物理实验与大学生创新能力培养-复旦大学物理教学实验中心Fudan.ppt

物理实验与大学生创新能力培养 张新夷 复旦大学物理教学实验中心 2008年10月31日 优良的传统 在全国率先开设《自学物理实验》全校公选课，国内第一本《文科物理实验》教材今年5月正式出版。 在全国率先开展《设计性研究性物理实验》教学，2000年以来开设约90个课题，学生发表论文40余篇，2006年评为上海市精品课程。 几代人的努力，再结硕果 2007年批准为国家级实验教学示范中心建设单位。 2008年《大学物理实验》课评为国家级精品课程。 In the matter of physics, the first lessons should contain nothing but what is experimental and interesting to see. A pretty experiment is in itself often more valuable than twenty formulae extracted from our minds.? - Albert Einstein 理念之一：让学生懂得物理实验 让学生全面理解物理实验的意义 实验是一个过程： 观察、测量、记录、重复、思考、表达… 实验是鲜活的： ? right experiment, wrong theory ? right theory, wrong experiment ? new experiments appear everyday 理念之二：创造力可以培养 实验室是学生可以充分发挥想象力，可以自由思考的场所 大力倡导学生多提“为什么？” 评分标准的改革，鼓励创新 要痴迷实验，体会创新 在失败中培养创造力 课程体系改革 遵循“以人为本、以学生为主体”的教学理念，在几十年来长期积累起来的、雄厚的基础上，更加突出培养学生创新能力的实验教学理念。 在“知识、能力、科学素养”培养上进一步优化，并努力把设计性研究性物理实验的理念融入到实验教学的全过程中。 建立以“一个核心、三个层面”为基础的《大学物理实验》教学新体系。 ? 核心：培养学生创新能力 ? 三个层面： 基础型实验教学—综合型实验教学—研究型实验教学 三个层面的思想 基础型实验教学。强化基本实验技能的训练，激发兴趣，体会用最简单的仪器和设备，发现最根本、最纯粹的科学概念，以 “物理学中最美的十大经典实验”为基础，使基础型实验教学的主题更加明确。 综合型实验教学。提高实验技能及分析问题和解决问题的能力。注重实验的全过程：文献查阅、实验方案设计、设备搭建和改进、数据分析、演讲和论文写作。 研究型实验教学。让学生学习和体会用实验方法研究物理现象和规律，进而建立新的物理概念的整个过程。采用模拟科研的方式进行实验教学；实施个性化的实验教学，形成良好的科学素养和科学研究的协作精神。将前沿科研项目中成熟的实验方法引入到实验教学中。 措施之一：强化科学方法和科学思维的训练 “近代物理实验”教学的改革：以“少而精”、“模拟科研”为原则，建立“点面结合”的教学方法。实验数目由12减少到8。 开放实验室，欢迎学生前来预习或重做实验。 使用专用的实验记录本，强调实验过程记录的重要性，并把实验记录计入考核成绩。 改革评分制度：评分去除“失败”概念；有创新得高分；避免“趋中”现象。 采用撰写实验论文和做口头报告的考核方式。 措施之二：建设高水平教师队伍 要培养学生的创新能力，首先要有一支高水平的敢于创新的教师队伍。 每周定期举办一次教学研讨会，交流、学习、互相启发，促进共同提高。 开展青年教师拜师活动，青年教师与老教师“结对子”，聘请退休教师传授教学经验。 鼓励青年教师以多种方式参与科研，更新知识。积极组织青年教师出国进修。 措施之三：在科研与实验教学之间架起桥梁 采取学科建设和中心建设互动发展，理论教学与实验教学相结合的新举措。 把最先进的科研成果转化为教学实验，使学生尽早熟悉科学研究的前沿和先进的实验技术。 “近代物理实验”和“设计性研究性物理实验”，很大一部分实验来源于课题组。 部分来自科研的设计性研究性物理实验 2005-2006学年 立方氮化硼薄膜的制备与表征 2006-2007学年 利用Matlab做声波的波谱分析 量子点的Raman光谱研究 调制光谱探索 2007-2008学年 用范德堡法测量半导体量子阱结构样品的霍尔效应 液体对纳米颗粒的浸润性研究 磁光克尔效应测量磁各向异性 强关联电子新材料的生长 溶液和固体材料的时间分辨光克尔效应研究 显微磁光克尔效应测量 2008-2009学年 用反向恢复时间法测量二级管的少数载流子寿命 颗粒斑图形成可逆性及颗粒体系统计力学 电子