团队简介
基于AFM的物质表面微观结构及力学性质表征仿真实验课程团队成员共17人,其中教授10人,副教授4人,高级实验师2人,高级讲师1人,包括长江学者/杰青1人、北京市教学名师3人。课程负责人李英姿教授自1987年开始从事教学工作,累计授课37年,曾获连续5届北京市教学成果奖、首批北京市优秀课程团队、首批北京市物理实验教学示范中心等19项省部级以上奖项,主持1门国家级一流本科课程(首批),以核心成员参与建设1门国家级一流本科课程,1门北京市精品课程,主编中英文《大学物理实验》教材。团队成员承担863计划、国家科技支撑计划重大项目等多项国家级科研项目,获国家级教学成果奖、国家级一流本科课程、北京市教学成果奖、北京市精品课程等多个奖项。
课程介绍
基于AFM的物质表面微观结构及力学性质表征仿真实验课程依托于“微纳测控与低维物理教育部重点实验室”和北航“物理实验教学中心”建设而成,本虚拟实验基于国家863计划和自然科学基金课题研究,充分利用实验室在原子力显微术、纳米表征等方面的研究优势,旨在解决AFM纳米表征实验由于仪器昂贵、操作复杂、精密且易损坏无法在教学中大面积推广等难题。通过虚拟仿真实验的建设有助于学生进一步深化理解物理过程,并掌握相关测试方法和技术。本虚拟实验开发过程中秉承严格遵照基本物理原理及AFM基本操作的原则,不同于一般的演示性实验,力图通过全方位的反映真实的AFM操作过程,对实际AFM整个流程进行建模,操作过程获取的图像均通过模型计算得到,而不是通过预设获取,整个实验方案的设计均来源于实际操作的需求,尽可能的贴近于真实实验,从而真正实现虚拟实验服务于真实实验。
本课程于2020年获批首批国家级虚拟仿真实验教学一流课程。自虚拟AFM实验平台开放以来,在国家虚拟实验网站的浏览量达到了100000以上。作为校级核心必修课,每年近3000名本科生选择学习虚拟AFM实验课程,为量大面广的本科生物理实验教学做出了突出的贡献。不仅如此,本课程也已在复旦大学、同济大学等多所高校开课,其课程影响力辐射到全国其他高校。