高校近代物理實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)

1、高校近代物理實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)北京大學(xué)物理學(xué)院吳思誠(chéng)1.改革的必要性。2.近代物理實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)。3.近代物理實(shí)驗(yàn)課程的改革。改革的必要性高素質(zhì)人才實(shí)踐動(dòng)手能力方面培養(yǎng)的需求。美國(guó)大學(xué)都有這方面的基本要求。原創(chuàng)性的高科技成果很少。高級(jí)專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的缺乏。高精儀器全靠進(jìn)口。許多新領(lǐng)域我們起步并不晚,但成效甚微。有整個(gè)國(guó)家經(jīng)濟(jì)實(shí)力的問(wèn)題,也有人才培養(yǎng)的問(wèn)題。中國(guó)學(xué)生的弱點(diǎn):動(dòng)手能力差,綜合分析能力弱。要有使命感。極具挑戰(zhàn)性。再過(guò)10-20年這個(gè)狀況仍不能改變，我們無(wú)法交帳。近代物理實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)1.作好調(diào)查研究,根據(jù)經(jīng)濟(jì)和學(xué)科的發(fā)展對(duì)人才的需求來(lái)確定實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方向。2.各個(gè)高校必需有自己的正確定位。

2、評(píng)估不能只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。3.實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)必需與科研相結(jié)合,不同學(xué)校不能千篇一律,應(yīng)有自己的特色。4.把探索和掌握物理規(guī)律、建立正確的物理概念和圖象與提高動(dòng)手能力很好的結(jié)合起來(lái)。作好調(diào)查研究,根據(jù)經(jīng)濟(jì)和學(xué)科的發(fā)展對(duì)人才的需求來(lái)確定實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)方向以北大近代物理實(shí)驗(yàn)室為例,如何進(jìn)行調(diào)查研究。組織系內(nèi)、校內(nèi)、校外一系列講座。國(guó)外一流大學(xué)的情況，及時(shí)收集國(guó)外訪問(wèn)學(xué)者和留學(xué)生的意見(jiàn)。國(guó)外相應(yīng)課程的教材和講義。根據(jù)生產(chǎn)和科學(xué)研究對(duì)人才的需求,來(lái)確定教學(xué)的重點(diǎn)。了解教學(xué)效果,學(xué)生能否掌握。各個(gè)高校必需有自己的正確定位。評(píng)估不能只有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。北大的傳統(tǒng)。把培養(yǎng)最優(yōu)秀的人才看作己任。在國(guó)內(nèi)是最好的,在國(guó)際上是一

3、流的。(深入到每一個(gè)教師)文革前: 由四年制到五年制再到六年制。文革后:80年組團(tuán)出國(guó)考察、CUSPEA促使每一個(gè)教員主動(dòng)把自己的教學(xué)和美國(guó)一流大學(xué)相比較。不同學(xué)校必需有不同的評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)。條件不同,學(xué)生水平不同。實(shí)驗(yàn)課程的建設(shè)必需與科研相結(jié)合,不同學(xué)校不能千篇一律,應(yīng)有自己的特色國(guó)外大學(xué)的教學(xué)實(shí)驗(yàn)儀器大部分是自己搭起來(lái)的。不同學(xué)校題目不同,裝置不同。以北大近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)經(jīng)驗(yàn)為例。動(dòng)員了全系的教師（該領(lǐng)域最有經(jīng)驗(yàn)的教師）參與。(甚至還有外系的老師) 教師既搞教學(xué)也搞科研。北京師范大學(xué)將混沌和非線性科學(xué)引入近代物理實(shí)驗(yàn)。山西大學(xué)依托量子光學(xué)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室積極建設(shè)近代物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)室。

4、吉林大學(xué)新開(kāi)了一些凝聚態(tài)物理方面的實(shí)驗(yàn)。選題標(biāo)準(zhǔn)二十世紀(jì)物理學(xué)發(fā)展起里程碑作用的實(shí)驗(yàn)(結(jié)合近代物理課程開(kāi)設(shè)與量子力學(xué)和相對(duì)論有關(guān)的一系列實(shí)驗(yàn)).對(duì)學(xué)生建立正確的物理概念、學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法研究物理現(xiàn)象和規(guī)律、了解物理實(shí)驗(yàn)在物理學(xué)發(fā)展中的重要作用十分必要.在近代物理發(fā)展的一些重要領(lǐng)域,結(jié)合我校物理學(xué)科的設(shè)置情況,選取那些反映該領(lǐng)域基本的物理現(xiàn)象和規(guī)律,實(shí)驗(yàn)方法與技術(shù)上有代表性的實(shí)驗(yàn).研究中經(jīng)常碰到的一些實(shí)驗(yàn)技術(shù).如真空、核探測(cè)、低溫、X光和電子衍射、微波、磁共振、STM、薄膜生長(zhǎng)、微弱訊號(hào)提取等.好的實(shí)驗(yàn)最好能兼而有之.把探索和掌握物理規(guī)律、建立正確的物理概念和圖象與提高動(dòng)手能力很好的結(jié)合起來(lái)評(píng)價(jià)

5、一個(gè)實(shí)驗(yàn)好壞的重要標(biāo)準(zhǔn)。能很好的調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性.好的教學(xué)儀器決不是傻瓜相機(jī),不懂就做不出正確的結(jié)果。不能改變實(shí)驗(yàn)條件的裝置不是一個(gè)好的教學(xué)實(shí)驗(yàn)裝置。計(jì)算機(jī)的引入必需能提高實(shí)驗(yàn)的水平。(如快速測(cè)量、要對(duì)大量數(shù)據(jù)作后續(xù)處理)注意不要削弱能力的訓(xùn)練。儀器裝置切忌太集成化,要學(xué)生了解各部分是如何組裝起來(lái)的。建設(shè)經(jīng)驗(yàn)了解國(guó)內(nèi)外的相關(guān)情況.大學(xué)、科研院所和社會(huì)需求.按選題標(biāo)準(zhǔn)嚴(yán)格慎重的確定題目.組織全系力量(全校)來(lái)建設(shè).實(shí)驗(yàn)儀器的建設(shè)立足國(guó)內(nèi).能放手讓學(xué)生動(dòng)手操作.實(shí)驗(yàn)題目應(yīng)與時(shí)俱進(jìn),不斷更新.如高溫超導(dǎo)、STM、金剛石薄膜的制備、掃描電鏡、光學(xué)雙穩(wěn)等師資隊(duì)伍建設(shè):正確處理教學(xué)與科研的關(guān)系

6、.師資隊(duì)伍的結(jié)構(gòu)較合理.較好滿(mǎn)足課程發(fā)展和教學(xué)質(zhì)量的需要.近代物理實(shí)驗(yàn)課程的改革正確處理知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之間的關(guān)系。提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)他們的主動(dòng)性和積極性。給教員創(chuàng)造一個(gè)寬松的教學(xué)環(huán)境,有利于他們業(yè)務(wù)能力的提高。重視實(shí)驗(yàn)師資隊(duì)伍的建設(shè)。正確處理知識(shí)傳授和能力培養(yǎng)之間的關(guān)系實(shí)驗(yàn)課的目的是使學(xué)生學(xué)會(huì)用實(shí)驗(yàn)的方法研究物理現(xiàn)象和規(guī)律。定量的實(shí)驗(yàn)科學(xué),學(xué)生必需了解要研究的是什么規(guī)律.它成立的條件,實(shí)驗(yàn)中如何保證。用什么方法,選用什么儀器來(lái)實(shí)現(xiàn)。注意觀察實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,并作出正確的解釋。確認(rèn)可以了再作精確的測(cè)量。對(duì)結(jié)果應(yīng)建立正確的物理圖象予以理解。應(yīng)考慮有沒(méi)有不同的解釋,并能通過(guò)用實(shí)驗(yàn)的方法來(lái)找出正確的

7、答案。注意改變實(shí)驗(yàn)條件,看對(duì)結(jié)果的影響。結(jié)果數(shù)據(jù)越多,規(guī)律越豐富,由此得到的結(jié)論越可靠。鼓勵(lì)好的學(xué)生多討論。對(duì)結(jié)果的可信度有一個(gè)大致正確的估計(jì)。提高學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣,調(diào)動(dòng)他們的主動(dòng)性和積極性這是搞好實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的關(guān)鍵。也是檢查教學(xué)效果好壞的重要標(biāo)志。學(xué)生最終是通過(guò)自己的學(xué)習(xí)學(xué)會(huì)和掌握知識(shí)的,而不是教師教會(huì)的。后者一定是不牢固的。逐步建立近代物理實(shí)驗(yàn)選修課。學(xué)生由制備樣品開(kāi)始到一系列的物性測(cè)量，最終完成一個(gè)科研性小課題。第一學(xué)期成績(jī)?yōu)閮?yōu)的學(xué)生才能選。建立一系列的樣品制備的手段。學(xué)生和老師雙向選擇，老師不限于承擔(dān)本課程的老師。給教員創(chuàng)造一個(gè)寬松的教學(xué)環(huán)境講課是教師為主導(dǎo)的教學(xué)方式.實(shí)驗(yàn)課是以學(xué)生為主體

8、的教學(xué)方式.切忌在課堂上打斷學(xué)生的思路,以納入教師安排的教學(xué)軌道.”更要求”個(gè)性化”,”因材施教”。學(xué)生人數(shù)不宜太多.評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)不宜定得太細(xì)。掌握每個(gè)實(shí)驗(yàn)的最基本的要求,把教員的精力引導(dǎo)到提高學(xué)生的動(dòng)手能力上來(lái)。不把教師簡(jiǎn)單看成一個(gè)評(píng)判官。引導(dǎo)教師不斷提高業(yè)務(wù)能力,排新實(shí)驗(yàn),做一些科研工作。教學(xué)和科研的關(guān)系教師一定既搞教學(xué)又搞科研.沒(méi)有科研經(jīng)歷的老師,在教學(xué)上對(duì)學(xué)生的要求容易鉆”牛角尖”.教學(xué)對(duì)科研的促進(jìn).真正教好了一門(mén)課,才算真正掌握了這門(mén)學(xué)問(wèn).有利于在科研上正確把握學(xué)科發(fā)展現(xiàn)狀,建立正確的物理圖象,善于發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,有較強(qiáng)的解決問(wèn)題的能力.教學(xué)是教師的天職,大學(xué)的根本任務(wù)是人才培養(yǎng).回顧幾十年來(lái)的工作,最欣慰的還是人才的培養(yǎng).重