实验室建设思路 实验室是中学教育中的重要组成部分,是新世纪培养创新人才,提高学生实践创新能力,实施素质教育的重要基地。我国2001年颁布《基础教育课程改革纲要》，启动基础教育课程改革。本次课改的一个明显特点是首次明确强调培养学生科学素养、探究能力、问题解决能力的目标。近年来,对学生科技创新实践能力的培养已越来越引起学校校的重视，利用科技创新实验室重点培养学生的“三能，三创”（动手能力、实践能力、创新能力、创新意识、创新精神、创造潜力），鼓励学生进行创新性的学习和研究。在此背景下，传统实验室已经不能满足新的课程标准下的实验教学的需要。因此建设科技创新实验室，已经成为开展实验教学、培养学生科学素养和探究能力的必不可少的配套设施。科技创新实验室是培养学生实践创新能力和开展课外科技活动的重要基地，也是展示学生实践创新成果的重要窗口,为学生锻炼实践创新能力提供了基本保障。 编号 名称 01 地球结构探秘 02 音量比赛 03 磁力转盘 04 无规则摆锤 05 拍出音阶 06 铁花 07 飞轮蓄能 08 光的反射 09 磁椅 10 爸爸的鼻子 11 菲涅尔透镜 12 菲涅尔透镜 13 磁性液体 14 齿轮传动 15 彩色的影子 16 磁悬浮 17 电视机与磁力 18 钉床 19 电影的原理 20 大称 21 动物叫声 22 电磁加速器 23 电磁秋千 24 电磁筋斗 25 地震台 26 电磁乒乓 27 地球构造 28 电风转筒 29 大视野立体图 30 多像镜 31 动量守恒 32 典型齿轮传动 33 典型机构 34 动物的眼睛（鱼） 35 动物的眼睛（昆虫） 36 翻转镜像 37 菲涅尔透镜 38 发电锚 39 仿真雷电 40 复合摆 41 风力发电 42 付柯沙摆 43 梵天之塔 44 方车轮 45 分形艺术 46 风力表演 47 法拉第笼 48 风速演示 49 风洞升力 50 方程花 51 防弹玻璃 52 防弹衣 53 反应能力测定 54 浮动环 55 反射抛物线 56 拱桥 57 滚环 58 光导 59 龟兔赛跑 60 滚出直线 61 滚直线的小球 62 光学转盘 63 惯性摆车 64 光纤传声 65 光柱 66 惯性摆波（横波） 67 光学隧道 68 概率演示 69 光的分解 70 不可思议的三角形 71 会飞的碗 72 太阳能发电 73 看谁跑得快 74 像素点 75 花朵绽放 76 一窗两景 77 平衡测试 78 悬浮环 79 奇妙的乐器 80 光压风车 81 画图形 82 合成色彩 83 混色板 84 混沌摆 85 喊泉 86 辉光球 87 含羞球○188 无形的力（弧形） 89 无弦琴 90 无底洞 91 歪手投篮 92 万花筒 93 握力 94 悬浮球 95 漩涡 96 戏水鸭 97 旋转秋千 98 相对运动 99 形影不离 100 运动总动员 102 音频小屋 103 隐身术 104 圆盘的惯性 105 眼的余光 106 运动中的骨骼 107 雅各布天梯 108 鱼洗 109 液体中的气泡 110 缘分台 111 颜色差 112 荧光棒 113 眼睛盲点 114 液压千斤顶 115 越快越好 116 一笔画 117 运动中的感觉 118 液压传动 119 自己拉自己（多人） 120 自己拉自己（单人） 121 正交十字磨 122 锥形上滚 123 撞球 124 自立的球 125 最速降线（双轨） 126 自然数平方规律 127 站不齐 128 粘不离闲 129 重锤 130 转椅 131 柱波 132 转盘 133 安培力转盘 134 伯努力吸盘 135 拔河 136 比臂力 137 变形窗 138 变形棍 139 波的产生（纵波摆） 140 波形演示（机械演示） 141 比大小 142 本纳姆圆 143 变色龙 144 不许动 145 棒打鸳鸯 146 波浪发电 147 伯努力悬浮 148 不可思议的三角形 149 布朗运动 150 错觉画 南京师范大学课程资源研究所 邮政编码：210009  地　　址：南京市宁海路122号南京师范大学信息技术楼   公司电话：025-83204284， 83302681， 83301983  公司传真：025-83302681转8028  手　　机：13405879778 联 系 人：王老师  网　　址：http://www.kczyyjs.com 电子邮件：wangkefang@163.com QQ号码：2269329198

浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。

项目成果/简介:浮游植物在表层获取光能固定CO2，形成颗粒有机碳（POC）往下沉降，在深海再矿化后生成铵（NH4+），从而为深海化能自养细菌/古菌提供了能量来源。因此，氨氧化古菌和亚硝氧化细菌所介导的两步硝化过程是实现光能传递到深海被利用的重要途径，是深海重要的供能过程，支撑了海洋“黑暗固碳”——不依赖于光合作用的化能自养固碳，为深海生物圈提供了“新”的有机质，同时积累硝氮。由于亚硝氧化菌群研究的长期滞后，氨氧化和亚硝氧化功能群在深海的协作关系始终不明了，因此国际上对深海硝化菌群支撑的碳（C）−氮（N）耦合机理（定性）的理解仍极为有限，对C−N计量学关系（定量）的准确估算仍是空白。 该研究工作结合多组学分析、生理学实验、现场原位速率及动力学观测和模拟，以及生态系统模型，阐释了氨氧化古菌和亚硝氧化细菌显著差异的代谢策略，及两步氧化过程耦合、硝化与黑暗固碳耦合的生理生态学机制，建立了硝化菌群支撑的C−N、物质与能量转换的计量学关系，量化了深海硝化过程对深海生物圈及全球海洋碳循环的贡献和影响。该工作为深海物质与能量循环研究提供了新的参数，对深入认识深海生物地球化学过程具有重要意义。

北京大学物理学院颜学庆教授和卢海洋研究员领导的课题组提出了激光驱动光子对撞机的新方案，该方案每脉冲可以产生3亿个Breit-Wheeler事件，并且所产生的正负电子对发散角只有7度，具有非常好的准直性。同时，背景噪声可以得到有效抑制，信噪比高达1000:1。研究成果以 “Creation of electron-positron pairs in photon-photon collisions driven by 10-PW laser pulses”为题在线发表在《物理评论快报》（Physical Review Letters）。 根据爱因斯坦质能方程和量子电动力学理论，在一定条件下光子（能量）可以转化成物质，这对研究物质的起因有重要的作用。相关的理论研究始于上世纪30年代，直到1997年美国SLAC实验室才首次在实验中观测到多光子碰撞产生正负电子对的过程。然而，对于两个高能光子的互作用过程，也就是常说的光子对撞机，到目前为止还未能在实验中观测到。在光子对撞机中，光子的互作用的次数与光子数目和光子互作用截面成正比，与光子束的脉冲宽度、两束光子束的交叠面积成反比。在过去实验中不能观测到光子的互作用过程是因为已有伽马射线源的流强和亮度还达不到要求。 近年来，随着激光技术的发展，特别是10拍瓦(1拍瓦=1e15瓦)激光器的建成，激光光强将可以达到1e23W/cm3以上。当如此高强度的激光与物质相互作用时，大部分激光能量被吸收并转化成伽马射线辐射源，如果可以有效控制伽马射线的发散角，辐射的伽马射线将会达到前所未有的流强和亮度。 团队研究人员在前期的工作中对产生超高亮度伽马光源进行了深入的研究，首次从理论上系统阐明了微通道结构靶中，纵向电场主导了电子的加速过程，同时电子的横向加速可以得到有效的抑制，因此可以获得高准直性的电子束，当这些电子束在横向场中的相位发生反转时，电子就会在管道边界处产生强伽马辐射。由于电子的发散角决定了伽马辐射的发散角，因此可以获得准直性非常好的γ-ray辐射源。数值模拟中10PW激光所能获得的发散角小于3度，亮度比之前研究报道结果高出两个数量级的伽马辐射源。图1. 激光驱动光子对撞机产生正负电子对的方案设计图2. 本方案可以获得高出之前2-3量级的伽马光源亮度 本工作即基于以上研究成果，将该超高亮度的伽马射线应用于光子对撞机。理论计算结果表明，该方案可以获得超高信噪比（>1000:1）,且每一发正负电子对信号（>1e8）远高于现有测量技术的探测极限。因此，通过该方案可以在实验室中验证光子互作用过程中由能量到物质的转换过程，将提供激光驱动光子对撞机研究的新途径，也将极大的促进双光子BW物理的发展。未来有望依据本方案建设基于重频拍瓦飞秒激光的高亮度伽马源及其应用装置。 北京大学物理学院博士后余金清为论文第一作者。颜学庆教授和卢海洋研究员为通讯作者。论文合作者还包括北京大学的陈佳洱院士、马文君研究员，広岛大学的T. Takahashi教授，高能物理所的黄永盛研究员。该研究工作得到国家自然科学基金、科技部重点研发专项、挑战计划和中国博士后科学基金的联合资助。相关模拟工作得到北京大学高性能计算平台的支持。相关文章链接：Phys. Rev. Lett. 122, 014802 (2019) https://doi.org/10.1103/PhysRevLett.122.014802Appl. Phys. Lett. 112, 204103 (2018) https://aip.scitation.org/doi/abs/10.1063/1.5030942

"e-Dog四足仿生机器人：全球首款可高速奔跑和跳跃的轻量级电驱动四足仿生机器人，面向高校和中小学的教学培训型四足仿生机器人系统平台，包括软硬件开源的高性能四足仿生机器人及相应的开发工具软件，为国内高校和中小学提供教学、培训、比赛二次开发平台。机器人具备卓越的运动能力，采用国内领先的步态规划算法，能够快速奔跑和跳跃，并具备较强的地形适应能力，能够跨越高台、楼梯、沟壑、斜坡等障碍地形。 roboDog如宝机器狗：国内首款具备丰富感知能力，并搭载智慧AI云脑的轻量级机器狗。roboDog面向家庭场景，在卓越的运动性能和地形适应能力基础上，增加了丰富的传感功能，构建了包括视觉、听觉、触觉等能力的综合环境感知系统以及基于云服务平台的智慧云脑。同时针对家庭应用场景，为用户提供了丰富流畅的交互体验。 "

成果介绍太阳能制冷空调技术可使用环保的自然工质，利用清洁、可再生的太阳能驱动，对节能降耗具有重要现实意义。相比吸收式制冷技术，溶液除湿技术可利用更低温区的太阳能驱动，有利于廉价平板集热器的使用且集热效率较高，还能够实现热湿解耦处理。本技术集成了溶液除湿和蒸发冷却技术，利用常温溶液干燥被处理空气，然后经直接蒸发冷却器进行降温加湿，得到空调用冷风；稀溶液则利用太阳能集热器产生的热水进行再生。市场前景本技术可利用太阳能集热器产生的75℃以下热水驱动，送风温度17-20℃，热性能系数可达0.65，已获国家技术发明二等奖和国家发明专利授权。

成果介绍目前的吸收式制冷空调系统，热源温度往往需要100℃以上才能满足要求，且装备体积大。当采用与溶液除湿有机结合的热湿独立处理方法后，热源温度75℃以下，系统高效运行，且体积小。 本技术从溶液除湿技术和吸收式制冷技术的相似点出发，将二者有机的结合，使用吸收式制冷系统中的发生器对除湿后的部分稀溶液进行再生，节省了再生器的占用空间。市场前景本技术可由太阳能集热器产生的75℃以下热源驱动，相比一般的溶液除湿系统能效可提升30[[%]]~40[[%]]。本技术可以用于工业建筑工位空调或者废热较丰富的场合。该技术已获中国发明专利和美国发明专利授权。

项目所属科技领域为海洋装备技术。项目突破了小型化混合驱动水下滑翔机大深度、长航程、高精度等关键技术，发明了小型化大容量浮力精准调节装置、海洋温差能驱动装置及螺旋桨与浮力调节混合驱动装置，引领了新型水下滑翔机技术发展。已授权中国发明专利21项、美国专利1项，发表论文68篇。研制成功系列化产品，应用于我国重大工程和海洋科学研究，取得显著经济效益和社会效益，为国家海洋经济发展和提升海洋国防能力做出重大贡献。