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普通物理实验是大学理工科学生开设的一门基础课，是接受系统实验方法、进行实验技巧训练的必修课。因此，合理设计物理实验项目，对全面培养高素质人才将起很大的作用。本文就物理系近几年开设的物理实验项目进行探讨。
物理实验类型
物理实验可分为理论性（验证性或基础性）实验、设计性实验和综合性实验三种实验类型。高等师范院校传统的普通物理实验，由力学热学实验、电磁学实验和光学实验三门课程构成。近年来，随着国际著名的德国LEYBOLD、美国PASCO等公司的综合性和设计性实验设备大量进入中国，以及国内天煌公司等一大批仪器生产厂家先进的传感器设备大量进入高校，物理实验正向着综合性和设计性的方向快速发展。根据本实验室引进的先进实验设备，我们针对不同层次、不同专业的学生，优化物理实验项目，提出了分层次教学的设想，对物理实验项目进行设计性和综合性设计。
基于能力培养的物理实验项目设计
（1） 素质的培养
素质教育贯穿于物理实验教学的始终，也是确立物理实验项目的依据，我们在实验教学中除了严格要求学生，培养他们严谨的学风、科学态度和实验应用能力外，同时还特别注重他们各种能力的培养。所选择的实验项目既要有利于验证理论，加深对物理概念的理解，又要有利于在物理实验中培养他们善于思考、勇于实验、积极探索的物理思想。
（2） 能力的培养
普通物理实验是高等师范院校对学生进行科学实验基本训练的一门必修基础课，是大学生接受系统实验方法和技能训练的开端，是对学生进行科学训练的重要基础。在较长一段时间里，这一观点一直是物理实验教学的指导思想。通过物理实验，学生掌握了一定的基本知识、基本技能和基本方法，接受了科学实验的初步训练，为以后的学习打下了一定的实验基础。但是，这种实验教学也引起了一些不容忽视的问题，容易把“三基”（基本知识、基本技能和基本方法）教学要求的过死，把“训练”看得过重，在每个实验中，都定要求、定内容和定步骤，学生只能循规蹈矩、按部就班，思维定势严重，学生的学习积极性受到严重制约。另外，常规实验大都是一些经典的、传统的，而反映现代高新技术内容的比较少；验证性的实验较多；实验技术比较陈旧；力、热、电、光各自独立的实验多，而综合的实验少。常规实验在教学内容、教学模式、教学方法上的种种弊端已引起人们的充分重视。近几年，全国高校已开始进行实验教学的改革，一方面不断充实和加强现代高科技内容，转变教学观念、教学思想，另一方面积极探索各种教学模式和教学方法。现在已出现基础性实验、综合性实验、开放性实验、设计性实验、应用性实验、专门化实验等各种不同类型的实验，并且它们正在被不断实践和改进。
物理实验项目设计遵循的原则
根据“厚基础，强能力，高素质”的培养模式，我系物理实验项目设计遵循的原则是:既要吸取传统实验的精华，又要突出现代实验的特点；既要借鉴兄弟院校的先进经验，又要突出本实验室的优势。根据学校培养学生的目标及各专业的要求，依据所设计的实验项目决定将要配置的实验器材，要求这些仪器既有经典的又有现代的；既有自动的又有手动的；既有模拟的又有数字的。概括起来就是传统的和现代的、基础的和先进的二者兼顾。开出的实验项目要传统与现代内容并存；基本方法、基本技能训练与独立设计结合。给不同智力、不同需求的学生以充分选择的余地。这样可以改变按传统的力学、热学、电磁学和光学开设的拼盘式的旧体制实验，代之以“理论性（基础性）”、“设计性”和“综合性”实验的新的教学体制，使实验内容由浅入深、循序渐进，以提高素质和培养能力为主线，因材施教，教书育人的新体制。
为了培养高素质的人才，特别是培养学生具有创新精神和实践能力，我们对不适应培养目标的教学体系、教学内容和方法进行了深层次的改革。将普通物理实验内容分成二年级的必修课和四年级的选修课来完成。必修课按理論性、设计性和综合性实验开设，而选修课则主要是开设设计性和综合性实验。
普通物理实验教学的目的，是通过各个具体实验项目的学习来达到的。实验项目的选择受到以下一些因素的制约：（1）实验数量与质量的选择；（2）传统实验与现代实验的选择；（3）各类基本测试手段的选择；（4）验证性实验与综合性、设计性实验的选择；（5）教学时数的限制；（6）实验室现有实验条件的限制等。如何兼顾到以上六个方面，是我们在实践中亟待解决的问题。根据物理系“2＋2”培养模式的要求，我们从2002级开始调整了教学计划，将传统开设的力热实验、电磁学实验和光学实验课，合并为普通物理实验课，并在此基础上开设了实验选题选修课。本着“立足眼前，着眼未来”的思想，我们适时地更新了一批实验项目。按照学校的要求，2004年10月又进一步修订了普通实验教学大纲。现在的普通物理实验项目分理论性（基础性）实验、设计实验和综合实验三个层次开出。较高层次的综合性实验内容，由实验选题（选修课）面向大四学生开设，并受到学生的普遍欢迎。近几年，我们自制了部分实验仪器（如万用表实验箱、铜丝电阻温度系数实验装置、日光灯电路实验装置等），以加强学生动手能力的训练，率先在电磁学实验中开设了万用表设计等设计性实验。从物理系98级开始，开设了电阻的测量、凹透镜焦距的测定等综合性、设计性实验项目。2003年起我们开设了超声光栅、空气比热容、CCD单缝衍射、光速测量、PN结正向压降温度特性、居里点测定、霍耳位置传感器测量杨氏模量、动态法测定磁滞回线等一大批综合性实验项目。这些实验项目的开设对培养学生的动手动脑能力起到积极的作用。
在实验内容安排上由浅入深和循序渐进。如测定金属的杨氏模量实验中，作为基础性实验我们用传统的光杠杆法，作为综合性实验采用动态法和霍耳位置传感器法测量杨氏模量，使学生在不同的实验方法中体会到传统与现代实验方法的魅力。
优化设计性实验项目
设计性物理实验可分为两种类型：一是给定实验题目，由学生根据所学的知识，自拟实验方案，自选仪器，自己设计组装线路和设备，完成实验项目所提出的要求。例如，近几年开设的电阻的测定、凹透镜焦距的测定、万用表的设计与制作等设计性实验；二是给定实验设备，实验题目自拟，即由学生根据给定的实验器材，自己选择实验题目（内容），拟定实验方案。
设计性实验对学生的实验技能和理论知识的综合应用的一次检验，也是训练学生自己查阅资料、拟订实验方案、选择和组装仪器、测试和处理数据、写出小论文式的实验报告过程锻炼的极好机会。与一般的常规物理实验相比，设计性实验更注意了调动学生学习的主动性和积极性，开拓学生的智力，培养和发挥学生创造设计的能力。
实验项目设计与科研活动结合
改革普通物理实验教学方法的指导思想是，充分体现学生在实验教学中的主体地位，充分调动学生的学习积极性，为学生创造良好的学习条件。在普通物理实验项目设计上,我们在实验室内设计一些设计性、综合性实验，或者通过实验完成一些小论文和小制作，对于这些同学我们给予全力支持。删除一些在现代科学研究和生产实践中过时或中学阶段已做过的实验内容，增加部分代表当代物理学发展的实验内容、方法和手段的实验。提高教学起点，注重从提高学生的科学实验能力上选择课程的教学内容。同时，我们在辅导学生实验的过程中，要善于、及时发现有独特才能的学生，与老师一起搞一些科研项目，扩展他们的视野，提高解决实际问题的能力。为了提高学生的创新能力，我们建立了物理系创新实验室，为学生提供实践的空间。
如在迈克耳逊干涉仪实验教学中，我们是分两轮实验来设计实验项目的。第一轮实验，学习迈克耳逊干涉仪的使用方法，进行“三基”教学；第二轮实验，学习迈克耳逊干涉仪的应用。在第二轮实验中，我们布置了若干个实验题目供学生选择，也允许学生自拟题目，学习资料自己检索。有的同学为完成实验题目，多次进图书馆和实验室研究实验，巧妙的实验设计，收到了良好的学习效果。
实验教材的改革
在普通物理实验教学改革中，更新教学内容和教材是改革的重点。现行的教学内容及教材的确是比较陈旧的，已不适应当前飞速发展的科学技术和社会经济的要求。首先应解决的问题是哪些实验课题是过时的应该淘汰？应增设哪些实验课题？我们认为对此应从实际出发，既要开出新实验又不要过分浪费实验室的现有实验资源，要研究一个切实可行的方案，采取逐步过渡的办法，根据学校的财力逐渐淘汰落后的实验设备。
物理实验类型
物理实验可分为理论性（验证性或基础性）实验、设计性实验和综合性实验三种实验类型。高等师范院校传统的普通物理实验，由力学热学实验、电磁学实验和光学实验三门课程构成。近年来，随着国际著名的德国LEYBOLD、美国PASCO等公司的综合性和设计性实验设备大量进入中国，以及国内天煌公司等一大批仪器生产厂家先进的传感器设备大量进入高校，物理实验正向着综合性和设计性的方向快速发展。根据本实验室引进的先进实验设备，我们针对不同层次、不同专业的学生，优化物理实验项目，提出了分层次教学的设想，对物理实验项目进行设计性和综合性设计。
基于能力培养的物理实验项目设计
（1） 素质的培养
素质教育贯穿于物理实验教学的始终，也是确立物理实验项目的依据，我们在实验教学中除了严格要求学生，培养他们严谨的学风、科学态度和实验应用能力外，同时还特别注重他们各种能力的培养。所选择的实验项目既要有利于验证理论，加深对物理概念的理解，又要有利于在物理实验中培养他们善于思考、勇于实验、积极探索的物理思想。
（2） 能力的培养
普通物理实验是高等师范院校对学生进行科学实验基本训练的一门必修基础课，是大学生接受系统实验方法和技能训练的开端，是对学生进行科学训练的重要基础。在较长一段时间里，这一观点一直是物理实验教学的指导思想。通过物理实验，学生掌握了一定的基本知识、基本技能和基本方法，接受了科学实验的初步训练，为以后的学习打下了一定的实验基础。但是，这种实验教学也引起了一些不容忽视的问题，容易把“三基”（基本知识、基本技能和基本方法）教学要求的过死，把“训练”看得过重，在每个实验中，都定要求、定内容和定步骤，学生只能循规蹈矩、按部就班，思维定势严重，学生的学习积极性受到严重制约。另外，常规实验大都是一些经典的、传统的，而反映现代高新技术内容的比较少；验证性的实验较多；实验技术比较陈旧；力、热、电、光各自独立的实验多，而综合的实验少。常规实验在教学内容、教学模式、教学方法上的种种弊端已引起人们的充分重视。近几年，全国高校已开始进行实验教学的改革，一方面不断充实和加强现代高科技内容，转变教学观念、教学思想，另一方面积极探索各种教学模式和教学方法。现在已出现基础性实验、综合性实验、开放性实验、设计性实验、应用性实验、专门化实验等各种不同类型的实验，并且它们正在被不断实践和改进。
物理实验项目设计遵循的原则
根据“厚基础，强能力，高素质”的培养模式，我系物理实验项目设计遵循的原则是:既要吸取传统实验的精华，又要突出现代实验的特点；既要借鉴兄弟院校的先进经验，又要突出本实验室的优势。根据学校培养学生的目标及各专业的要求，依据所设计的实验项目决定将要配置的实验器材，要求这些仪器既有经典的又有现代的；既有自动的又有手动的；既有模拟的又有数字的。概括起来就是传统的和现代的、基础的和先进的二者兼顾。开出的实验项目要传统与现代内容并存；基本方法、基本技能训练与独立设计结合。给不同智力、不同需求的学生以充分选择的余地。这样可以改变按传统的力学、热学、电磁学和光学开设的拼盘式的旧体制实验，代之以“理论性（基础性）”、“设计性”和“综合性”实验的新的教学体制，使实验内容由浅入深、循序渐进，以提高素质和培养能力为主线，因材施教，教书育人的新体制。
为了培养高素质的人才，特别是培养学生具有创新精神和实践能力，我们对不适应培养目标的教学体系、教学内容和方法进行了深层次的改革。将普通物理实验内容分成二年级的必修课和四年级的选修课来完成。必修课按理論性、设计性和综合性实验开设，而选修课则主要是开设设计性和综合性实验。
普通物理实验教学的目的，是通过各个具体实验项目的学习来达到的。实验项目的选择受到以下一些因素的制约：（1）实验数量与质量的选择；（2）传统实验与现代实验的选择；（3）各类基本测试手段的选择；（4）验证性实验与综合性、设计性实验的选择；（5）教学时数的限制；（6）实验室现有实验条件的限制等。如何兼顾到以上六个方面，是我们在实践中亟待解决的问题。根据物理系“2＋2”培养模式的要求，我们从2002级开始调整了教学计划，将传统开设的力热实验、电磁学实验和光学实验课，合并为普通物理实验课，并在此基础上开设了实验选题选修课。本着“立足眼前，着眼未来”的思想，我们适时地更新了一批实验项目。按照学校的要求，2004年10月又进一步修订了普通实验教学大纲。现在的普通物理实验项目分理论性（基础性）实验、设计实验和综合实验三个层次开出。较高层次的综合性实验内容，由实验选题（选修课）面向大四学生开设，并受到学生的普遍欢迎。近几年，我们自制了部分实验仪器（如万用表实验箱、铜丝电阻温度系数实验装置、日光灯电路实验装置等），以加强学生动手能力的训练，率先在电磁学实验中开设了万用表设计等设计性实验。从物理系98级开始，开设了电阻的测量、凹透镜焦距的测定等综合性、设计性实验项目。2003年起我们开设了超声光栅、空气比热容、CCD单缝衍射、光速测量、PN结正向压降温度特性、居里点测定、霍耳位置传感器测量杨氏模量、动态法测定磁滞回线等一大批综合性实验项目。这些实验项目的开设对培养学生的动手动脑能力起到积极的作用。
在实验内容安排上由浅入深和循序渐进。如测定金属的杨氏模量实验中，作为基础性实验我们用传统的光杠杆法，作为综合性实验采用动态法和霍耳位置传感器法测量杨氏模量，使学生在不同的实验方法中体会到传统与现代实验方法的魅力。
优化设计性实验项目
设计性物理实验可分为两种类型：一是给定实验题目，由学生根据所学的知识，自拟实验方案，自选仪器，自己设计组装线路和设备，完成实验项目所提出的要求。例如，近几年开设的电阻的测定、凹透镜焦距的测定、万用表的设计与制作等设计性实验；二是给定实验设备，实验题目自拟，即由学生根据给定的实验器材，自己选择实验题目（内容），拟定实验方案。
设计性实验对学生的实验技能和理论知识的综合应用的一次检验，也是训练学生自己查阅资料、拟订实验方案、选择和组装仪器、测试和处理数据、写出小论文式的实验报告过程锻炼的极好机会。与一般的常规物理实验相比，设计性实验更注意了调动学生学习的主动性和积极性，开拓学生的智力，培养和发挥学生创造设计的能力。
实验项目设计与科研活动结合
改革普通物理实验教学方法的指导思想是，充分体现学生在实验教学中的主体地位，充分调动学生的学习积极性，为学生创造良好的学习条件。在普通物理实验项目设计上,我们在实验室内设计一些设计性、综合性实验，或者通过实验完成一些小论文和小制作，对于这些同学我们给予全力支持。删除一些在现代科学研究和生产实践中过时或中学阶段已做过的实验内容，增加部分代表当代物理学发展的实验内容、方法和手段的实验。提高教学起点，注重从提高学生的科学实验能力上选择课程的教学内容。同时，我们在辅导学生实验的过程中，要善于、及时发现有独特才能的学生，与老师一起搞一些科研项目，扩展他们的视野，提高解决实际问题的能力。为了提高学生的创新能力，我们建立了物理系创新实验室，为学生提供实践的空间。
如在迈克耳逊干涉仪实验教学中，我们是分两轮实验来设计实验项目的。第一轮实验，学习迈克耳逊干涉仪的使用方法，进行“三基”教学；第二轮实验，学习迈克耳逊干涉仪的应用。在第二轮实验中，我们布置了若干个实验题目供学生选择，也允许学生自拟题目，学习资料自己检索。有的同学为完成实验题目，多次进图书馆和实验室研究实验，巧妙的实验设计，收到了良好的学习效果。
实验教材的改革
在普通物理实验教学改革中，更新教学内容和教材是改革的重点。现行的教学内容及教材的确是比较陈旧的，已不适应当前飞速发展的科学技术和社会经济的要求。首先应解决的问题是哪些实验课题是过时的应该淘汰？应增设哪些实验课题？我们认为对此应从实际出发，既要开出新实验又不要过分浪费实验室的现有实验资源，要研究一个切实可行的方案，采取逐步过渡的办法，根据学校的财力逐渐淘汰落后的实验设备。