大学物理实验 高等院校学习丛书.pdf

绪论
一、大学物理实验课程体系、内容及要求
大学物理实验是高等院校理工科专业一门重要的基础实验课程,是对学生
进行科学实验基本训练的一门独立的必修基础课,同时又是学生进入大学后接
受系统实验方法和实验技能训练的开端现代科学技术迅速发展,对大学生的培
养必须要与之相适应因此要求对物理实验课程教学内容、教学方法、教学体系
的改革,着重强化实验基本技能、方法和物理实验思想的训练,同时注意培养和
提高科学实验素质,重点突出能力培养和创新意识训练基础性物理实验教学内
容以现代技术的观点为指导,改变经典实验教学思想的侧重点,使经典实验内容
现代化,使物理实验内容充满近代的气息因此要求物理实验教学内容整个体系
以培养目标为重点,安排为三大模块,即实验结果的数据处理能力,基本训练能
力,设计性实验和创意性实验能力在教学实践过程中,以五个结合为核心,全面
促进实验技能及能力素质的提高
传统实验教学方法与现代化教学手段相结合
在基础性物理实验教学内容中,根据实验的内容性质,分别引入了现代化教
学手段,如在灵敏电流计牛顿环旋光仪、衍射光栅迈克耳孙干涉仪等实验中
引入了摄像及显示系统,在有些实验中采用电化教学手段及课件等
由于现代化教学手段的引入,增加了授课的信息量,拓宽了现代科技知识面,增
强了内容的直观性和效果
将物理实验思想的培养与实验技能的训练相结合
作为基础课的物理实验,其目的与作用并不是粗略地去验证理论,而是在受
到基本实验技能训练的同时,培养科学实验素质,从实践中培养和提高自己分析
问题和解决问题的能力在实验内容的安排上,注重实验设计基本思想和实验技
能相结合例如,可拆卸、装调方便的固体激光器和用于测量参数的固体激光器
相互并存;板式双臂电桥和箱式双臂电桥相互并存等前者突出实验的设计思
想,后者突出基本实验技能及应用的训练
训练基础物理实验技能的同时,注重能力素质培养
物理实验课程是理工科学生进入大学后受到系统的实验方法和实验技能训
练的重要开端,它贯穿着辩证唯物主义思想,把理论与实践、方法与技能相结合,
促进学习者既动手又动脑,尤其能加强能力素质和创新意识的培养因此在加强
基本物理实验训练的同时,要有自我思维能力的培养,对于通过思维得到的概
念、思想、设计、方法等,经过“再生性思维”,重新运用以往学会的知识办法来解
决新的问题例如,讲授衍射光栅实验时,除以测量光栅常数和波长为基本训练
内容外,应该思考能否用两块光栅常数相同的光栅构成光栅腔;迈克耳孙干涉仪
实验中除测波长和波长差等内容外,能否测定薄膜厚度,用白光能否形成白光干
涉;弦线上的驻波实验中,除测定频率等内容外,能否用此原理及方法测定固体
流场和流体流场的速度等因此学生在得到基本内容和方法训练后,经过积极的
再思维,有利于提高科学实验素质和创新意识
考试与能力素质培养相结合
考试是促进学生再学习和再深化的过程,科学和合理的考试方法有利于促
进学生的能力和素质培养各校根据具体情况确定实验课程总学时数,但原则上
不少于理论课时的,实验内容可从实际需要出发,灵活选择本书实验项目,分
两学期完成第一学期授课内容为测量误差及数据处理方法和力学、热学、电学
实验等,期终考试为开卷式笔试,考试目的是为了对实验数据作出科学地评价,
并能结合具体实验的原理、方法、步骤、技巧等,在实验中提高测量的准确度和精
确度第二学期授课内容为光学、近代物理及综合实验,考试形式为设计性实验,
设计性实验题目的数目一般在个,在考试前三周公布,并任意抽签,抽到
哪个试题就设计哪个实验考试目的除要求掌握实验原理、方法、技巧等外,还必
须熟练掌握使用各种仪器设备,了解仪器的性能指标,具备一定的分析问题和解
决问题的能力
课堂教学与课外科技活动相结合
创意性实验是启发学生思维和培养学生创新意识的一个重要手段,也是培
养科学实验基本素质,使学生真正掌握实践本领,课堂教学与课外科技活动相结
合的教学模式这种模式有利于挖掘和培养学生内在潜质,有利于激发学生个性
发展,有利于促使学生在受到科技工作基本素质训练的同时,养成严肃认真、实
事求是的科学作风,从而为培养高素质并具有创新意识的人才奠定基础
在基础物理实验的基础上,以培养研究型学习能力是培养创新能力的重要
基础这一主线,让学生尽早参加科研训练在参阅许多资料的基础上,结合本校
物理实验中心科研项目及科研成果,在课程中安排了创意性实验(研究型实验),
其内容面广,内涵丰富,内容新颖,尤其是工程技术中的单元技术研究内容,更具
有启发性、研究性、实