打造人才培養的“最佳交匯點”！
——北京理工大學實驗教學工作建設側記
發布日期：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：【編者按】2022年是黨的二十大召開之年，是實施“十四五”規劃關鍵之年，黨委宣傳部特別推出“喜迎二十大，奮進新征程”專題報道，全面展現學校加強黨的領導黨的建設取得的成績，生動講好北理工人的奮斗故事，廣泛凝聚學校事業發展的磅礴力量，以優異成績迎接黨的二十大勝利召開。
北理工學生正在使用全新的“牛頓環實驗儀”做“牛頓環干涉”實驗
一幅“水暈”般的“同心環”圖案在電腦屏幕上清晰地呈現，學生們正在聚精會神地“測量”……，這是大學物理實驗中經典的“牛頓環干涉”實驗，與以往不同的是，學生們不需要再逐一“數環”了，只需要看著屏幕上的“信號波峰”，就方便得到了最后的結果。
在北京理工大學物理教學實驗課堂上，一款全新的“牛頓環實驗儀”，創造性地采用信息技術“徹底顛覆”這一經典的大學物理實驗，不僅學生們耳目一新，更是大大提升了實驗教學效果。
北理工6支參賽隊伍在第六屆全國高等學校教師自制實驗教學儀器設備創新大賽上獲獎
在由中國高等教育學會主辦的第六屆全國高等學校教師自制實驗教學儀器設備創新大賽（簡稱“全國大賽”）上，北京理工大學的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。“新型牛頓環實驗儀”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生來說，學理論知識、做教學實驗、寫實驗報告是大學生活的經典“三部曲”，豐富的教學實驗為學生們開展科技創新和科學研究奠定了堅實的基礎。
多年來，北京理工大學聚焦一流人才培養，通過創新方法、建強隊伍、創新機制等一系列舉措，潛心推動實驗教學高質量發展，持續深化“科教融合、以教為先”育人理念，為學校在“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“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，隨即呈現出清晰的手指皮膚二維、三維斷層圖像……，這是學生使用國內領先的光學相干層析（OCT）技術教學儀器開展學習的場景。
北理工創新研制的“OCT”教學儀器可對皮膚結構進行圖像分析
憑借低廉的成本、開放式的結構、可編輯的代碼，以及不輸商業設備的性能，這一由生命學院助理教授張曉等人開發的實驗教學儀器，不僅斬獲了“全國大賽”一等獎，更讓醫工類學生第一次可以如此“自由透徹”的學習掌握常用于眼睛、皮膚等臨床診斷的“OCT”技術。
“在實驗教學過程中，學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。作為理工科大學生培養過程中最重要的環節之一，實驗教學既是理論與實踐相結合的重要‘交叉點’，更是科研與教學相融合的最佳‘交匯點’。”資產與實驗室管理處處長史天貴分享了自己對實驗教學的思考。
北理工學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，學生正在模擬新能源飛機的飛行……，在面向全校工科學生開設的實踐通識訓練課程《新能源飛行器能源管理與控制》課堂上，根據任務需要，學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，深入感受、理解其中的工作機理。
作為該課程的負責人，宇航學院新能源飛行器技術研究所劉莉教授長期致力于新能源飛行器研究，在學校的推動引導下，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，開發了適用于實驗教學的新能源飛行器能源管理與控制實驗教學平臺，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平臺
把最新的科學研究成果應用于人才培養的實踐過程中，不僅實現了科研優勢對教學“反哺”，同時也推動了教學過程緊密銜接科技前沿。聚焦一流人才培養，北理工在夯實“交叉點”的同時，更注重抓好“交匯點”，高質量的實驗教學讓“科”與“教”實實在在的“融匯貫通”了起來。
“做一流人才培養的生力軍！”
“每當面對專業化的大數據操作界面，對金融大數據的認識理解，瞬間立體直觀了起來，這種‘沉浸式’實驗學習，讓我受益匪淺！”2017級會計學專業本科生韓笑冰分享了自己在金融大數據教學實驗室的學習感受。對大部分北理工學子來說，教學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一線的實驗系列教師，就成為了系統培養學生們實驗研究素養的“教練員”。
黃璐講授的《行為經濟學》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的良好氛圍。”管理學院實驗教學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。
頭頂上的數據“跑馬燈”閃爍不停，一個個工位上“六屏聯排”，中央大屏幕上數據曲線動態更新……，2011年，按照學院的部署，黃璐和同事們在充分調研的基礎上，組織專業設計力量，將主樓尾樓的大階梯教室，改造成為國內高校爭相參觀學習的金融大數據教學實驗室。“我們既保留了階梯教室在教學上的優勢，又對標金融機構建設一流設備平臺，加之學院常年采購的高級商業數據資源，讓學生們享有了國內少有的一流教學實驗條件。”
2021年，經過升級建設，實驗室實現了線上線下混合式教學、多校區數據互聯互通等功能，不僅滿足了“互聯網+”與后疫情時代的金融實驗教學需求，還拓展成為了航空管理等多元化大數據中心。
北理工金融大數據教學實驗室
多年來，不論是指導學生連續發表頂刊論文，還是開設《金融工程》《行為經濟學》慕課受到好評，黃璐始終將教學科研一線的收獲與實驗教學工作相貫通，將建設一流水平的金融科技、管理科學實驗教學平臺，培養一流金融和管理人才作為自己的奮斗目標。
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的執著追求，是學校人才培養的一支重要“生力軍”。截至2022年，北理工實驗系列教師已達到307名，全校22個實驗教學中心每學年開展實驗教學項目近1300個。
近年來，學校遵循教師成長發展規律，深化分類評價改革，構建“橫向聯通、縱向貫通”的職稱體系，實現分類卓越，其中著力加強了實驗系列教師隊伍建設，注重實驗教學育人，聚焦痛點和難點問題，率先設置專職實驗崗位，暢通職稱晉升通道，率先設置實驗系列正高級職稱崗位；制定實施《北京理工大學專職實驗人員考核實施意見》，建立并優化《北京理工大學實驗系列（正）高級專業技術職務崗位申報基本條件》，建立起“多向引導、個性發展”的評價考核體系，2021年實現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展、追求卓越，為這支人才培養的“生力軍”注入職業生涯的發展動力和工作活力。
潛心深耕一流人才培養的“責任田”
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子們正在老師指導下，“操持著”現代化的加工機械“車鉗銑刨磨”忙個不停……，這是北理工工程訓練中心實驗教學的日常。
北理工工科實驗教學大樓
2020年，學校投資1億元建成2萬平米的工科實驗教學大樓，并將工程訓練中心、地面機動裝備實驗教學中心、電工電子實驗教學中心三個國家級實驗教學中心，以及基礎力學實驗教學中心、航空航天工程實驗教學中心、某特種裝置系統與工程實驗教學中心、光電實驗教學中心、信息與電子實驗教學中心、自動化實驗教學中心等實驗教學平臺遷入其中。
北理工思政課虛擬仿真體驗教學中心
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，北理工獲批建設全國高校思政課虛擬仿真體驗教學中心，學生通過智能交互、沉浸式的“虛仿”學習平臺，完成“不同凡響”的思政課學習體驗。這一年，學校投資2300多萬在新落成的文萃樓搬遷建設了計算機實驗教學中心、數學實驗中心、管理與經濟實驗教學中心、人文素質教育教學實踐中心、思想政治虛擬仿真體驗教學中心、模擬法庭、外語教學實驗中心、設計與藝術綜合實驗中心等8個教學平臺。
近年來，學校聚焦一流人才培養，持續加大對實驗教學工作的投入，推動實驗教學布局調整，大力度改善實驗教學條件。2016年以來，全校實驗教學中心儀器設備總值增加1.2億元。
魯溟峰發明的新型牛頓環實驗儀
“牛頓環實驗的目的是教授學生觀察光的干涉現象，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環法完成測量。即使是工業界，也沒有太好的手段直接分析牛頓環。牛頓環中到底蘊含了什么信息？能否不通過數環來觀測牛頓環？”帶著這樣的思考，在學校“實驗室研究項目”計劃的支持下，信息與電子學院高級實驗師魯溟峰通過多年研究，首次提出牛頓環是一種chirp信號，利用信號處理和深度學習的方法，發明了本文開篇提到的“新型牛頓環實驗儀”，跳出了數環法的框架，給學生提供了一個新的視角觀測牛頓環，并且極大的改進了實驗的準確性和可操作性。目前，作為“全國高校教師教學創新大賽——第六屆全國高等學校教師自制實驗教學儀器設備創新大賽”一等獎作品，該實驗裝置已經在國內部分高校中推廣應用，讓近萬學生受益。
當前，前沿科學探索愈發依賴于先進的實驗手段，實驗研究能力已經成為一流人才的核心關鍵素質，實驗教學這塊一流人才培養的“沃土”更加需要深耕細作。
北理工電工電子實驗教學中心
從1985年開始，北理工就專門劃撥經費支持實驗教學設備自制改制，鼓勵廣大教師通過自制教學儀器設備等方式，聚焦人才培養創新解決實驗教學中的重點、難點問題。2012年，學校推出“實驗室研究項目”，堅持以實驗教學中的問題等為導向，通過項目化、規范化的工作機制，進一步推動實驗教學等實驗室工作的內涵建設。
至今，學校“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）教學設備170項，改進實驗技術方法75項，產出配套實驗教程103套。
多年來，圍繞實驗教學的工作組織、項目管理、政策制定、經費保障等，學校已經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方法、教學手段的改革與創新，為一流人才培養提供了強有力的支撐。
