中科大实验大纲.pdf

中科大大学物理实验课教学大纲

物理学在人的科学素质培养中具有重要的地位，实验为物理学的基础，它反映了理工科实验的共性和普遍

性问题,在人才科学素质培养中起着不可替代的重要作用.20世纪中叶以来，以计算机信息科学技术、生命

科学、空间科学、材料科学等为代表的新的科学技术革命，极大地加速了科学技术的发展和各学科之间的

相互交叉和渗透，新的综合化趋势已成为科学发展的主流。因此，物理实验课程体系，教学内容和教学方

法、手段必须由封闭型向开放型转变。大学物理实验作为大学生在进校后的第一门科学实验课程，不仅应

让学生受到严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学

生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学

技术的发展相适应的综合能力，适应时代的发展，科技进步的创新能力。

一、大学物理实验课程体系、内容和教学模式

1．素质教育为目标，建立物理实验课程新体系：

打破了传统的力、热、电、光、近代物理实验教学的封闭体系。建立以基本实验、综合性实验、设计性实

验、研究性实验等组成的新的实验课程体系，形成从低到高、从基础到前沿、从接授知识到培养综合能力，

逐级提高的四级基础物理实验课程新体系。每一级物理实验大致用一个学期的时间完成，不同的级标志着

不同实验技能和科学思维水平。使学生从较高起点进入大学物理实验，一个台阶、一个台阶地走向科学的

高峰。

2．注重物理实验的时代性与先进性，改革实验教学内容：

物理实验必须与现代科学技术接轨，才能激发学生的学习积极性与热情，也才能使现代科技进步的成果渗

透到传统的经典课程内容之中，例如将计算机技术、光纤技术、磁共振技术、核物理技术、X射线技术、

电子显微技术、光谱技术、真空技术、传感器技术等现代技术及科研成果融用于学生物理实验之中。

3．营造培养创新人才的多元化教学模式和环境）

(1)大学物理仿真实验和教学模式

(1.1)大学物理仿真实验及其教学模式的目标和特点：

大学物理仿真实验把实验设备、教学内容（包括理论教学）、教师指导和学习者的思考、操作有机融合为

一体，形成一部可操作的活的教科书，为物理实验改革提供了有力工具，同时克服了实验教学长期受到课

堂、课时限制的困扰，使实验教学内容在时间和空间上得到延伸；

(1.2)实现理论教学与实验教学的结合：

将实验的原理、思想、方法和应用与仿真软件的虚拟实验仪器、实验环境相结合，将理论教学与实验教学

有机的融为一体。学生可以在学习物理概念、思想、方法的基础上，有目的的去设计实验，完成实验；又

能通过实验深化对物理概念、思想的理解。利用仿真实验，在同一个界面上实现理论与实验的互动学习，

培养学生的创新思维和能力。

(1.3)实现与真实实验相结合的二段、三段式等的教学模式：

对一些难度高、复杂的实验，学生在通常的课时内对实验设备原理、使用方法、实验的设计原理、实验方

法难以消化，对实验中所遇到的现象也很难通过短时间分析建立起认识，因此复杂的实验不能容许学生自

行设计实验参数，反复调整后，观察实验现象，分析实验结果。我们采用仿真实验与实际实验相结合的二

段教学模式，解决上述问题，激发了学生的学习主动性和积极性，提高实验教学的质量和水平。

(2)利用现代教育技术开设“大学物理实验远程教学”

通过开设远程网上物理实验教学，学生利用校园网或Internet网对实验教学内容进行课前预习和课后复

习，使教学内容在时间和空间上得到延伸，学生能够充分的学习和掌握实验教学内容。开设网上虚拟物理

实验，学生可以根据自己的时间，在任何地点自主的进行学习，开拓学生的眼界，满足不同层次学生的学

习需求和给学生提供了自学物理实验的环境，培养学生对实验的自学能力。

(3)开设开放服务实验室

在每一级物理实验中，开设开放服务实验室，它不仅时间上对学生开放，而且在内容上也开放，是一种个

性教学模式，满足学生求知、探索和创新的欲望，侧重创新精神与能力培养，在开放服务实验室中，学生

可利用实验室提供的设备，自己设立题目，教师只是指导和审核学生提出的实验方案与题目，允许失败，

最后以小论文的形式在Seminar课中上台发表，讨论和总结成功和失败的原因，自己的创新点。

大学物理实验教材及与教材配套的教学软件：

1．大学物理实验第一册吴泳华、霍剑青熊永红主编高等教育出版社2001．6．.2

2．大学物理实验第二册谢行恕、康士秀、霍剑青主编高等教育出版社2001．6．

3．大学物理实验第三册