近代物理实验研究性教学改革的探索
近代物理实验教学改革的研究-教育文档
近代物理实验教学改革的研究-教育文档近代物理实验教学改革的研究近代物理实验是一门综合性很强的实验学科，具有创新性、前瞻性等特点。
近代物理实验是学生学习和掌握近代物理常用的方法和技术，是应用和发展新技术打好坚实实验基础的重要途径，也是培养学生实践能力和创新能力的重要渠道。
近代物理实验如何适应时代的需要、满足现代化社会对创新人才的需求，这是每位高等教育工作者需要思考和解答的时代命题，是新理论、新技术、新仪器发明的先导与源泉，它不仅推动物理学科本身的发展，而且是其它相关学科的革命动力。
因此，从近代物理实验入手，改革旧的教学模式，建立新的实验教学体系，对培养勇于探索，富有创新能力与实践能力的高素质人才具有很大的现实意义。
一、结合现代生产科技，精选实验内容近代物理实验涉及知识面广泛的特点，题目可多达几十个甚至上百个，这就要求进行适当的分类、取舍和精选。
通过实验，培养学生对物理现象的观察和分析能力，引导他们了解物理实验在物理学中的地位，正确认识新物理概念的产生、形成和发展的过程，培养严谨的科学作风，同时，在实验教学过程中逐渐培养学生的实践能力和创新能力。
所以，近代物理实验课程的教学内容应具备以下条件：1.包含近代物理的重要内容；2.包含近代物理的主要领域；3.包含近代物理中广泛采用的实验技术。
因此，经过精心选择实验内容，结合现代生产技术，实验项目包含了著名的经典物理实验，如：光电效应、夫兰克一赫兹实验、塞曼效应等。
同时还包括了体现近现代物理重要领域和实验技术的综合设计性实验，如：光栅光谱仪的应用、电子衍射、激光实验等。
通过对这些实验的认识和应用，促进了学生对现代重要技术原理的理解和技术的应用，不仅提高了学生对近代物理实验课的学习兴趣和积极性，拓宽学生的知识面，同时培养了学生掌握现代实验技术的能力。
二、以培养学生创新能力为目标，改革教学方法物理实验教学是培养学生实践能力、创新精神、促进学生知识拓展和全面提高学生综合素质的重要教学手段。
近代物理教学改革的探索和实践
的 特 点 ， 所 以作 为 教 师 仅 有 师 德 及 教 学 技 能 还 是 远 远 不够 的 ，因为 教 学 生 一 杯 水 ， 自己先 要 有 一 桶 水 ； 除此之外，还要有渊博的知识和多方面 的才能 ，这
是做一个好教师 的基本条件之一 ，也是素质教育 的 主要任 务。由于知识更新不断加快，传媒对新技术、 新知识的推广不 断加速 ， 科学知识不断更新与普及 。 由于 自身条件 ，幼儿阶段在人 的认识过程 中又起着 重要作用 ，他们能非常快地接受新知识 ，有较强 的 求知欲 ，对于一些似懂非懂 的问题 ，常喜欢 问 “ 为 什么 ” 例如天为什么是蓝 的？飞机为什 么会 在天 上 。 飞 ？神州五号为什么能够飞上太空等 。在学校 中， 小朋友非常信任老师 ，老师应对他们 的提 问作 出正 确 的引导与解释 ，用幼儿 能听懂 的语言来描述 。事 实上 ，有些幼儿师范学校对学 生科 学知识 的教育 的 要求不高 ，学 习也没有延续性 ，特别在 自然科 学领 域 的学 习中存在一灌 了事 ，在普通 高中应 学三年 的
近代物理是 一门知识 面广 、综合性强的专业课 程 ，是现代物理 学中一门重要的基础学科，是与应 用密切相 关的重 要组成部分。它的主体是讨论作为 近 代 物 理 学基 础 的相 对 论 和 量 子 力 学 的 基 本 概 念 和 物 理图像 ，并在 此基础上 分别讨论从微观到宏观直 到宇观 的各个层 次的性质 和规律。这涉及到粒子 、 原 子核 、 原 子 、 分 子 、 固 体 、 凝 聚 态 和 气 体 ，天 体 和 宇 宙等 领 域 ，包 括 相 对 论 、量 子 力 学 、原子 结构 、 固体物 理、粒子物理 以及 天体物理几个部分 。近代 物 理学内容较 多，涉及 的物 理知识面 比较广 ，新技 术 比较 多，具有 很强的综合性和技术性，几乎包含
近代物理实验教学改革的实践
摘要针对近代物理实验理论性比较强的特点,结合作者指导近代物理物理实验的心得和体会,对近代物理实验的教学内容、教学方法进行一些教学改革的探索和实践。
在对本校物理类专业学生的几年教学实践中,取得了较好的教学效果,为提高本校近代物理实验的教学质量提供了新的思路和方法。
关键词近代物理实验教学改革教学方法Exploration and Practice of Teaching Reform of Mode-rn Physics Experiment//Li JianfengAbstract According to the strongly theoretical characteristics of modern physics experiments course and combining with the experience in teaching modern physics experiments,the writer explores the teaching content and teaching methods of modern physics experiment course in this article.The good teaching effects have been obtained by teaching practice for students in the department of physics in the past several years,which pro-vided new ideas and methods to improve the teaching quality of modern physics experiment course in our university.Key words modern physics experiment;teaching reform; teaching methodsAuthor's address School of Physics,Nantong University, 226007,Nantong,Jiangsu,China近代物理实验课程是物理类专业本科生的重要基础课，对理解近代物理理论极其重要,也是后续专业知识教学顺利开展的重要保障[1-5]。
近代物理实验教学改革
近代物理实验教学改革摘要：“近代物理实验”是整个物理实验教学的重要组成部分，对学生加强专业知识的学习以及培养学生的综合实验能力和科研能力等方面发挥着重要作用。
针对我校“近代物理实验”的教学实践中存在的问题，文章从教学内容、手段等方面提出改革思路和方案。
关键词：近代物理实验；教学内容；教学手段引言“近代物理實验”是继“普通物理实验”之后开设的一门物理系学生的必修基础实验课程，是整个物理实验教学的重要组成部分，对进一步充实和活跃学生的物理思想，引导学生了解实验物理在物理概念的产生、形成和发展过程中的重要作用[1]。
我校于2002年起开设“近代物理实验”课程，文章针对教学实践过程中存在的问题，就教学内容、手段和条件等方面提出一些个人看法，旨在探索“近代物理实验”教学新思路，提高实验教学水平。
一、“近代物理实验”教学中遇到的问题（一）教学内容安排不完善“近代物理实验”所包含的实验内容涉及到物理学发展的各个领域，具有较强的专业性，要求学生在实验前就应具备一定的相关基础知识。
“近代物理实验”中所开设的实验属于物理专业基础课的经典实验，通过“近代物理实验”课程的学习，学生可以加深对专业基础课知识的理解，同时提高实验操作能力[2]。
但是，现阶段“近代物理实验”两学期所开的实验与该学期所开设的专业基础理论课程不能很好地相对应，出现理论课程相对于某些实验项目内容滞后的现象，导致实验与理论课教学在一定程度上脱离，其结果是学生在没有相应学科基础知识的情况下，进行该学科的实验，学生无法深入理解实验中所包含的物理学原理，只能简单机械地完成实验步骤，获得实验结果。
（二）教学手段单一，教学深度有限近代物理实验所开设的实验均为基础物理学科中较为经典的实验，甚至是获得诺贝尔物理学奖的著名实验，涉及到较深的物理知识，这就对任课教师提出了较高的要求。
任课教师不但要有实验指导能力，还应具备实验相关的物理学知识，能向学生解释清楚实验原理，使学生在实验动手能力和物理思想上都有所收获。
关于近代物理实验教学改革的探讨
学 生初步 的实验技 能 、良好 的实验 习惯及 严 谨的工
作 作风 ，为进 一步实验 奠定 基础 ．在 当今科 技发展 的趋 势下 ，尤其要 注重现 代信 息技 术与近 代物 质量
近 代物 理 实验 是一 门综合 性很 强的实验 课 ， 它 以物理 学发展 历 史上最有 代表性 ， 对物理学 发
第 ２期
王淑 英 ，刘静 ：关 于近代 物理 实验教 学改革 的探讨
方 面都将 得 到全面锻 炼 ．
３ ３
研 有 机结 合 ， 以科 研促 进 教学 ，可 以人 人地提 高 实 验 教 学质 量 ． 安排学 生进 行 与科 研相 关 的实验 ， 让 学 生感 受物 理学 科 发展 的前 沿知 识 ，使 学生不 仅 了 解 本 学科 利 相 关学科 的研 究 方法 和新 动态 ，提 高 实 验操 作技 能 ，更重 要 的是培 养 学生科 研 创新 与探 究 等 综合 能力 ， 为将来 的 作 打下 良好 的基 础． ｌ
关 于近 代 物 理实验 教 学 改革 的探 讨
王淑英，刘 静
（ 新疆 大学 物理科学与技 术学院 ，新疆 乌鲁木 齐 ８０ ４ ３ ０６）
摘 要 ：近代物理 实验教 学不仅 是物理课 堂教 学的延 伸 ， 更是 培 养学生 综合素质 的重要 途 径． 以改 革近代 物理 实验的教 学 内容 为核心 ，以改革教 学方 法 、教 学手段 、教 学模式及 实验 室和 实验
近代物理实验教学改革探索
第 ６卷
第 ４期
实 验 科 学 与 技 术
・ｌ ５・ Ｏ
近 代 物 理 实 验 教 学 改 革 探 索
李世刚，刘积学
（ 阳师范学院物理与电子科学学 院，安徽 阜 阳 ２ ６ ４ ） 阜 ３ ０ １
摘要 ：针对 近代 物理 实验教学 中实验 内容设置缺乏时代性 ，实验教 学上 实验教 师缺乏 实验 的主体性和 实验考核 方式 不能全 面评价 学生掌握 理论知识与 实验操作技能程度等方面存在的 问题 ，从改革 实验 教 学内容 、实验教 学方 法等 方面提 出了对近 代 物理 实验进行 教学改革 ，从而充分体现近代物理 实验教 学内容的 时代性和 学生在 实验 中的主体性 ，并充分调 动 了学生主
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｓｐ ｐ ｒｈ ｓ ａ ａｙ ｅ ｏ ｒ ｂｅ ｎ ｔ ｅ ｃ ｕ ｓ ｆｍｏ ｅ ｐ ｙ ｉｓ ｅ ｐ ｒ ｎ ，ｉ ｃ ｕ ｉ ｇ ｓ ｌ ｔ ｎ ｔ ｈ ｒ ｂ ｅ ｎ ｓｒ ｃ ：Ｔ ｉ ａ ｅ ａ ｎ ｌｚ ｄ ｓ ｍｅ ｐ ｏ ｌｍｓｉ ｏ ｒｅ ｏ ｄ ｍ ｈ ｓ ｘ ｅ ｍｅ ｔ ｎ ｌ ｄ ｎ ｏｕ ｉ ｔ ｅ ｐ ｌｍｓ ｉ ｈ ｃ ｉ ｏ Ｏ ｏ
的一些 现代 实验 技 术 ，培 养 学 生独 立 工 作 的 能力 。
然而 自前近代物理实验教学仍然存在着实验设置起 点 低 ，缺乏 综合性 、设 计性 实验 ；传统 的教 学方 法 也 不利 于发 挥学 生个 人能力 和思 维 的创 造性 ；考 核 方式 不 能全 面评价 学 生掌握 理论 知识与 实验操 作技 能 的程度 等 问题 。这 些 问题 的存在 ，一 定程度 上 导
际情 况将实 验步骤 中的关键 部分 及 注意事 项 编 印成 实验 卡 ，使 教与学 均 能顺 利 进行 。实 验教 学应 该 面 对 时代 的发展 ，不 断有 所创 新 ，只有 这样 ，才 能适 应 社会 对人 才 知识 结构 和 科 学 素 质 越 来 越 高 的要
近代物理教学改革探究
近代物理教学改革探究
近代物理教学改革一直是高等教育领域的热点，早在上世纪九十年代，教育观
念的改变，以及社会发展的引领，就使得近代物理教学改革逐渐引起重视。
首先，近代物理教学改革涉及课程设置、资源配置等重要内容。
例如，针对传
统物理课程偏重物质专业知识，忽视计算机应用与实验技术的短板，可通过建立新的物理课程体系，引入计算机应用、人工智能等领域，让学生具备更多的技术应用能力；同时，根据学校实际情况，配置相应实验室设备，实施物理课程改革，以提高物理课程教学质量。
此外，近代物理教学改革还可以落实到教学方法和教学组织形式上，如：突出
小组学习，重视学生自主学习，在物理课程进行中增设交流讨论，建立评价激励机制等等，从而推动课堂的活跃度、积极性，提高教师的教学水平与教学效果。
最后，近代物理教学改革要有助于培养学生创新素养，持续开展物理实践教学，将学科理论知识和实践性教学有机结合起来，探究实验、改进装置、设计新产品，从而激发学生积极的学习能力，增强他们的创新创造能力。
综上所述，近代物理教学改革是全面提升物理课程教学质量、激励学生创新活
力的重要途径，它的实施，便可成为久违的变革，毁换经典，让近代物理教学改革开始在高等教育领域蔚为壮观的壮举。
近代物理实验课程的研究性教学方式实践探索 - 复旦大学物理教学实验 ...
近代物理实验课程的研究性教学方式实践探索郑新亮，赵普举，范海波，姚合宝（西北大学物理学系，西安 710069）近代物理实验课程在物理类专业的课程教学体系中，是起着承上启下、深入拓宽关键作用的基础实验课程。
西北大学物理实验教学中心针对“如何在近代物理实验这样的基础物理实验教学中开展研究性教学，让学生在经典实验中体验研究创新的思想方法，在基础课程学习阶段养成科学研究的习惯和规范”这一问题，开展了细致的教学实践探索和总结。
1.实验项目的层次优化实验项目的层次和质量比数量更为重要，不同实验项目只是在不同领域的不同层次上训练了同样的东西。
我们采用了“优化组合，分层次构建，突出综合与创新”的建设模式，在近代物理实验课程体系中，构建了三个层次的实验项目，开发出了几个系列化教学实验项目模块。
2.探究式的课题引入方式实验教学核心是引导学生“体验与探索”发现规律的过程，总结思路与方法的过程。
相对“演绎法”而言，更应该强调“归纳法”。
在近代物理实验项目的引入方式上，可以使很多经典的重要实验能够从生活体验和现象入手，归纳出“物理问题”，抽象出待测量的物理量，设计出实验方案，最终探究出物理规律，并进行必要的应用拓展。
3.教学过程的推进方法研究性实验教学的最简洁途径就是通过“问题驱动”来激发学生的思考。
近代实验课程的进程一般比较长，能够在不同的环节上，提出核心问题，多轮次循环讲解，引导学生思考是教学设计成败的关键。
4. 实验项目的应用拓展将实验项目进行变形、延伸或者组合，形成一些具有研究意义的拓展训练小课题，是学生在基本实验内容结束后进行创新研究的直接练兵，也是教学实验项目的最大魅力。
5.综合考核的教学功能考核是一个教学和学习的环节，而不应是一门课程的终结符号。
实验课的考核除了具备与理论课考试相同的共性外，还有其独特的地方。
我们根据多年的教学经验和研究，总结了一套平时考查、笔试考核、操作考试和专题答辩等多种形式相结合的综合性考核办法，尤其是在答辩考核方法方面进行认真总结研究。
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近代物理实验研究性教学改革的探索
作者：钟鹏王殿生周丽霞
来源：《科技创新导报》2011年第24期
摘要:针对验证性为主实验教学对高年级学生研究能力和创新能力培养不足的情况,以近代物理实验教学改革为例,探讨如何调动实验教师和学生的积极性,充分利用现有的实验资源,变验证性为主的教学模式为综合创新为主的研究性实验教学模式,从而实现实验教学多元化。
关键词:近代物理实验研究性教学多元化
中图分类号:G6 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2011)08(c)-0164-01
1 引言
研究性教学是以培养学生的研究意识、研究能力和创新能力为目标,通过教学过程,使学生不仅掌握系统的学科知识,还能综合运用知识去发现、分析和解决问题,学会研究与探索,培养研究能力、实践能力和创新能力的一种教学模式[1]。
实验教学是研究性教学重要的载体之一,是培养创造性人才的基础[2]。
中国石油大学(华东)通过近代物理实验教学改革,充分利用现有的人力和设备资源,在保证基本实验的基础上,采用了以学生为中心,鼓励学生创新的“研究性教学”新模式,实现了“基础、综合、创新”三个层次的实验教学,进一步培养了本科学生的创新精神和实践能力,实现了人才培养的多元化,取得了良好的教学效果。
2 近代物理实验的传统教学模式分析
“近代物理实验”是物理学院高年级学生的一门重要基础课,所涉及的物理知识面广,综合性和技术性强。
中国石油大学(华东)近代物理实验室承担物理专业12个班级的实验教学任务,可开出涉及声学,光学,电学,微波,原子物理学,核物理学等多个学科近代物理实验34个。
在传统的教学模式下,近代物理实验多为再现式或验证性实验,实验前由教师讲解要点,实验中学生严格按照实验讲义进行操作。
考核方式为学生完成一篇学习总结或综述。
这种教学模式,对于训练学生正确掌握近代物理实验的基本技能和方法,巩固学生对所学理论知识的理解,具有一定意义。
但这种模式也存在很多弊端。
首先,实验内容抑制了学生学习主动性,限制了学生创新思维和发散思维,不利于培养和提高高年级学生分析问题解决问题的能力和科研水平。
其次,再现式的模式使得教学过程对教师而言是一个重复劳动的枯燥过程,缺乏不断学习和改进实验
的动力。
再次,实验中的仪器一般只使用一项功能,效率偏低。
由于近代物理实验的深度,很多仪器测量精密,功能先进,例如,电子自旋共振实验中使用的频率计有三个测量档位,测量范围0～200MHz,而实验中仅使用其中一个档位,只需测量26～27MHz的狭窄范围,如此造成了设备其他功能的闲置。
因此,要在保证专业基础实验教学效果的前提下,加强实验教学的综合性和创新性,充分调动学生和教师的积极性,发挥实验设备的潜力,进行实验教学的研究性改革。
3 近代物理实验研究性教学改革的措施和效果
3.1 研究性实验教学改革的措施
根据研究性实验教学的原理和现有办学条件,近代物理实验教学确立了“一个中心、二个互动、三个层次”的理念,即以培养学生研究和创新能力为中心,教学内容上理论和实践互动,教学方法上教师和学生互动,在此前提下实现“基础、综合、创新”三个层次的实验教学,最终实现人才培养的多元化。
为此,对课程从教学内容,教学方法到考核方式,都采取了全面大胆的改革措施,极大地调动了学生和教师的积极性,基本实现了教学模式从验证性为主到研究性为主的转变。
在教学内容上,为改变验证性实验中内容僵化的问题,对实验讲义进行修订,在教学大纲规定的部分验证性实验中,增加了综合性和设计性内容,并且针对某些具有科研能力的设备组合开设了研究性实验。
研究性实验是在验证性实验的基础上,由学生独立选择实验器材和设计实验步骤,整个实验过程由学生自行操作的一种实验教学模式[3]。
该类实验加大了学生自主参与的程度,激发了学生深入学习和研究的兴趣,培养了学生独立思考和实践能力。
在教学实践上,鼓励教师“因材施教”,针对不同的实验采取不同的教学方法,同时增加师生互动的机会,加强师生之间的学术交流和沟通。
一方面强调验证性实验中教师的主导作用,鼓励教师通过多媒体的合理运用,增强演示和讲解实验过程的趣味性,激发学生研究兴趣,保证验证性实验对理论实践教学的效果,另一方面对于研究性实验和设计性内容,采取以学生为中心,教师为引导的方法。
即主要由学生根据讲义给出的实验目的和要求查阅相关文献和设备资料,独立设计并完成整个实验,在此过程中,通过学术讨论,教师对学生进行必要的引导。
师生互动,不仅使学生受益,而且促进教师教学水平和学术水平的提高。
教学指导思想和教学方式变化,要求考核方式也要相应变化,以更好地考察教学效果。
因此考核方法由原来的“学习综述”制度改为创新性实验,即在考核中学生独立完成一个创新性实验。
学生首先根据所掌握的理论知识和实验经验,自由拟定一个具有创新意义的题目,然后将实验构思以书面形式提交给教师审核,确认可行后,主要利用实验室现有设备进行实验并提交报告。
这种方式有利于全面考察学生知识水平并提高其创新能力。
3.2 研究性实验教学改革的成果
自2008年上述措施贯彻实施以来,近代物理实验课程在学生能力培养,教师水平提高,设备充分利用等方面都取得了长足的进步。
（1）活跃教学气氛,提高教学质量
引入研究性实验教学模式以后,师生交流成为常态,课堂气氛逐渐活跃,学生对近代物理实验的学习兴趣大大增加,深入分析问题和解决问题的意识增强,创新精神和实践能力得到培养。
（2）有利于研究性人才的选拔和培养
对教学过程和实验考核中涌现出的思维敏捷,动手和创新能力强的学生给予重点培养。
鼓励他们发表科研论文,积极申报各级“大学生创新实验”和物理竞赛项目,这类科研和学术活动有可能对他们的一生发生深远的影响。
目前已有3名学生的创新实验考核项目由于立意新颖,研究深入而在省级物理竞赛中获三等奖以上。
（3）有利于教师教学和科研水平的提高
师生交流也促使教师发现自身知识的薄弱环节,从而自觉熟悉和研究与实验相关的理论知识,从而提高个人的业务水平和科研能力,可见这种教学相长的方式,达到了研究性教学良性发展的目的。
（4）有利于发掘设备科研潜力,提高利用率,促进资源合理利用
由于综合设计性实验和创新实验中,实验设备可以由学生根据设计内容加以利用,许多设备的多种功能得以使用,同时也促使教师将其用于科研活动中。
目前,很多教师已申请使用近代物理实验设备指导学生毕业设计,设备承担的教学和科研任务越来越多。
4 结语
我校的近代物理实验教学改革仍处在起步阶段,虽在研究性教学方向迈出可喜的步伐,但在改革深入的过程中也存在一些问题,今后在如何充分发掘人员和设备潜力,继续扩展和深化创新实验内容;如何进一步完善实验管理制度,加强开放式教学管理等方面仍需进一步的努力和探索。
参考文献
[1] 王明彦.构建研究性实验教学体系的思考与实践[J].中国大学教学,2009(3):75～77.
[2] 张宝珠.本科实验教学适应研究型教学的新模式[J].实验室科学,2007(3):29～30.
[3] 程勇.研究性实验教学方法的探索与应用[J].公安教育,2007,153(10):251～253.。