打造人才培養(yǎng)的“最佳交匯點”！
——北京理工大學(xué)實驗教學(xué)工作建設(shè)側(cè)記
發(fā)布日期：2022-07-08 供稿：黨委宣傳部 王征、郭廣澤 攝影：資實處
編輯：吳楠 審核：藺偉、史天貴 閱讀次數(shù)：【編者按】2022年是黨的二十大召開之年，是實施“十四五”規(guī)劃關(guān)鍵之年，黨委宣傳部特別推出“喜迎二十大，奮進新征程”專題報道，全面展現(xiàn)學(xué)校加強黨的領(lǐng)導(dǎo)黨的建設(shè)取得的成績，生動講好北理工人的奮斗故事，廣泛凝聚學(xué)校事業(yè)發(fā)展的磅礴力量，以優(yōu)異成績迎接黨的二十大勝利召開。
北理工學(xué)生正在使用全新的“牛頓環(huán)實驗儀”做“牛頓環(huán)干涉”實驗
一幅“水暈”般的“同心環(huán)”圖案在電腦屏幕上清晰地呈現(xiàn)，學(xué)生們正在聚精會神地“測量”……，這是大學(xué)物理實驗中經(jīng)典的“牛頓環(huán)干涉”實驗，與以往不同的是，學(xué)生們不需要再逐一“數(shù)環(huán)”了，只需要看著屏幕上的“信號波峰”，就方便得到了最后的結(jié)果。
在北京理工大學(xué)物理教學(xué)實驗課堂上，一款全新的“牛頓環(huán)實驗儀”，創(chuàng)造性地采用信息技術(shù)“徹底顛覆”這一經(jīng)典的大學(xué)物理實驗，不僅學(xué)生們耳目一新，更是大大提升了實驗教學(xué)效果。
北理工6支參賽隊伍在第六屆全國高等學(xué)校教師自制實驗教學(xué)儀器設(shè)備創(chuàng)新大賽上獲獎
在由中國高等教育學(xué)會主辦的第六屆全國高等學(xué)校教師自制實驗教學(xué)儀器設(shè)備創(chuàng)新大賽（簡稱“全國大賽”）上，北京理工大學(xué)的6支參賽隊伍榮獲一等獎3項、二等獎2項、三等獎1項，團體總分全國第一?！靶滦团ｎD環(huán)實驗儀”正是在本屆比賽上奪得一等獎的作品。
對于所有的理工科大學(xué)生來說，學(xué)理論知識、做教學(xué)實驗、寫實驗報告是大學(xué)生活的經(jīng)典“三部曲”，豐富的教學(xué)實驗為學(xué)生們開展科技創(chuàng)新和科學(xué)研究奠定了堅實的基礎(chǔ)。
多年來，北京理工大學(xué)聚焦一流人才培養(yǎng)，通過創(chuàng)新方法、建強隊伍、創(chuàng)新機制等一系列舉措，潛心推動實驗教學(xué)高質(zhì)量發(fā)展，持續(xù)深化“科教融合、以教為先”育人理念，為學(xué)校在“實踐育人”和“科研育人”上取得顯著成績提供了有力支撐。
“科”與“教”為一流人才培養(yǎng)“融匯貫通”
手持掃描手柄，在自己的手指上輕輕滑動，眼前的電腦屏幕中，隨即呈現(xiàn)出清晰的手指皮膚二維、三維斷層圖像……，這是學(xué)生使用國內(nèi)領(lǐng)先的光學(xué)相干層析（OCT）技術(shù)教學(xué)儀器開展學(xué)習(xí)的場景。
北理工創(chuàng)新研制的“OCT”教學(xué)儀器可對皮膚結(jié)構(gòu)進行圖像分析
憑借低廉的成本、開放式的結(jié)構(gòu)、可編輯的代碼，以及不輸商業(yè)設(shè)備的性能，這一由生命學(xué)院助理教授張曉等人開發(fā)的實驗教學(xué)儀器，不僅斬獲了“全國大賽”一等獎，更讓醫(yī)工類學(xué)生第一次可以如此“自由透徹”的學(xué)習(xí)掌握常用于眼睛、皮膚等臨床診斷的“OCT”技術(shù)。
“在實驗教學(xué)過程中，學(xué)生不僅鍛煉了動手能力，同時進一步深化了對理論知識的理解。作為理工科大學(xué)生培養(yǎng)過程中最重要的環(huán)節(jié)之一，實驗教學(xué)既是理論與實踐相結(jié)合的重要‘交叉點’，更是科研與教學(xué)相融合的最佳‘交匯點’?！辟Y產(chǎn)與實驗室管理處處長史天貴分享了自己對實驗教學(xué)的思考。
北理工學(xué)生使用全虛擬實驗平臺進行新能源飛行器實驗
在“虛擬飛行仿真”與“真實能源動力”深度融合的實驗平臺上，學(xué)生正在模擬新能源飛機的飛行……，在面向全校工科學(xué)生開設(shè)的實踐通識訓(xùn)練課程《新能源飛行器能源管理與控制》課堂上，根據(jù)任務(wù)需要，學(xué)生不僅可以完成新能源飛行器的能源管理與控制實驗，完成飛行器單獨使用太陽能、氫能或兩者混合動力的實驗，還能通過半實物仿真實驗檢驗飛機的性能參數(shù)，深入感受、理解其中的工作機理。
作為該課程的負(fù)責(zé)人，宇航學(xué)院新能源飛行器技術(shù)研究所劉莉教授長期致力于新能源飛行器研究，在學(xué)校的推動引導(dǎo)下，她立足自己在輕小型太陽能、氫能無人機等方面的科研成果，開發(fā)了適用于實驗教學(xué)的新能源飛行器能源管理與控制實驗教學(xué)平臺，并在“全國大賽”中榮獲一等獎。
新能源飛行器能源管理與控制實驗教學(xué)平臺
把最新的科學(xué)研究成果應(yīng)用于人才培養(yǎng)的實踐過程中，不僅實現(xiàn)了科研優(yōu)勢對教學(xué)“反哺”，同時也推動了教學(xué)過程緊密銜接科技前沿。聚焦一流人才培養(yǎng)，北理工在夯實“交叉點”的同時，更注重抓好“交匯點”，高質(zhì)量的實驗教學(xué)讓“科”與“教”實實在在的“融匯貫通”了起來。
“做一流人才培養(yǎng)的生力軍！”
“每當(dāng)面對專業(yè)化的大數(shù)據(jù)操作界面，對金融大數(shù)據(jù)的認(rèn)識理解，瞬間立體直觀了起來，這種‘沉浸式’實驗學(xué)習(xí)，讓我受益匪淺！”2017級會計學(xué)專業(yè)本科生韓笑冰分享了自己在金融大數(shù)據(jù)教學(xué)實驗室的學(xué)習(xí)感受。對大部分北理工學(xué)子來說，教學(xué)實驗成為他們通過實踐深入理解理論知識的“初體驗”，而一批長期深耕實驗教學(xué)一線的實驗系列教師，就成為了系統(tǒng)培養(yǎng)學(xué)生們實驗研究素養(yǎng)的“教練員”。
黃璐講授的《行為經(jīng)濟學(xué)》慕課
“從我2010年入職起，就始終感受到這支隊伍中那種聚焦人才培養(yǎng)的良好氛圍?！惫芾韺W(xué)院實驗教學(xué)中心主任黃璐分享自己的感受。2021年，黃璐成為全校第一個獲評正高級實驗師的實驗系列教師。
頭頂上的數(shù)據(jù)“跑馬燈”閃爍不停，一個個工位上“六屏聯(lián)排”，中央大屏幕上數(shù)據(jù)曲線動態(tài)更新……，2011年，按照學(xué)院的部署，黃璐和同事們在充分調(diào)研的基礎(chǔ)上，組織專業(yè)設(shè)計力量，將主樓尾樓的大階梯教室，改造成為國內(nèi)高校爭相參觀學(xué)習(xí)的金融大數(shù)據(jù)教學(xué)實驗室?！拔覀兗缺Ａ袅穗A梯教室在教學(xué)上的優(yōu)勢，又對標(biāo)金融機構(gòu)建設(shè)一流設(shè)備平臺，加之學(xué)院常年采購的高級商業(yè)數(shù)據(jù)資源，讓學(xué)生們享有了國內(nèi)少有的一流教學(xué)實驗條件?！?/p>
2021年，經(jīng)過升級建設(shè)，實驗室實現(xiàn)了線上線下混合式教學(xué)、多校區(qū)數(shù)據(jù)互聯(lián)互通等功能，不僅滿足了“互聯(lián)網(wǎng)+”與后疫情時代的金融實驗教學(xué)需求，還拓展成為了航空管理等多元化大數(shù)據(jù)中心。
北理工金融大數(shù)據(jù)教學(xué)實驗室
多年來，不論是指導(dǎo)學(xué)生連續(xù)發(fā)表頂刊論文，還是開設(shè)《金融工程》《行為經(jīng)濟學(xué)》慕課受到好評，黃璐始終將教學(xué)科研一線的收獲與實驗教學(xué)工作相貫通，將建設(shè)一流水平的金融科技、管理科學(xué)實驗教學(xué)平臺，培養(yǎng)一流金融和管理人才作為自己的奮斗目標(biāo)。
像黃璐一樣，北理工實驗系列教師們始終保持著對實驗教學(xué)的執(zhí)著追求，是學(xué)校人才培養(yǎng)的一支重要“生力軍”。截至2022年，北理工實驗系列教師已達(dá)到307名，全校22個實驗教學(xué)中心每學(xué)年開展實驗教學(xué)項目近1300個。
近年來，學(xué)校遵循教師成長發(fā)展規(guī)律，深化分類評價改革，構(gòu)建“橫向聯(lián)通、縱向貫通”的職稱體系，實現(xiàn)分類卓越，其中著力加強了實驗系列教師隊伍建設(shè)，注重實驗教學(xué)育人，聚焦痛點和難點問題，率先設(shè)置專職實驗崗位，暢通職稱晉升通道，率先設(shè)置實驗系列正高級職稱崗位；制定實施《北京理工大學(xué)專職實驗人員考核實施意見》，建立并優(yōu)化《北京理工大學(xué)實驗系列（正）高級專業(yè)技術(shù)職務(wù)崗位申報基本條件》，建立起“多向引導(dǎo)、個性發(fā)展”的評價考核體系，2021年實現(xiàn)實驗系列教師正高級實驗師晉升零突破，通過不斷鼓勵教師個性發(fā)展、追求卓越，為這支人才培養(yǎng)的“生力軍”注入職業(yè)生涯的發(fā)展動力和工作活力。
潛心深耕一流人才培養(yǎng)的“責(zé)任田”
一排排機床有序排列，在一間間寬敞明亮的“大車間”中，身著工作服的青年學(xué)子們正在老師指導(dǎo)下，“操持著”現(xiàn)代化的加工機械“車鉗銑刨磨”忙個不?！?，這是北理工工程訓(xùn)練中心實驗教學(xué)的日常。
北理工工科實驗教學(xué)大樓
2020年，學(xué)校投資1億元建成2萬平米的工科實驗教學(xué)大樓，并將工程訓(xùn)練中心、地面機動裝備實驗教學(xué)中心、電工電子實驗教學(xué)中心三個國家級實驗教學(xué)中心，以及基礎(chǔ)力學(xué)實驗教學(xué)中心、航空航天工程實驗教學(xué)中心、某特種裝置系統(tǒng)與工程實驗教學(xué)中心、光電實驗教學(xué)中心、信息與電子實驗教學(xué)中心、自動化實驗教學(xué)中心等實驗教學(xué)平臺遷入其中。
北理工思政課虛擬仿真體驗教學(xué)中心
頭戴VR眼鏡體驗紅軍長征、與老院長徐特立“面對面”交流……2021年，北理工獲批建設(shè)全國高校思政課虛擬仿真體驗教學(xué)中心，學(xué)生通過智能交互、沉浸式的“虛仿”學(xué)習(xí)平臺，完成“不同凡響”的思政課學(xué)習(xí)體驗。這一年，學(xué)校投資2300多萬在新落成的文萃樓搬遷建設(shè)了計算機實驗教學(xué)中心、數(shù)學(xué)實驗中心、管理與經(jīng)濟實驗教學(xué)中心、人文素質(zhì)教育教學(xué)實踐中心、思想政治虛擬仿真體驗教學(xué)中心、模擬法庭、外語教學(xué)實驗中心、設(shè)計與藝術(shù)綜合實驗中心等8個教學(xué)平臺。
近年來，學(xué)校聚焦一流人才培養(yǎng)，持續(xù)加大對實驗教學(xué)工作的投入，推動實驗教學(xué)布局調(diào)整，大力度改善實驗教學(xué)條件。2016年以來，全校實驗教學(xué)中心儀器設(shè)備總值增加1.2億元。
魯溟峰發(fā)明的新型牛頓環(huán)實驗儀
“牛頓環(huán)實驗的目的是教授學(xué)生觀察光的干涉現(xiàn)象，這個實驗已有300多年歷史，到如今信息化的時代，絕大部分實驗室仍然基于數(shù)環(huán)法完成測量。即使是工業(yè)界，也沒有太好的手段直接分析牛頓環(huán)。牛頓環(huán)中到底蘊含了什么信息？能否不通過數(shù)環(huán)來觀測牛頓環(huán)？”帶著這樣的思考，在學(xué)?！皩嶒炇已芯宽椖俊庇媱澋闹С窒?，信息與電子學(xué)院高級實驗師魯溟峰通過多年研究，首次提出牛頓環(huán)是一種chirp信號，利用信號處理和深度學(xué)習(xí)的方法，發(fā)明了本文開篇提到的“新型牛頓環(huán)實驗儀”，跳出了數(shù)環(huán)法的框架，給學(xué)生提供了一個新的視角觀測牛頓環(huán)，并且極大的改進了實驗的準(zhǔn)確性和可操作性。目前，作為“全國高校教師教學(xué)創(chuàng)新大賽——第六屆全國高等學(xué)校教師自制實驗教學(xué)儀器設(shè)備創(chuàng)新大賽”一等獎作品，該實驗裝置已經(jīng)在國內(nèi)部分高校中推廣應(yīng)用，讓近萬學(xué)生受益。
當(dāng)前，前沿科學(xué)探索愈發(fā)依賴于先進的實驗手段，實驗研究能力已經(jīng)成為一流人才的核心關(guān)鍵素質(zhì)，實驗教學(xué)這塊一流人才培養(yǎng)的“沃土”更加需要深耕細(xì)作。
北理工電工電子實驗教學(xué)中心
從1985年開始，北理工就專門劃撥經(jīng)費支持實驗教學(xué)設(shè)備自制改制，鼓勵廣大教師通過自制教學(xué)儀器設(shè)備等方式，聚焦人才培養(yǎng)創(chuàng)新解決實驗教學(xué)中的重點、難點問題。2012年，學(xué)校推出“實驗室研究項目”，堅持以實驗教學(xué)中的問題等為導(dǎo)向，通過項目化、規(guī)范化的工作機制，進一步推動實驗教學(xué)等實驗室工作的內(nèi)涵建設(shè)。
至今，學(xué)校“實驗室研究項目”已開展5期，共支持了320個研究課題，累計投入資金645萬，支持自制（改制）教學(xué)設(shè)備170項，改進實驗技術(shù)方法75項，產(chǎn)出配套實驗教程103套。
多年來，圍繞實驗教學(xué)的工作組織、項目管理、政策制定、經(jīng)費保障等，學(xué)校已經(jīng)建立起一套具有北理工特色的工作體系，有效推動了實驗教學(xué)方法、教學(xué)手段的改革與創(chuàng)新，為一流人才培養(yǎng)提供了強有力的支撐。
