中心教学理念
中心以OBE理念指导的“学生中心、实践创新、跨学科融合、产学协同”的“知识、能力、素质全面协调发展”的实验教学,围绕立德树人根本任务,坚持“以人为本,人性化管理,个性化教育,创新性培养”的原则,不断深化实验教学改革,提高实验教学质量:
1.“四维贯通”培养模式
基础理论←→实验验证←→工程实践←→创新应用
打破专业壁垒,将物理学的理论基础与材料科学、工程技术以及科学教育等专业知识深度融合,构建一体化实验教学体系。通过基础实验课程,强化学生对物理原理、材料特性、工程技术等核心知识的理解与掌握,为学生后续的专业学习和创新实践奠定坚实基础 ,培养学生跨学科知识整合与应用能力。
2. “三创融合”育人目标
创新思维×创造能力×创业意识
以实践为核心,以创新为动力,鼓励学生在实验过程中积极探索、大胆创新。设置具有挑战性和创新性的实验项目,引导学生运用所学知识解决实际问题,激发学生的创新思维和实践能力。同时,紧跟学科前沿和产业发展趋势,将新技术、新方法引入实验教学,使学生掌握最新的实验技能和研究手段,培养适应社会发展需求的创新型人才。
3.“虚实结合”教学策略
虚拟仿真(微观实验)+ 实体操作(工艺实操)+ 数字孪生(过程模拟)
在虚拟环境中进行操作,学生可有效规避实验风险,加深对抽象知识的理解,与实体操作结合,提升实践应用水平,学生可以通过数字模型观察实验过程中的数据变化、预测实验结果。虚拟仿真提供安全探索空间,实体操作强化实践能力,数字孪生实现深度分析与优化,三者相辅相成,全方位提升实验教学的效果与质量,助力学生更好地掌握专业知识与技能。
4、“智建平台”开放共享
以智能化手段搭建起实验室资源互联互通的桥梁。通过引入数字化、大数据、人工智能等先进技术,将实验室的仪器设备、实验数据、科研成果等资源进行整合与数字化管理,打造出一个集预约、使用、监控、分析于一体的综合性信息平台。平台还支持科研成果的在线共享,促进学术交流与合作创新。此外,智能化的安全监控与预警系统,也为平台的稳定运行和资源的安全使用提供了有力保障,真正实现实验室资源的高效开放与共享。
中心深化产学研学用协同育人机制,与行业企业共建实习基地,将行业前沿技术融入实验设计,探索人工智能赋能实验教学改革,提升教学内容的时效性与专业性。
教学体系(实验教学质量标准、人才培养模式等)
物理与材料科学学院新能源材料与储能技术实验教学中心实验实践教学体系共包含五大模块,分别为:课内实验、独立实验、毕业设计、 第二课堂、实习(实训),这五大模块的目标、思政实践要求、内容和教学方法各具特色,相互联系,是理工科实验教学体系不可缺少的重要组成部分。
本中心的实验教学体系涉及到五大模块的内容、教学目标及思政实践要求及层次如表下所示:
实验教学模块 |
与实验教学的关联 |
教学目标及要求 |
层次 |
课内实验 |
完全关联 |
在理论课程中添加实验项目,着重帮助学生理解理论知识与实验原理,掌握实验操作技能培养观察、分析、解决问题的能力,提高实验设计和操作能力。激发对科学的兴趣,培养严谨的科学态度和团队合作精神。 |
设计实验 |
综合实验 |
基础实验 |
独立实验 |
部分关联 |
独立开设实验课程,针对具体交叉理论知识,开展特定的实验项目,培养学生的实践能力、动手操作能力和解决实际问题的能力。培养学生的创新能力,激发创新思维和实验设计能力。培养学生的团队协作能力和职业素养,提高社会责任感和职业道德。 |
设计型实验 |
综合型实验 |
毕业设计 |
部分关联 |
结合专业设置中的培养目标,开展涉及专业的相关实验项目和实验内容,学生自助设计实验完成实验内容,获取实验结果,进行毕业设计。重点培养综合知识能力,提高解决实际 问题的能力。 |
综合型实验 |
设计型实验 |
研究型实验 |
第二课堂 |
开放性实验 |
内容开放(以竞赛项目为准) |
完全关联 |
以竞赛项目为依托,开展相关实验项目的设计,在专项经费支持,提升学生自主式、创新能力的培养。 |
设计型实验 |
综合型实验 |
科技创新 |
部分关联 |
自主创新能力的培养。 |
研究创新型 |
实习(实训) |
完全关联 |
将课堂理论应用于实际场景(如材料制备及应用成果转化),强化知识迁移能力;通过企业实习培养责任心、团队协作和抗压能力;在真实项目中发现问题并提出改进方案;积累岗位经验,明确职业方向,提高就业竞争力。 |
设计型实验综合型实验研究型实验 |