一、基本概况
华中农业大学物理实验教学中心是校级基础实验教学中心,直属理学院管理。该中心以提升学生实验技能、使学生掌握实验手段和实验误差分析方法为基本要求,重点培养学生的实践动手能力、自主创新能力和实验设计应用能力。实验中心承担了面向全校理、工、农专业的基础必修课程《大学物理实验》教学和光电信息科学与工程专业基础与专业实验教学,并为各级各类大学生物理类、光电类实验竞赛的提供平台支撑。实验中心现设有物理类实验室、电子类实验室和光学类实验室,物理类实验室下设演示实验室、基础实验室、综合实验室。
二、教学条件
实验教学中心面积约1700平方米,拥有单价5000元以上教学实验仪器300余台套。中心拥有一批物理测量类、光电检测类实验仪器,如高稳定激光器、微弱发光测量仪、图像耦合器、倒置荧光显微镜、紫外可见分光光度计、数据采集系统控制器、单光子探测器、全自动折光仪、CCD阵列光谱仪、3D打印机、射频信号发生器、激光拉曼仪、工频高压电源、反射式空间光调制器、三维扫描仪系统、声光调制器、近红外照相机、时域光谱系统等。
三、人员组成
中心实验队伍共有28人,由专、兼职教师和实验技术人员组成。其中专职实验技术人员2人,兼职实验教师26人,其中高级职称17人,中级职称11人,博士研究生25人。
四、主要任务
中心承担全校工科类、农科类、生物科学类等专业的基础必修课程《大学物理实验》课程的教学,及光电信息科学与工程专业的模电数电、EDA实验等电子电路类实验和工程光学、信息光学等光学类实验的教学。实验中心还承担着全国、湖北省大学生物理竞赛、全国大学生光电设计大赛等各级各类实验竞赛的组织培训工作,并为比赛提供软硬件等平台支撑。2021年全年累计完成实验教学总量约10万生时数。实验中心除承担正常教学任务外,积极面向学生开放共享,并为学生提供实验教学之外的指导与帮助。
1.物理类实验室
基础实验室:主要培养学生的基本动手能力以及物理基本量的测量。如通过开设密度测量、刚体转动惯量的测量和液体粘滞系数的测量等实验使学生掌握质量、长度、时间和温度等基本量的测量。
综合实验室:可开设弗兰克赫兹实验、迈克尔逊干涉仪测量光波波长、基于智能手机的物理量测量、数字成像处理技术测光栅常量等20多个实验项目。主要通过开设综合性、设计性实验培养和提高学生的实践创新能力、自主学习能力、分析判断和表达能力以及实验设计能力等。
演示实验室:可进行二维光栅衍射、刚体转动综合演示、光纤传像、激光传声等20余个物理实验的演示与教学,演示实验室为开放预约实验室,为提升学生物理兴趣与科学探究欲望提供条件。
2.电子类实验室
现已全面建设完成电路原理和分析实验、模拟电子技术实验、数字电子技术实验、EDA实验等各种电子类课程实验和实训。积极开展EDA应用技术和电子技术融合的教学,构筑以计算机辅助分析、辅助设计为核心的虚拟实验环境和以工程应用技能培养为主要内容的现实实验环境相结合的实验教学平台。实验模式改变了传统的以验证性实验为主的设计思想,采用全开放、完全自由组合、自由扩展的设计结构,以课程设计、学科竞赛课题以及电子制作、电子设计实例为基础,涵盖模电、数电、微机(单片机、FPGA、ARM、DSP等)、传感、接口、光电等专业知识,旨在培养学生真正从理论到实践,系统的掌握电子理论、电子设计、电子制作、电子产品设计的知识。在运行和管理模式上实验室对全院学生从定时开放逐步发展到全天候开放实验室,制定切实可行的、内容丰富的课外电子科技活动方案,形成开放性的实践训练环境。培养目标是培养学生的创新能力、协作精神和理论联系实际的作风;培养学生的工程实践素质,提高学生针对实际问题进行电子设计制作的能力。
3.光学类实验室
光学实验室主要承担工程光学实验、信息光学实验、激光原理实验等专业核心课程和光学课程设计、光电技术综合设计与实践等综合实训实践课程的教学。主要承担的实验项目包括几何光学综合实验、物理光学综合实验、计算全息的记录和重现、激光器的安装与调试、光谱仪的设计和制作等。光学实验室既能满足学生在基础专业课中学习基本仪器的存放、调试、使用和测量,又能满足学生在综合实训实践中灵活应用各种光学元器件进行光学系统的设计和搭建,夯实基础的同时培养学生的创新思维和动手能力,与产业接轨、学以致用。