZT ) Student ( S ) Team(T ) Operation m echanism (O) Platform( P) Teaching Philosophy ( P)
T (t )optimum ZT 0 T
初始条件和边界条件
会议纪要 《简报》
Department of Physics Tsinghua University
15
基 础 物 理 实 验 室
物 理 演 示 实 验 室
近 代 物 理 实 验 室
高 等 物 理 实 验 室
Teaching Center of Experimental Physics
15
教师规模
Teaching Center of Experimental Physics
12
授课人数 （2012年为例）
春季学期 2485人 秋季学期 2516人 年均人时数 17万 课堂演示
春季有19个教学班，秋季有20个教学班， 准备实验仪器2189个 平均每天14个
大厅演示 实验探究课 日常 480人； >3000人
21
典型2-外腔式半导体激光器 设计与激光性能测试实验 （普物）
laser diode
Diode collimator
Grating
Alignment base and adaptor
Laser power supply
公用实验工具
实验主要元器件
22 22
实验内容
从元器件开始搭建ECDL (包括激光二级管功率测量;光束准直;偏振调 节;光路调节) 激光输出频率品质测量 (包括 多模光纤耦合; F-P干涉仪调节;稳定单模 实现与线宽测量) 激光单模扫描 (包括光栅调节;波长计或光谱仪使用)
学校与科研院所、行业、企业密切联合
6
教师
学生
技术 人员
实验 平台
实验物理教学示范中心的建设
7
教学队伍是核心 实验平台是基础 教学理念是灵魂 运行体制是保障 生产力 生产关系
实验物理教学示范中心的建设
8
理想的一流中心 坚强的师资队伍； 科学的教学理念； 先进的教学设施； 持续发展的能力。 一流的国家级示范中心 培养实验物理人才的重要基地； 实验物理教学的教学研究基地； 学生科研实践、主动学习的乐园； 有特色，本区域、国家示范辐射中心
26
最后语
清华有重视教学，重视实验教学的传统
稳定的教学队伍，但不一定是固定的
教研结合、基础实验结合是趋势 各校有自己的特色 专职教师的来源和角色 组织教学和教学研究
27
教学研究
研究有利于创新型实验物理人才培养的新理念、新方法和新 平台。 主动学习 互动教学 强调理解 培养兴趣 科研带动教学 与中学、基础、与国内外的衔接与比较 实验平台的新建、开发与完善； 设立教学研究基金，奖励教学研究论文；奖励 有特色的新的平台建设和现有仪器的功能开发
28
The End
29
5．先进的实验室建设模式和管理体制
6．先进的运行机制和管理方式 7．显著的实验教学效果
8．显明的特色
5
关于开展“十二五”高等学校实验教学 示范中心建设工作的通知 教高司函[012]33号
专业实验教学示范中心 实验室资源有效整合 统筹各类实验资源，鼓励学科专业交叉，
教学科研紧密结合 统筹教学科研实验室资源，促进科研支持实验教学、服务 人才培养，把科研成果转化为实验教学内容，将科研方法融 入实验教学活动，向学生传授科研理念、科研文化、科研价 值，使学生了解科技最新发展和学术前沿动态，激发科研兴 趣，启迪科研思维，培养科研道德，提升学生科学研究和科 技创新的能力。
2002年
全职教师 15人，教授5人，副教授 6人，讲师4人
实验技术人员17人，高工5人，工程师12人
2012年
参与授课教师 24位, 其中退休返聘4人，全职6人，一线教师14人， 博士生助教60人 教授10人，副教授13人，助理教授1人
实验技术人员 17+1位
16
教研结合
参与授课教师 24位, 一线教师14人， 凝聚态物理 4人，原子分子和光学 8人，核物理2人 教授10人，副教授13人，助理教授1人 中心全职教师 6人，博士4人，硕士2人 4人参与科研 实验技术人员参与科研实验室建设，18人中 博士（后）1人，硕士5人，本科7人 直接参与科研7人
实验教学示范中心的建设目标
树立以学生为本，知识传授、能力培养、素质提高协调发展的 教育理念和以能力培养为核心的实验教学观念； 建立有利于培养学生实践能力和创新能力的实验教学体系； 建设满足现代实验教学需要的高素质实验教学队伍； 建设仪器设备先进、资源共享、开放服务的实验教学环境； 建立现代化的高效运行的管理机制； 全面提高实验教学水平。为高等学校实验教学提供示范经验，带 动高等学校实验室的建设和发展。
19
典型1-量子纠缠源及应用综合实验
09年7月建成，秋季学期向学生开放
20 依托清华科研成果转化为教学实验
开设的实验题目有9个
基础实验 非线性光学元件参数测量与标定； 纠缠光子补偿系统设计与实现； 双光子纠缠态的制备与测量； Bell不等式的实验验证 即（量子力学完备性验证）
提高实验 纠缠源部件效率测试； 纠缠源效率提高方案设计； 四光子纠缠源搭建； 研究型课题 量子密钥分发方案实验； 纠缠纯化的实验探索等.
3
建设内容
实验教学示范中心应以培养学生实践能力、创新能力和提 高教学质量为宗旨； 以实验教学改革为核心；
以实验资源开放共享为基础；
以高素质实验教学队伍和完备的实验条件为保障； 创新管理机制，全面提高实验教学水平和实验室使用效益
4
国家级实验教学示范中心主要特征
1．先进的教育理念和实验教学观念 2．先进的实验教学体系、内容和方法 3．先进的实验教学队伍建设模式和组织结构 4．先进的仪器设备配置思路和安全环境配置条件