科研和教学是我校转型（教学型→ 教学研究型）过程中培养应用型综合型人才的两个中心环节，教学又分理论教学和实验教学，而实验教学对培养动手能力、创新能力方面起着理论课不可替代的作用；实验教学内容的更新，水平的提高，又必须与科研与学科建设紧密结合，使学生在低年级就能接触到科学前沿；教师们的科研工作，应该不仅仅是完成一个基金课题，得到一个“结题”优秀，而更重要的是如何转化，如何提升教学，培养学生动手能力，如何持续创新，推动我校的学科发展。因此，如何将科学研究与实验教学相互结合、相互促进的确是我校转型过程中的一个很重要的研究课题。物理学院从事物理实验教学的教师们多年来把承担的科研基金与教改课题结合起来，提高本科人才的创新能力，经过长期的探索与实践，走出了一条“相互促进、相互提高”的新路子。

　　一、精心选择科研成果，提炼创新实验题目
           　　1.精心选择并设计创新实验题目
           　　物理实验教师自98年以来，承担国家和省市科研、教改课题11项，既是科研人员，又是实验教学人员,自然地将科研成果与物理实验紧密地联系在一起。所制备的纳米磁流体是由纳米磁性微粒、表面活性剂和载液构成，其表观密度随磁场梯度变化。这一奇异现象激励出教师的灵感：一般的液体密度测量不随外界条件变化，而纳米磁流体的表观密度却受磁场梯度的控制，由此设计出“磁流体表观密度随磁场变化规律的实验研究”并作为物理实验“选做阶段”的探索性实验题目。经过几年的探索、研究与实践，共提炼出“磁流体表观密度随外磁场的变化规律研究”、              “磁流体密封泄放压与外磁场的变化规律研究”、“热敏电阻温度计的设计与组装”等7个与科研成果相关的创新性实验题目。这些结合科研的实验题目每一个都具有一定的“挑战性”，有的实验规律还在探索中。自投入实验教学后，激发了学生的积极性，不同专业、不同科类的学生纷纷参与挑战，有的对现有题目提出大胆改进设想，有的与教师共同改进，学生的创新思维也激起教师的灵感，真正形成师生互动的良性循环局面。

　　2.组织学生参与实验装置的制作，利废利旧搭建原理性配套装置
           　　根据磁流体特性和应用提炼的创新实验题目特点突出，一是题目本身来自于前沿科学，对学生有“挑战性”，有的实验规律还在探索中，能激发出学生参与的兴趣；二是题目本身深入到物理、化工、机械等专业内容，对该专业的学生有吸引力，使得这种参与能够持久，激发了学生参与的兴趣；有的题目经不同院系教师的合作交叉指导，成为本专业的毕业论文题目。物理学院2000届学生于红，化学化工系2001届学生齐锐，2003届学生边伟伟，物理学院2005届朱建强等同学就是从低年级做物理实验开始，一边参与教师的科研课题，一边与教师共同研制实验装置，直到毕业论文都是在物理实验教师的指导下完成的。
           　　由于课题的“挑战性”和“持久性”使得不同专业的学生早期就以“科研助手”、“物理实验能手”、“课外科技活动”、“大学生创新基金”、“大学生创业大赛”、“毕业设计”等多种形式被吸引到课题组来，与教师共同设计、制作实验装置。
           　　这些装置的构建，经历了不断改进，不断实践，不断完善的曲折过程。例如“磁流体表观密度测量仪”从科研现象与密度实验的联想、方案构思到实验室搭建原理样机最后加工出小批量产品样机，的确经历了一个由科研提出实验设想，再不断改进、不断完善的认知过程。
           　　这些定型装置投入使用后，激发起学生做基础物理实验的兴趣，2000届机械系学生宫国己在做毕业论文时自选了这个带有“挑战性”的“磁流体密封装置”研究课题，在实验过程中，曾就密封装置提出大胆的设想，学生的创新性思维给教师在重新设计时带来灵感和冲动,这种前沿性课题在教师和学生之间产生了一种积极的互动作用。              
           　　将科研和实验教学相结合的好处一是选题新颖，能够培养学生创新素质，增强科研意识；二是资源共享，科研教学仪器共用，收到事半功倍的效果；三是教学科研密切结合，教学效果好，不但能使学生亲自参与实验仪器的制作，还能将前沿科学、新技术及时传授给学生，使他们的能力在制备实验教学仪器的过程中不断得到提高。

　　二、创新实验教学仪器的推广,拉动纳米磁流体的快速制备
           　　配合实验题目研制的各类实验装置于2001-2005年均进行了小批量生产，其中以“磁流体表观密度测量仪”、“磁流体密封装置”、“磁流体转动密封标准件”为例，其所用材料都是纳米磁流体，每台“测量仪”要配备100ml，每台“密封装置”要配备20ml，而“转动密封标准件”要配备100ml。这些教学仪器的推广，从根本上拉动了纳米磁流体的制备，使其从实验室状态向小型工业化过渡；除此之外还提供纳米磁流体与清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学等重点高校，结合近代物理实验、普通物理实验、电机转动密封等进行深层次的合作研究；到目前为止已小批量生产“磁流体表观密度测量仪”和“热敏电阻温度计”等教学仪器并随仪器销售6000ml纳米磁流体。这些结合科研的教学仪器已经辐射到省5所高校，教学效果良好。

　　三、科研与实验教学相互促进相互提高的效果
           　　1．实验教师从事科研工作，提高了教师素质和教学能力
           　　几年来实验教师所承担的国家级、省市级科研课题都是围绕纳米功能材料磁流体的制备、性能研究及其应用技术,而且这个领域涉及到物理、化学、机械、材料、医学等，学科相互交叉。磁流体的制备一般是从事化学领域的工作者,而磁流体由于它的特殊组分,在磁场中显示出的奇异特性又与物理工作者紧密相连,它在机械、医学等领域的广泛应用又涉及到画图、制图等等，因此教师在完成磁流体的制备、性能研究和开发应用的全过程中,要不断地接受跨学科的知识,不断的学习,更新固有理念,不断结识跨学科的新朋友，的确丰富了知识,拓宽了视野,这样在上实验课时才有实例可举,有前沿故事可讲。              
           　　这个课题组自1998年通过国家基础实验室的条件评估合格至今已有八个年头，经过这八年的探索和努力，多方争取科研教研课题，先后承担了有关纳米磁流体的制备、性能研究及其开发应用和与其相结合的教改课题11项，这些实验教师在完成国家基金课题过程中，提高了教师素质，锻炼了学生能力，并提出了一种缩短制备纳米磁流体周期的新方法和新工艺，获国家科技进步三等奖1项，军委科技进步二等奖1项，大连市科技进步三等奖2项；             根据纳米磁流体在磁场中的性能，设计出7个创新实验题目并研制出与之配套的实验装置；申请了5项国家专利，其中发明2项；发表相关的科研教研论文40余篇，其中被SCI收录8篇、EI收录2篇、国际会议论文5篇、核心期刊20余篇；编写教材2部，其中国家“十五”规划教材1部；获得辽宁省第四、第五届教学成果一等奖和省级首批优秀课、首批精品课，连续三次被辽宁省推选国家精品课的参评；将科研成果浓缩，融入基础实验教学，研制的设计性实验装置除本校使用外还辐射到省内外部分高校             。
           　　2．低年级学生参与科研工作，提高了学生动手能力和创新能力
           　　1998年以来，实验教师围绕纳米液体功能材料,提炼出供学生实验及毕业论文的题目20余个。材料制备方面8个，由环化学院学生做；材料性能研究与测试方面9个，由物理学院学生做；新材料的开发应用方面4个，由机械学院学生做。这些不同学科的交叉题目由不同学科的学生做，教师交叉指导，经过毕业论文答辩，在动手和创新能力上均得到了提高。具体做法如下：
           　　 在完成国家自然基金项目的过程中，分析整理科研课题,提炼出培养学生科学素养力度较大的创新性实验题目。这项工作由教师完成。
           　　理科学生中通过完成毕业论文的形式,利用实验室现有设备,搭起原理性样机,并进行反复实验,深入研究,锻炼学生分析问题的能力.同时验证所精选实验题目的科学性。这项工作由物理系学生和应届毕业生完成
           　　理科学生毕业论文所建造的成型实验装置在全校理、工、医本专科学生的普通物理实验第三阶段的“选作实验”中，进一步验证实验题目所涉及的规律的客观性。这项工作由理、工、医本专科学生完成。
           　　将经过几届教学实践的原理样机进行规范化、小型化、市场化,加工出新的实验仪器,作为物理实验新内容的仪器已经辐射其它院校物理实验的教学中。这项工作教师、工程人员、学生共同完成。
           　　教学仪器的推广使用，拉动纳米磁性材料的小型工业化制备，同时对创建新的仪器提供了持续的经费支撑。这项工作由教师、学生共同完成。
           　　由上述循环过程看出，从科研到实验教学，从理科到工科，从原理样机到正规仪器的整个过程是科研与实验教学相互促进的过程，也是不断运用科学的认识论，不断实践、不断研究、不断提高完善的过程。
           　　这些不同系院、不同科类的学生,有的是物理实验课程结束时选出的“实验能手”，他们从低年级就切入教师的科研工作，与教师一起利用节假日、寒暑假，通过筹建实验室、做科学实验、研制教学仪器、联合发表论文等过程的训练，的确启迪了学生创新思维，拓展了想象空间，增强了学习基础实验的兴趣，提高了学生的实践能力和创新能力；初步形成科学与教学互融、互动的良性机制。几年来由学生参加利用国家基金等经费共筹建起3个实验室；以学生为第一作者发表9篇论文；              11人次获“挑战杯”省级三等奖；完成本科生毕业设计论文题目20余项，其中20%的学生毕业论文被评为优秀；获得科技活动积极标兵和“创新大赛奖”的学生每年有十几名，占所评“物理实验能手”的20%。
           　　物理实验教师将“科学研究与实验教学”相结合，学生配合教师利用科研成果研制实验仪器，经过提炼又转化到实验教学中并进行小批量生产，推广实验教学仪器又拉动纳米磁流体制备。在科研和实验教学相结合方面走出了一条“相互促进、相互提高”的新路子。

　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　物理科学与技术学院
           　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　2006．1．25

　　配合实验题目研制的各类实验装置于2001-2005年均进行了小批量生产，其中以“磁流体表观密度测量仪”、“磁流体密封装置”、“磁流体转动密封标准件”为例，其所用材料都是纳米磁流体，每台“测量仪”要配备100ml(图1)，每台“密封装置”要配备20ml(图2)，而“转动密封标准件”要配备100ml(图3)。

图1 100ml 磁性液体

           图2 20ml 磁性液体

图3 100ml 磁性液体

         　　这些教学仪器的推广，从根本上拉动了纳米磁流体的制备，使其从实验室状态向小型工业化过渡；除此之外还提供纳米磁流体与清华大学、同济大学、哈尔滨工业大学等重点高校，结合近代物理实验、普通物理实验、电机转动密封等进行深层次的合作研究；到目前为止已小批量生产“磁流体表观密度测量仪”和“热敏电阻温度计”等教学仪器并随仪器销售6000ml纳米磁流体。这些结合科研的教学仪器已经辐射到省5所高校，教学效果良好。