【环境】黑科技加持!复旦大学本科教学实验中心大变样

发布者:乔译萱发布时间:2018-11-15浏览次数:1175


       今年早些时候,第六教学楼和第五教学楼先后完成改造,以焕然一新的面貌与复旦师生见面。崭新的设施和智能的设计不仅为同学们上课和自习提供了更好的环境,更为生态课堂和智慧校园建设注入了新的活力。


       近日,经历了一个学期的楼宇修缮和功能化建设,恒隆物理楼、化学楼、抹云楼摇身一变,物理教学实验中心、电子信息教学实验中心、化学教学实验中心、环境科学与工程教学实验中心、微电子教学实验中心等五个崭新的“本科教学实验中心”陆续打开大门迎接同学们。


       秋日的校园里,几栋老楼在外观上除去了岁月留下的斑驳痕迹,内部更是焕然一新,一派新的气象。近年来,学校抓住“双一流”建设契机,以培养拔尖创新人才为出发点,以建设引领国内外一流水准的教学实验室为目标,通过空间布局调整以及部分实验设备的更新等措施,力争在未来五年内形成具有核心竞争力的七个基础实验中心、新建四个交叉实践平台、完善和新建四个医学实验中心、提升若干特色专业实验中心的整体水平,实现复旦本科实验教学的跨越式发展。继三年前立人生物楼整体改造之后,今年的物理楼、化学楼和抹云楼改造工程为学校本科教学实验条件提升迈出了关键一步。


       据本科生院有关负责人介绍,本轮本科教学实验中心楼群的改造,将强化物理、化学、电子信息等量大面广的基础实验中心在国内的引领示范作用,提升环境科学与工程、微电子工艺等专业实验中心的整体实力。各实验中心主要围绕展示认知、实训教学和开放创新三大模块进行空间布局和设计;通过信息化和工艺改造,使校园的信息化水平和本科实验教学保障条件实现了质的提升;运用沉浸式可视化等体验式教学手段,使本科实验教学顺应当今国内外智能互联数据驱动的发展态势。改造后的本科教学实验大楼不仅为本科实验教学工作创造了更优越的硬件条件,利用信息化、智能化技术提升教学质量和实验中心管理水平,而且,还能通过信息发布大屏和信息化控制中枢加强对公共空间的利用,成为相关院系教学科研动态的展示窗口。



       我们在第一时间给与大家分享最新消息,抢先探访“变身”后的恒隆物理楼、化学楼和抹云楼,看看它们发生了怎样的变化。

恒隆物理楼



恒隆物理楼正门


恒隆物理楼门厅,中间伫立着马相伯老校长的塑像


       恒隆物理楼建成于1960年底,见证了物理学系和信息科学与工程学院的发展历史。经过本次改造恒隆物理楼又焕发出生气勃勃的气息。修葺后的物理楼格局开阔、墙面整洁、窗明几净,崭新、通透、明亮的楼道环境一改陈年旧容,让人心旷神怡。门厅的正中央是马相伯老校长的雕像,时刻提醒着复旦人将老校长的事迹与精神铭记于心。


恒隆物理楼内的走廊


       浅米色的墙面点亮了整个楼道,墙面上还统一铺就了卡其色的金属板,崭新干净的环境让人耳目一新、心情舒畅。别小看它,这不起眼的金属板可有着大玄机。一来,金属材质具有防潮、防落灰的特性;二来,金属板还能用作展示板,只需几颗吸铁石就能张贴学术活动海报和资料,完全代替传统的宣传栏,设计风格更简约,为师生交流学习资料和实验成果提供了展示窗口。



学生在实验室内做实验



化学楼 


化学楼正门


       化学楼伫立在理科图书馆的北面。红墙白砖,与门前郁郁葱葱的大树相互衬托。实验教学有序地在楼内开展。


化学楼内的指示引导牌


       学校专门为实验中心设计了新的指示引导牌。它采用了银灰色和深蓝色为主色调,配色和谐,赏心悦目,楼层功能及实验室分布一目了然。在这次改造中,设计者有心地保留下了部分原貌,历经岁月考验的楼梯、地板等旧物在改造中都得以保留。



化学楼内的楼梯


       砖红色的楼梯是不是显得有些眼熟?在这次改造中,设计者有心地保留下了部分原貌,历经岁月考验的楼梯、地板等旧物在改造中都得以保留。


       保障实验安全和校园环境达标是本次教学实验中心楼群修缮的重中之重。一方面,每栋楼宇都设有单独的监控中心,学校能够进行实时、全面的监控和管理。另一方面,每个实验室都装有环境监控系统。特别是对于化学实验有毒有害气体的处理,这次改造专门在楼顶设计了尾气吸附塔。


化学楼实验室的通风柜



化学实验室内的移动通风罩


       化学实验中心孙兴文老师介绍说,化学实验室内还布局安装了移动通风罩。移动通风罩是精密化学仪器设备必须的尾气通排风装置。



化学实验室内可通风的储物柜


       化学实验用的一些化学试剂具有挥发性。图中的试剂柜设计了排气功能,柜顶有管道贯通柜子直通楼顶。试剂挥发出的气体可通过管道被抽出,并从楼顶经过吸收处理后排出。经过本轮工艺改造,各实验中心在安全、消防和尾气排放等方面均达到国家标准,基础设施的安全性大大提升。



抹云楼

抹云楼正门


       坐落在校园西北角的白色小楼是抹云楼。它曾是复旦大学激光化学实验室所在。经历了一个夏天的修缮和改造,抹云楼将作为环境科学与工程教学实验中心、微电子教学实验中心续写它的传奇故事,焕发新的活力与生机。

       虽然各个实验中心的风貌一改往日。在修缮的过程中,几个实验中心还都保留了历史的痕迹。


抹云楼一楼门厅内的石碑


       抹云楼门厅内保留着一块石碑,碑文叙述了复旦大学抹云楼的建造史。当年,为了进一步改善激光化学研究环境,物理二系秦启宗先生写信给台湾的实业家应昌期先生寻求资助。应昌期先生欣然答应,慷慨捐赠激光化学实验室,并命名为抹云楼。石碑记录下了这段佳话,不仅是在时刻提醒着复旦学子要常怀感恩之心,更蕴藏了三代人深深的爱国情怀。


抹云楼106实验室内保留了一台建于上世纪80年代的超声分子束实验装置


       前辈们留下的精神财富还留在抹云楼内的一台超声分子束实验装置里,它展示了改革开放后复旦大学师生自力更生、艰苦奋斗、努力赶超世界科研水平的精神。1982年,根据复旦大学的学科优势,物理二系秦启宗先生提出将分子束、激光和表面结合研究分子反应动力学的设想,并带领一支由物理、化学和工程人员组成的队伍,发奋图强,在十分艰苦的条件下,自力更生地于1987年建成了这台装置。参与该分子束装置的原复旦物理二系放射化学专业教授郑企克说:“我建议保留这台装置,就是为了让复旦的同学们了解一点前辈复旦人的奋斗史,希望他们接好接力棒,站好他们的一班岗。”


环境科学与工程教学实验中心


       搬入抹云楼的环境科学与工程教学实验中心在实验室布局和设计上更加合理,实验室面积扩大了3倍。环境工程学、环境监测、环境化学、环境生态学和环境信息技术5个实验室,以及通用分析平台,实现了各课程间资源共享。各实验室在保证正常的实验课程教学外,还可以为学生的科创服务。实验室在设计上更有针对性,能满足不同学科实验室的需要。此外,还配备了实验室管理系统软件、电教及示教系统,具备远程播放、远程指导的功能,为实验课程,尤其是学生的创新实验创造了很好的条件。“我相信经过这次楼宇的改造,我们整个中心的实验教学质量将有很大的提高。” 环境科学与工程教学实验中心主任郑志坚老师说道。


集成电路工艺教学实验室的洁净室


       原来的集成电路工艺教学实验室建于上世纪80年代,工艺设备与外围环境、空间面积已无法满足日益增长的教学需求。如今,在改造后的抹云楼四楼,300平米万级净化环境中完善升级了光刻工艺、薄膜沉积、刻蚀等相关制造工艺及测试设备,并且增加了先进工艺仿真系统、集成电路先进器件测试模拟教学以及创新实验模块。建立了安全可靠的气体输运系统,大大提高了实验室安全。

集成电路工艺实验室中的气体输运系统


       再来看看改造后的本科教学实验中心将会有哪些高大上的“黑科技”!



教室管理系统


化学实验中心实验室门口的触摸屏


       每间实验教室门口的墙壁上都装有一块电子屏,可供触摸操作。屏幕上将实时显示当前实验室内进行的课程或教学任务,以及接下来各个时间段实验室的预约情况。


       据物理实验中心主任乐永康介绍,如果老师或同学需要使用实验室,将可以通过手机端APP了解实验室的使用和预约情况。在该平台上,使用者可以通过“实验室”“组织者”“参与者”和“实验名称”等关键字来查询实验室的使用情况,然后挑选合适的时间进行预约。实验室管理人员可通过手机端APP或电脑端Web界面下发门禁权限。


       该预约系统能够实现教室安排和管理。课余时间,有想要对自己感兴趣的课题进一步实验的同学,或者是课上没有跟上节奏,需要课后自主练习的同学,都可以自主地利用APP进行预约。



VR沉浸式教学体验

恒隆物理楼内的虚拟现实教学演示设备


       在化学楼、恒隆物理楼一楼的公共区域内,均安置了虚拟现实教学演示设备。教师、学生以及参观者都能通过它们感受沉浸式教学体验。



中控、视教和观摩系统

示教室内可实现多个实验室教学过程中音视频实时互动的显示屏 


       在新的本科教学实验中心内,还布局了一套中控、示教和观摩三合一的管理系统,这也是实验中心实现智能化和信息化教学的重要设计。


       中控室相当于神经中枢。在中控室内的大屏上显示着各个实验室的场景,可以远程实时了解正在进行的教学和实验情况。同时,在中控室还能通过话筒与各个实验室进行音频互动。


       教室主要用于教学演示和远程指导。老师在示教室内进行教学和演示,可与各观摩实验室的同学们进行双向的音视频互动。这样一来,一位老师能够给多个教室的同学同步上课,既缓解了教室容量小的尴尬,又提升了教学的效率。老师还能够查看任意观摩实验室内同学们的操作和课堂反馈,即时对学生进行指导。


中控大屏实时远程显示各实验教室场景


       观摩室可为无法参与实验的同学提供学习机会。同学可在此点播查看有关教学视频,进行观摩学习;还可以在直播过程中,与其他实验室的同学们一同听课,并与示教实验室的老师进行音频互动。


       三合一系统使用了大量数字化和信息化设备,将为同学们打造一个高效高质丰富多彩的教学课堂,同时为更多对实践实训有兴趣的广大师生提供了参与和体验的机会。


       新的本科教学实验中心正敞开大门,欢迎同学们的到来!