实验室建设规划申报书Word文档格式.doc
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2009年度实验人时数合计（31560）人时数
教学计划内（22200）人时数
教学计划之外（9360）人时数
本表以校级及以上实验教学中心或室为单位进行填写，如无，直接填写实验分室部分。
（二）科研实验室基本信息
科研实验室情况
实验室名称
类型
同时承担教学任务否
仪器设备台件总数
92
仪器设备资产总值（万元）
40.7503
实验室建筑面积（㎡）
133
2009年在实验室从事科研的教师人数
8
2009年在实验室从事科研的学生人数
30
二、实验室的现状
1.专业设置
理学院设有“数学与应用数学”、“信息与计算科学”和“光信息科学与技术”三个本科专业，其中“数学与应用数学”专业设有“经济数学”和“金融工程”两个方向，“光信息科学与技术”专业设有“光电技术”和“太阳能利用”两个方向。
目前理学院共有在校生401人。
2.实验室设置
我校于2003年5月批准建立数学实验中心，下辖2个正式建制实验分室：
数学建模室（基础实验室）、信息与计算科学实验室（专业实验室）。
目前专业实验室还没有独立的实验场地，设备也是临时与基础实验室共同一套。
3.实验室现有条件
设备拥有量92件，总资产40万，现有实验用房面积133㎡，2名兼职管理人员，10名兼职实验老师。
4.实验开出情况
理学院数学实验室实验开出情况一览表
课程名称
实验大纲规定开出实验项目
开出
情况
实验室
开出率（%）
备注
1.计算机图形学与可视化
OpenGL简介
√
100%
直线的生成
圆的生成
多边形的绘制与填充
绘制不同线型、线宽的图形
光照物体的渲染
指定着色模式
绘制Bezier曲线
绘制Bezier曲面
三维变换及三维观察
编程实现拾取操作
2.信息处理的现代方法
熟悉MATLAB小波工具箱
一维离散小波的分解算法
一维离散小波的重构算法
二维离散小波的分解算法
二维离散小波的重构算法
信号的降噪
信号的压缩
图象的分解与重构
3.微分方程数值解
抛物型方程显格式的程序实现
抛物型方程隐格式的程序实现
一阶双曲型方程差分格式的程序实现
二阶双曲型方程差分格式的程序实现
二阶椭圆型方程差分格式的程序实现
椭圆型方程的有限元方法的程序实现
4.数值分析
实验1Gauss消元法和Cholesky分解
实验2Jacobi迭代和Gauss-Seidel迭代
实验3曲线拟和的最小二乘法
实验4数值积分
实验5Runge-Kutta法
实验6非线性方程求根
实验7幂法及反幂法
实验8共轭梯度法
5.图形与图像处理
图像变换
图像灰度修正技术和直方图均衡化
图像的锐化
DTC域图像数字水印技术
6.数据库原理及应用
数据库的创建与管理表的创建与管理
数据操纵
数据查询
数据库保护
（一）
数据库保护
（二）
数据库应用系统的初步开发
（一）
数据库应用系统的初步开发
（二）
数据库的创建与管理
7.C++
VC++6.0开发环境应用入门
C++简单程序设计
函数
数组
类和对象
程序结构
指针和字符串
继承与派生
多态性
流类库与输入/输出
异常处理
VisualC++环境下Windows程序开发概述复习
8.算法与数据结构
线性表的操作算法
栈及其应用
字符串的查找和替换
二叉树的操作算法
Huffman编码与译码
图的操作算法
查找算法的实现
排序
9.数字信号处理
两个有限长序列的线性卷积
快速傅立叶变换在頻谱分析中的应用
用脉冲响应不变变换法设计buterworth滤波器
10.数学应用软件
MATLAB6.5环境的使用
MATLAB数值计算
（一）
MATLAB数值计算
（二）
MATLAB符号计算
（一）
MATLAB符号计算
（二）
MATLAB二维绘图
MATLAB三为绘图
MATLAB程序设计
（一）
MATLAB程序设计
（二）
MATLAB程序设计（三）
MATLAB的高级应用
（一）
MATLAB的高级应用
（二）
11.操作系统原理
进程调度
银行家算法
虚拟存储器管理
12.SAS软件
学习安装SAS软件认识SAS界面
SAS数据集的建立和编辑
MEANS过程
UNIVARIATE过程
正态总体均值和方差区间估计
正态总体均值和方差假设检验
数据的相关性分析
回归分析
13.数值并行算法
1.矩阵的乘法运算
2.MPI消息传递机制
3.OpenMP并行环境实验
4.并行矩阵乘积
5.直接法并行求解方程组
6.间接法并行求解方程组
14.数字电子技术
EWB简介
组合逻辑电路
触发器
时序电路
集成计数器
15.常用光学软件介绍
使用案例（Zemax）——双透镜
上机操作（Zemax）——双透镜
使用案例（Zemax）——牛顿望远镜
上机操作（Zemax）——牛顿望远镜
使用案例（Zemax）——带有非球面矫正器的施密特-卡塞格林系统
上机操作（Zemax）——带有非球面矫正器的施密特-卡塞格林系统
使用案例（Zemax）——多重结构配置的激光束扩大器
上机操作（Zemax）——多重结构配置的激光束扩大器
使用案例（Zemax）——折叠反射镜面和坐标断点
上机操作（Zemax）——折叠反射镜面和坐标断点
使用案例（Zemax）——消色差单透镜
上机操作（Zemax）——消色差单透镜
TFCalc软件简介
光学薄膜系统设计
使用案例（TFCalc）——减反射膜（单层、双层、多层及超宽带）
上机操作（TFCalc）——减反射膜（单层、双层、多层及超宽带）
使用案例（TFCalc）——分束镜
上机操作（TFCalc）——分束镜
使用案例（TFCalc）——高反射膜（多层介质、非等厚周期膜系）
上机操作（TFCalc）——高反射膜（多层介质、非等厚周期膜系）
使用案例（TFCalc）——干涉截止滤光片
上机操作（TFCalc）——干涉截止滤光片
使用案例（TFCalc）——带通滤波片
上机操作（TFCalc）——带通滤波片
使用案例（TFCalc）——偏振分束镜
上机操作（TFCalc）——偏振分束镜
使用案例（TFCalc）——消偏振分束镜
上机操作（TFCalc）——消偏振分束镜
16.C程序设计
C/C++语言简单程序的编写和调试
C语言程序设计基础
控制结构—顺序结构
控制结构—选择结构
控制结构—循环结构
指针
编译预处理与变量的存储类型
结构体与共用体
实验大纲规定开出实验项目个数
112
实际开出实验项目个数
总实验开出率
理学院数学实验室综合性、设计性实验统计表
学时数
实验项目数
其中
综合性实验项目数
设计性实验项目数
计算机图形学与可视化
24
11
信息处理的现代方法
16
3
微分方程数值解
12
6
4
数值分析
5
图形与图像处理
数字信号处理
7
数据库原理及应用
C++
9
算法与数据结构
10
数学应用软件
操作系统原理
SAS软件
13
数值并行算法
14
数字电子技术
15
C程序设计
20
统计结果：
有实验的课程门数：
15门；
有综合性、设计性实验的课程门数：
13门；
综合性、设计性实验所占课程的比例为：
86.6%。
5.存在问题
l实验室建设比较落后，实验教学的客观条件有待加强。
实验室当时建设时，主要面对2个专业：
信息与计算科学，数学与应用数学，承担2个班级80人的实验教学以及数学建模竞赛培训，数学实验室2个建制的分室共用一个场地：
数学建模室（基础实验室）与信息与计算实验室（专业实验室）没有独立的实验场地和设备，专业实验课和公共基础实验室混杂在一起，另外数学与应用数学专业至今没有实验分室，专业实验课都是暂时在公共基础实验室完成，新专业光信息科学与技术专业至今还没有配套的软件实验室，近2年的实验教学也是借用同一个公共基础实验室，目前理学院在校生达到401人，实验教学所必需的软件比较缺乏，数十种大型专业软件混杂造成软件冲突现象时有发生，以上状况造成实验室超负荷运转，现有的设备已不能满足基本实验教学需要，不利于实验室建设和管理，不利于专业的建设和发展。
l实验教学人员严重不足。
目前，数学实验课都是由任课老师亲自教学。
一位老师除了要准备正常的理论课，还需要兼顾一个或多个班学生的实验操作演示、答疑、实验报告的批改等，专业分工模糊，不利于实验教学的系统化、规范化、专业化。
三、“十一五”实验室建设的经验与比较优势
“十一五”主要建设成绩和经验；
1、实验教学方面，本着“服务基础教学和改革，促进专业和学科建设”宗旨，“十一五”期间主要承担：
信息与计算科学、应用数学、光信息（光能利用）三个专业方向的实验课程和毕业设计任务，承担了全国大学生建模竞赛参赛队员培训和竞赛任务。
开设了16门次实验课程，累计107个实验项目，实验开出率100%。
全年共完成848学时，31560人机时实验任务。
从总体上来看，实验项目中包含设计性和综合性实验明显增多，16门实验课程大部分含有设计性或综合性实验，说明教学中更加重视学生独立学习能力的培养，重视学生的创新意识的培养，实验项目除包含必要的基础性验证实验内容，也包含相当数量需要学生自己思考、运用学过知识进行一定新意的设计实验项目，提高了学生灵活运用基本知识解决实际问题的能力，达到了预期目的。
实验对培养学生动手能力起到了积极作用，在实验中加强了对学生独立研究能力的培养，通过查资料，解决一些课本以外的问题，同时加强协作意识的培养，在相互学习中提高思维、实践能力。
在实验中，仍存在学生软件编程能力较差的情况，有待以后进一步加强。
今后应加强基本功训练，增加实践环节教学的比重，提高实验内容的质量。
2、设备维护方面，由于设备陈旧，在设备维护上工作量越来越大，在老式配件不生产、升级费用奇高情况下，目前尽量充分利用原有设备进行整合，维持设备基本性能；
同时对鼠标、键盘等耗用品进行了更新。
其次，由于实验室用房顶部和整个侧面漏雨，造成电线漏电现象，带来了安全隐患，目前采取了转接插排等一些措施，保证设备正常运转。
另外，更突出问题是由于新增专业多，每个专业实验教学都使用一些大型软件，使得软件安装大型化剧增，由于设备配置较低，出现机器负荷超标问题和软件冲突现象，通过采用分时间分类别安排上机时间，克服很多困难，较好的完成了本学年实验教学任务。
3、在学生实践活动方面，利用暑假和双休日，对参加全国大学生建模竞赛的学生进行了培训，历时1个多月，采取了有力措施解决高温天气机器过热死机问题；
在正式参赛的72小时里，对硬件设备重新进行了检修，系统重新安装，保证机器不发生任何问题，为我校取得全国二等奖1项，江苏赛区三等奖2项提供了可靠的设备硬件支撑。
另外为了充分利用设备资源，已将实验室作为学生毕业实习基地，并在本学期迎来了首批实习学生，在实习中培养了学生管理能力，对计算机软硬件方面锻炼了动手能力，取得了较好的效果，达到了实践教学目的。
“十二五”面临的发展机遇和挑战。
近日，我校被国务院学位委员会批准为立项建设新增硕士学位授予单位，理学院担负着全校重点建设硕士专业所有数学基础的教学，硕士的培养重在基础，从这种意义上，理学院对我校硕士培养质量的保证起到关键的作用，而数学教学已经在教育界逐步形成共识，即加强实践应用能力的培养，面对这种情况，也给理学院数学实验室带来了发展机遇和挑战。
与国内同层次院校相比，我校数学实验室条件较差，前期投入低，底子薄，若要逆势转化为优势，需要学校给予重视，院系给予支持，可高起点高标准建设数学实验室，为我校建设高质量硕士点工程保驾护航。
这里提出一些设想，实现的关键需要领导支持、硬件的支撑以及有关专业系的配合。
1、在硬件上，由于目前设备是2003年购置，大部分接近使用寿命年限或者陈旧无法维修，2010年理学院计划招生3个专业5个专业方向，共240人，在校生将达到589人，新的培养计划按照教育部和学校规划要求明显加强了实验教学比重，以目前的硬件设备已无法对最基本的实验教学形成支撑。
拟申报现有实验室更新，并为新专业方向金融工程申报新建统计应用实验室，在设备上面临新的发展机遇，需要提高设备维护、管理能力，对软件要探索便于升级和管理的手段，解决众多繁杂大型软件安装问题，提高设备使用寿命。
2、在实验教学上，需要进一步提高学生各种软件的运用能力和编程能力，增加综合性实验，加强合作、协作性的要求；
在加强基本功训练基础上，注重培养学生动手的能力，淡化课本理论讲解，以具有一定实际意义的问题形式让学生自己动手，学会真正掌握一门软件的使用。
加强实验教学管理和考核力度，提高实验教学质量。
3、在科研上，挖掘整合教师个人研究方向资源，逐步形成一些科研团队，争取一些横向课题，吸收一些学生参加，搭建科研平台，为提高教师科研水平，提高学生毕业设计质量和进一步申报各类项目奠定基础。
积极准备参加国际数学建模竞赛活动，力争推动我校学生实践活动再上新台阶。
4、专业建设上，开拓和明确专业方向，以市场为导向，以培养学生掌握一技之长为目的，整合原有实验项目，开拓具有实际工程应用背景的实验项目，提高学生学习目的性和趣味性；
同时，结合我校发展规划，积极参与涉海课题中的数值计算、数值模拟的方法、大规模（并行）计算、非线性问题的数学处理等方向的研究；
为进一步开展相关实验项目积累经验。
为稳定专业建设，促进专业发展，打造符合学校发展规划的具有自己特色的信息方向专业品牌。
积极准备“海洋环境中信息处理以及大规模数据并行计算”方向的研究，申报相关课题。
为进一步申报中央与地方共建实验室项目打下基础。
四、实验室建设规划
1、现有实验室建设规划。
（1）建设的必要性
数学实验中心现有建制实验分室2个：
数学建模分室，信息与计算科学实验分室，2个分室共用一个场地，50台计算机是2003年购置，其他辅助设备（多媒体、投影仪、电脑桌等）都是其他院系在2000年以前购置的设备，淘汰后转给数学实验室使用。
设备已难以满足3个专业的实验基本教学任务。
每年的全国大学生数学建模竞赛要求在短短的3天时间完成大量数据仿真和近1万字的论文，现有设备已严重影响了计算速度和论文撰写的质量，设备的更新已成迫在眉睫之势。
（2）建设内容和目标
第一阶段（2010-2011年）：
到2011年，建立面积为150
M2信息与计算科学实验室，建成一个能进行大规模科学计算的小型工作站，配备电脑50台，服务器2台，交换机3台，电脑桌52台，柜式空调3台，投影仪一套，并行计算有关软件（Unix操作系统，Fortran软件，Matlab软件，Mathematics软件，SQLserver软件等）网线和电源配线等相关配置，拥有多种数学软件，实验室不仅要承担我院信息与计算科学专业的专业基础实验，同时还要承担全校大学生数学建模竞赛的培训工作，能对我校重点学科的大规模数据进行处理和科学计算。
到2015年，信息与计算科学实验室（数学建模室）建成一个能承担省、部级以上课题，拥有一批院、校和省级科研成果的重点实验室。
建设地点：
文渊楼251室。
2、新建实验室建设规划。
（1）新建一个应用软件与统计实验分室，用途满足应用数学新开方向金融工程的统计实验需要，以及新专业光信息科学与技术的有关光学软件设计需要。
（2）必要性
数学与应用数学专业包含2个专业方向：
经济数学，金融工程，但至今还没有专业实验室，而国内兄弟院校都开设了相当数量的统计数学、金融数学的实验教学工作，由于我院实验条件的限制，目前只开设了SAS软件等有限的实验课程，给培养应用性人才的目标带来了很大困难和障碍。
我校新专业光信息科学与技术的一个重要发展方向是光学软件的掌握和应用以及数字电子电路的设计，为此院系引进和培养了相关实验教师，但至今缺乏软件实验室的硬件支撑，严重阻碍了专业发展和实践教学的系统性建设。
（3）建设内容
第二阶段（2011-2015年）：
应用软件与统计实验专业实验室初步建成，面积为150
M2，计算机50台，服务器2台，交换机3台，电脑桌52台，柜式空调3台，多媒体一套，投影仪一套，统计相关专业软件（Lindo软件，SAS软件，SPSS软件等），网线和电源配线等；
到2015年，应用软件与统计实验室建成一个能满足新专业光信息科学与技术的软件设计教学和统计应用实验教学的需要，满足2个专业教师和学生进行科研活动，能拥有省级和校级科研成果的专业实验室。
基本达到省教育厅基础课实验教学示范中心的标准。
3、实验室建设过程中问题预测及解决办法。
主要问题：
资金落实，线路布局。
需有关部门协调。
4、如何管理使用好本单位再建及新建实验室的具体办法和措施。
（1）实验管理建设规划
总体目标：
经过五年时间的努力，建立起与教学计划和大纲配套的、能够保证实现培养目标的、技术
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