第25卷第8期 物理实验 Vol 25 No 8 2005年8月 PHYSICS EXPERIMEN TA TION 深化教学改革,创建“平台物理实验” 沈元华,马世红,周子平 (复旦大学物理教学实验中心,上海200433) 摘要:“平台教学”是复旦大学近年来教学改革的重要举措之一.为了适应这一改革,对基础物理实验在教学思 想、教学内容教学方法等各方面进行了全面的改革,创建了崭新的“平台物理实验”,并取得了初步的成效 关键词教学改革;平台教学;物理实验 中图分类号:(642.423文献标识码B文章编号:1005-4642(2005)08-0022-04 随着高校的普遍扩招,我国普通高等教育正针和中共中央国务院“关于深化教育改革、全面推 由为培养高级专门人才服务的“精英教育”向为全进素质的决定”,认识到实验课教学在培养大学生 面提高公民素质服务的“普及教育”方向发展.我的创新能力、实践能力和创业精神中的重要性,而 校近年来开始实行的教学,是朝着这个方向前进要搞好实验教学,必须在教学思想、教学内容和教 的一大步.所谓“平台教学”,是指把同类各院系学方法上不断改革,与时俱进.我们特别注意到, 各专业的一年级学生都放在同一个教学平台上近年来科学技术的进步和高等教育的发展使学生 (例如把数、理化、生各院系所有专业的学生都放结构发生了很大的变化,生命科学、信息科学、材 在“理科平台”;医、药、护、卫则都放在“医科平台”料科学、计算机科学等许多新兴学科的学生都需 等)按照同样的课程设置进行教学,以利于学生要物理实验能力的重点培养,而传统学科如化学 知识和技能的全面发展,为下一步实行不分各系生物学、医学等学生对物理实验能力的培养要求 的“平台招生”打下基础.显然,这种做法使学生也越来越高.从近年来做物理实验的学生人数 有更大的自主选择空间,有利于加强素质教育,有看,物理系的学生每年约100人,而非物理系的学 利于因材施教.这是与国外先进教育制度接轨的生数高达2000多人.如果我们还像以前那样只 必由之路 把重点放在物理系,显然不能满足这种形势发展 为了满足“平台教学”的需要,基础物理实验的需要 课程在教学思想、教学内容、教学方法等各方面进 在这种情况下我们必须实行工作重点的“战 行了全面的改革1,取得了初步的成效,创建了一略转移”—由重点为物理系服务转变到重点为 门崭新的课程—平台物理实验.现介绍如下.全校几十个院系服务的轨道上来.为此,我们重 教学思想的转变 新组织教师队伍,调集全中心的精兵强将,组成了 支包括中心主任和全部副主任在内的骨干教师 过去我们对于非物理类学生的实验教学重队伍投入平台实验教学的研究工作.经过认真讨 视不够,由于经费拮据,往往是在许多为物理系学论和研究我们提出了平台实验教学改革的原则 生安排的实验中,挑选一些原理比较简单、设备价即“减少学时、增强内涵,降低难度、提高兴趣,夯 格比较便宜的实验增加套数给他们做;指导教师实基础、保证质量21 带外系实验,也只是为完成教学任务而己,很少主 动考虑如何提高教学质量.这种状况不改变,是2平台实验教学改革的原则 不可能搞好平台物理实验课程建设的.为此,我 1)为了适应总体安排,平台实验教学必须减 们组织实验中心全体教职工认真学习党的教育方少学时、增强内涵.在平台教学中,学生各方面的 收稿日期:2004-10-19 作者简介:沈元华(1939-),男,浙江嘉定人,复旦大学物理学系教授,长期从事物理实验教学与研究工作 2 01995-2006 Tsinghua Tong/ang Oplical Disc Co, Ltd. All rights reserved
第 25 卷 第 8 期 2005 年 8 月 物 理 实 验 PH YSICS EXPERIMEN TA TION Vol. 25 No. 8 Aug. ,2005 收稿日期 :2004210219 作者简介 :沈元华(1939 - ) ,男 ,浙江嘉定人 ,复旦大学物理学系教授 ,长期从事物理实验教学与研究工作. 深化教学改革 ,创建“平台物理实验” 沈元华 ,马世红 ,周子平 (复旦大学 物理教学实验中心 ,上海 200433) 摘 要“: 平台教学”是复旦大学近年来教学改革的重要举措之一. 为了适应这一改革 ,对基础物理实验在教学思 想、教学内容、教学方法等各方面进行了全面的改革 ,创建了崭新的“平台物理实验”,并取得了初步的成效. 关键词 :教学改革 ;平台教学 ;物理实验 中图分类号 : G642. 423 文献标识码 :B 文章编号 :100524642 (2005) 0820022204 随着高校的普遍扩招 ,我国普通高等教育正 由为培养高级专门人才服务的“精英教育”向为全 面提高公民素质服务的“普及教育”方向发展. 我 校近年来开始实行的教学 ,是朝着这个方向前进 的一大步. 所谓“平台教学”,是指把同类各院系 各专业的一年级学生都放在同一个教学平台上 (例如把数、理、化、生各院系所有专业的学生都放 在“理科平台”;医、药、护、卫则都放在“医科平台” 等) ,按照同样的课程设置进行教学 ,以利于学生 知识和技能的全面发展 ,为下一步实行不分各系 的“平台招生”打下基础. 显然 ,这种做法使学生 有更大的自主选择空间 ,有利于加强素质教育 ,有 利于因材施教. 这是与国外先进教育制度接轨的 必由之路. 为了满足“平台教学”的需要 ,基础物理实验 课程在教学思想、教学内容、教学方法等各方面进 行了全面的改革[ 1 ] ,取得了初步的成效 ,创建了一 门崭新的课程 ———平台物理实验. 现介绍如下. 1 教学思想的转变 过去 ,我们对于非物理类学生的实验教学重 视不够 ,由于经费拮据 ,往往是在许多为物理系学 生安排的实验中 ,挑选一些原理比较简单、设备价 格比较便宜的实验增加套数给他们做 ;指导教师 带外系实验 ,也只是为完成教学任务而已 ,很少主 动考虑如何提高教学质量. 这种状况不改变 ,是 不可能搞好平台物理实验课程建设的. 为此 ,我 们组织实验中心全体教职工认真学习党的教育方 针和中共中央国务院“关于深化教育改革、全面推 进素质的决定”,认识到实验课教学在培养大学生 的创新能力、实践能力和创业精神中的重要性 ,而 要搞好实验教学 ,必须在教学思想、教学内容和教 学方法上不断改革 ,与时俱进. 我们特别注意到 , 近年来科学技术的进步和高等教育的发展使学生 结构发生了很大的变化 ,生命科学、信息科学、材 料科学、计算机科学等许多新兴学科的学生都需 要物理实验能力的重点培养 ,而传统学科如化学、 生物学、医学等学生对物理实验能力的培养要求 也越来越高. 从近年来做物理实验的学生人数 看 ,物理系的学生每年约 100 人 ,而非物理系的学 生数高达 2 000 多人. 如果我们还像以前那样只 把重点放在物理系 ,显然不能满足这种形势发展 的需要. 在这种情况下 ,我们必须实行工作重点的“战 略转移”———由重点为物理系服务转变到重点为 全校几十个院系服务的轨道上来. 为此 ,我们重 新组织教师队伍 ,调集全中心的精兵强将 ,组成了 一支包括中心主任和全部副主任在内的骨干教师 队伍投入平台实验教学的研究工作. 经过认真讨 论和研究 ,我们提出了平台实验教学改革的原则 , 即“减少学时、增强内涵 ,降低难度、提高兴趣 ,夯 实基础、保证质量”[2 ] . 2 平台实验教学改革的原则 1) 为了适应总体安排 ,平台实验教学必须减 少学时、增强内涵. 在平台教学中 ,学生各方面的 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
第8期 沈元华,等深化教学改革,创建“平台物理实验 知识和技能要全面发展,因此,分配给基础物理实在较少的实验中学到更多、更广泛的物理实验知 验课程的学时必然要相应减少,这是合理的.实识和技能.以下举例说明 际上,按照学校的安排,一年级学生学习物理实验 1)量子论实验是一个重要的近代物理实验 的学时数为36学时,即学习一学期,每周2学时过去一直用本校自制的夫兰克赫兹实验仪,该仪 这比我们过去常规的普通物理实验(每周3学时)器用充氩管,学生至少要测量50多个数据,才能 减少了1/3.但是,由于物理学在其他各学科的广得到实验结果,因而很难用2学时来完成.现在 泛应用,使学生普遍认识到学好物理对从事本专改用充氖管,学生只要测量20来个数据,就能得 业研究工作的重要意义,因而对实验中物理内涵到实验结果;特别是它不仅能测到伏安曲线,还能 的要求比过去更高.这就要求我们在减少学时的让学生看到一片一片的红光,这些定性实验的 条件下,加强物理内涵 内容不仅生动地体现出原子能量的量子化,而且 2)为了适应教学对象,平台实验教学必须降增加了关于原子激发与发光关系的讨论,物理内 低难度、提高兴趣.过去的普物实验是在二年级涵更深刻了 做的,但作为平台实验,必须在一年级做.由于仪 2)研究冷却规律的实验,过去是让温度计加 器设备有限,实验不得不实行大循环,即有的学生热后慢慢冷却,用秒表记录时间,用肉眼观察和记 开学第一周就要做最后一个实验.这实际上是要录温度而得到降温曲线.这个实验耗时较长,因 求每个实验的难度都要降低到适合高中毕业生的为降温不可太快,否则来不及观察.现在,我们把 水平.此外,平台实验还要求提高学生的学习兴从美国引入的MBL实验技术用到这一实验中 趣.因为对于平台教学而言,学生只是选择了“理用温度传感器代替温度计,配以计算机及软件,就 科”或“医科”这样的大方向,具体到哪个系是待定可以在很短的时间内测出降温的规律.采用这套 的.究竞到哪个系哪个专业去,实际上取决于学系统后,学生不仅在2学时内有足够的时间完成 生在各平台课程中对哪一类课程感到有兴趣、更原来3学时才能完成的内容,而且还有多余时间 适合自己.因此,那种虽有较好的内容却枯燥乏可以做一些自己想做的实验,如有学生把传感器 味的实验,我们必须把它改造成饶有兴趣的实验.加热后投入水中或油中,测量它的骤冷规律等,使 3)为了达到最终目的,平台实验教学必须夯该实验的物理内容更为丰富 实基础、保证质量.减少学时、降低难度,这是容 3)原来的“X光衍射晶体结构分析”实验要求 易做到的;而与此同时要仍然保证教学质量,这才学生自己调节仪器的零点,这不仅要花费很多时 是最困难的,却是教学改革的最终目的.只有在间,而且原理过深高中水平的学生难以掌握.我 较少的学时、较低的难度和不多的实验个数条件们把它改为“X光透视与食盐晶体结构分析”,避 下,仍然能夯实学生的实验基础,保证教学质量,免了关于X光衍射理论的严格阐述,加入了观察 这样的改革才算是成功的 X光透视像的定性内容,让学生观察他们自己计 3实验内容的改革 算器的内部结构或笔袋的内藏物,使其兴趣大增 且由于加入了观察透视像的清晰程度与X光管 为了实现上述原则,我们在实验内容上进行电压、电流关系的内容,使学生对Ⅹ光产生的原 了重大的改革,首创了一批“定性与半定量实验”,理有了更深入的了解 提高了学生的兴趣增强了实验的物理内涵3;引 4)原来比较枯燥的“音叉固有频率测量”改成 入了美国的MBL实验( Microcomp uter Based了“编钟探秘”,由音叉改为编钟,不仅学生兴趣大 Lab),并将其“中国化”(硏制硬件、汉化软件,开增,而且由于编钟的形状特异、音色丰富,使实验 发适合于我国的实验内容),使计算机实测技术与的物理内涵更精彩了 普通物理实验相结合,有效的缩短了学时,提高了 5)原来的“全息照相”实验是按传统的方法采 教学质量;简化了一些重要的近代物理实验,使用透射式光路拍摄的,耗时较长,且得到的照片只 之适合于一年级的学生,提高了实验的现代化水能在激光下观察.为适应平台实验的需要,我们 平,也进一步激发了学生的学习积极性1;特别注创造性地改用反射式光路拍摄,结果,不仅节省了 意了实验内容的综合性,使学生能以较短的时间实验时间,得到的照片还可以在阳光或灯光下观 2 01995-2006 Tsinghna Tongfang Optical Disc Co, Ltd. All rights reserved
知识和技能要全面发展 ,因此 ,分配给基础物理实 验课程的学时必然要相应减少 ,这是合理的. 实 际上 ,按照学校的安排 ,一年级学生学习物理实验 的学时数为 36 学时 ,即学习一学期 ,每周 2 学时. 这比我们过去常规的普通物理实验(每周 3 学时) 减少了 1/ 3. 但是 ,由于物理学在其他各学科的广 泛应用 ,使学生普遍认识到学好物理对从事本专 业研究工作的重要意义 ,因而对实验中物理内涵 的要求比过去更高. 这就要求我们在减少学时的 条件下 ,加强物理内涵. 2) 为了适应教学对象 ,平台实验教学必须降 低难度、提高兴趣. 过去的普物实验是在二年级 做的 ,但作为平台实验 ,必须在一年级做. 由于仪 器设备有限 ,实验不得不实行大循环 ,即有的学生 开学第一周就要做最后一个实验. 这实际上是要 求每个实验的难度都要降低到适合高中毕业生的 水平. 此外 ,平台实验还要求提高学生的学习兴 趣. 因为对于平台教学而言 ,学生只是选择了“理 科”或“医科”这样的大方向 ,具体到哪个系是待定 的. 究竟到哪个系、哪个专业去 ,实际上取决于学 生在各平台课程中对哪一类课程感到有兴趣、更 适合自己. 因此 ,那种虽有较好的内容却枯燥乏 味的实验 ,我们必须把它改造成饶有兴趣的实验. 3) 为了达到最终目的 ,平台实验教学必须夯 实基础、保证质量. 减少学时、降低难度 ,这是容 易做到的 ;而与此同时要仍然保证教学质量 ,这才 是最困难的 ,却是教学改革的最终目的. 只有在 较少的学时、较低的难度和不多的实验个数条件 下 ,仍然能夯实学生的实验基础 ,保证教学质量 , 这样的改革才算是成功的. 3 实验内容的改革 为了实现上述原则 ,我们在实验内容上进行 了重大的改革 ,首创了一批“定性与半定量实验”, 提高了学生的兴趣、增强了实验的物理内涵[3 ] ;引 入了美国的 MBL 实验 ( Microcomp uter Based Lab) ,并将其“中国化”(研制硬件、汉化软件 ,开 发适合于我国的实验内容) ,使计算机实测技术与 普通物理实验相结合 ,有效的缩短了学时 ,提高了 教学质量[4 ] ;简化了一些重要的近代物理实验 ,使 之适合于一年级的学生 ,提高了实验的现代化水 平 ,也进一步激发了学生的学习积极性[5 ] ;特别注 意了实验内容的综合性 ,使学生能以较短的时间 在较少的实验中学到更多、更广泛的物理实验知 识和技能[ 2 ] . 以下举例说明. 1) 量子论实验是一个重要的近代物理实验 , 过去一直用本校自制的夫兰克2赫兹实验仪 ,该仪 器用充氩管 ,学生至少要测量 50 多个数据 ,才能 得到实验结果 ,因而很难用 2 学时来完成. 现在 改用充氖管 ,学生只要测量 20 来个数据 ,就能得 到实验结果 ;特别是它不仅能测到伏安曲线 ,还能 让学生看到一片一片的红光[5 ] ,这些定性实验的 内容不仅生动地体现出原子能量的量子化 ,而且 增加了关于原子激发与发光关系的讨论 ,物理内 涵更深刻了. 2) 研究冷却规律的实验 ,过去是让温度计加 热后慢慢冷却 ,用秒表记录时间 ,用肉眼观察和记 录温度而得到降温曲线. 这个实验耗时较长 ,因 为降温不可太快 ,否则来不及观察. 现在 ,我们把 从美国引入的 MBL 实验技术用到这一实验中 , 用温度传感器代替温度计 ,配以计算机及软件 ,就 可以在很短的时间内测出降温的规律. 采用这套 系统后 ,学生不仅在 2 学时内有足够的时间完成 原来 3 学时才能完成的内容 ,而且还有多余时间 可以做一些自己想做的实验 ,如有学生把传感器 加热后投入水中或油中 ,测量它的骤冷规律等 ,使 该实验的物理内容更为丰富[4 ] . 3) 原来的“X 光衍射晶体结构分析”实验要求 学生自己调节仪器的零点 ,这不仅要花费很多时 间 ,而且原理过深 ,高中水平的学生难以掌握. 我 们把它改为“X 光透视与食盐晶体结构分析”,避 免了关于 X 光衍射理论的严格阐述 ,加入了观察 X 光透视像的定性内容 ,让学生观察他们自己计 算器的内部结构或笔袋的内藏物 ,使其兴趣大增 ; 且由于加入了观察透视像的清晰程度与 X 光管 电压、电流关系的内容 ,使学生对 X 光产生的原 理有了更深入的了解[ 6 ] . 4) 原来比较枯燥的“音叉固有频率测量”改成 了“编钟探秘”,由音叉改为编钟 ,不仅学生兴趣大 增 ,而且由于编钟的形状特异、音色丰富 ,使实验 的物理内涵更精彩了[ 6 ] . 5) 原来的“全息照相”实验是按传统的方法采 用透射式光路拍摄的 ,耗时较长 ,且得到的照片只 能在激光下观察. 为适应平台实验的需要 ,我们 创造性地改用反射式光路拍摄 ,结果 ,不仅节省了 实验时间 ,得到的照片还可以在阳光或灯光下观 第 8 期 沈元华 ,等 :深化教学改革 ,创建“平台物理实验” 32 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
物理实验 第25卷 察,大大提高了学生的兴趣 址及网址都告诉学生.这样外系学生也能方便地 6)为了进一步提高学生学习物理实验的兴与实验指导教师保持经常的联系,他们可以用各 趣我们还专门新排了一些“竞赛性”的定性与半种方式向老师提出问题、意见或建议,有利于师生 定量实验,以激发他们的学习积极性.“碰撞打相长、因材施教 靶”实验就是一个很好的实例.实践证明,它让 3)加强对研究生带实验的指导与督促。我们 学生在非常有趣的“打靶竞赛”中,学习并应用物狠抓了研究生培训,要求他们自己熟练掌握要带 理知识,提高了他们的学习积极性和主动性 的实验,并写出完整的实验报告,经教学小组长审 ⑦)实验内容高度的综合性,使我们可以在较阅并质疑通过,才可上岗.我们还请老教师把自 少的学时、较低的难度和不多的实验个数条件下,己的丰富经验写成“实验教案”,发给带实验的研 仍然能夯实学生的实验基础,保证教学质量.例究生阅读.教学小组长在实验过程中经常不定期 如在新排的定性与半定量实验“超导磁悬浮”实验的巡视研究生带实验的情况,并抽查研究生批阅 中,有关于高温超导的近代物理内容,有关于抗磁的实验报告.开学前对带实验的研究生进行教师 体磁悬浮的磁学内容,有关于压力传感器的力学职责的教育,学期结束时进行总结评比,对于工作 和电学的内容还有关于使用液氮降温等方面的优秀或较差的研究生给以增加、减少或扣除教学 热学实验内容,等等;同时,这个实验还包括了如奖金的处理 何读千分表、如何合理选取实验点、如何列表、如 4)增强学生的学习自主性.过去学生什么时 何定标等实验基本方法与技能的训练0 间做实验,做什么实验,都是教师规定的,这在 8)在“照相胶片密度的测定”实验中,我们要定程度上限制了他们的自主性.现在实行网上选 求学生用米尺测量柯达胶片的长度,用游标卡尺课,学生自己确定实验时间;每个实验组中都有几 测量胶片的宽度,用千分尺测量胶片的厚度,用移个实验供学生选择.在每个实验中,除“必做部 测显微镜测量胶片的齿孔大小,从而计算它的体分”外,又都有“选做部分6,供学生自由选择;许 积,再用电子天平测量它的质量,最后求出胶片的多定性半定量实验中还有“拓展部分刑让学生自 密度并给出其不确定度.这个实验中把实验室常己设计实验,进行研究性的实验 用的各种长度测量仪器都用到了,并且对各种情 况下不确定度的估算也有较全面的训练6. 5初步成效 4教学方法的改革 4个学期多过去了,平台物理实验课在实践 中经受了检验,已有全校各院系的近万名学生做 在教学内容改革的基础上,教学方法也必须了这些实验,学生普遍反映良好.从学生做实验 相应改革,才能使上述原则真正奏效.我们对平的积极性提出的问题及在实验报告中的阐述来 台实验教学方法的改革主要有以下几个方面 看,他们的确通过这门课学到了物理知识、学会了 1)48h交报告.过去学生交的实验报告要在实验技能,开始懂得了应该怎样做物理实验,也初 2周后才拿到,由于相隔时间太久,学生对教师的步知道了应该怎样去从事科学实验的研究工作 评语不感兴趣,而教师也没有积极性去认真批阅 有关各系的教师反映,经过平台物理实验的 造成“负反馈”.现在改为学生实验后48h交报学生思想活跃、动手能力较强,基本功比较扎实 告,在下次实验时发回.这样,教师在批阅时对学 物理系每学期对各门课程的学生都进行“民 生做实验的情况记忆犹新而学生拿到的是自己刚意调查”,由学生给各课程打分(满分为5分).有 做过的报告,因而都比较认真.我们还规定发报关结果如下:2002年下学期平台数学、物理、生物 告时,师生要作1~3min的面谈,使学生经过该3门课的平均得分为4.37分,物理系为全校各院 实验的收获更加巩固 系所开的物理课的平均得分为4.35分,而平台物 2)保持师生的课外联系.过去,除了物理系理实验课的得分为4.55分;2003年上学期平台 以外的学生,一般都不了解实验指导教师的情况,数学、物理、化学3门课的平均得分为4.47分,各 这不利于对学生的全面培养.现在我们规定教师物理课的平均得分为4.34分,而平台物理实验课 要把自己的姓名办公室地点、电话号码 semail地的得分为4.50分;2003年下学期3门平台课的 2 01995-2006 Tsinghna Tongfang Optical Disc Co, Ltd. All rights reserved
察 ,大大提高了学生的兴趣[6 ] . 6) 为了进一步提高学生学习物理实验的兴 趣 ,我们还专门新排了一些“竞赛性”的定性与半 定量实验 ,以激发他们的学习积极性. “碰撞打 靶”实验就是一个很好的实例[6 ] . 实践证明 ,它让 学生在非常有趣的“打靶竞赛”中 ,学习并应用物 理知识 ,提高了他们的学习积极性和主动性. 7) 实验内容高度的综合性 ,使我们可以在较 少的学时、较低的难度和不多的实验个数条件下 , 仍然能夯实学生的实验基础 ,保证教学质量. 例 如在新排的定性与半定量实验“超导磁悬浮”实验 中 ,有关于高温超导的近代物理内容 ,有关于抗磁 体磁悬浮的磁学内容 ,有关于压力传感器的力学 和电学的内容 ,还有关于使用液氮降温等方面的 热学实验内容 ,等等 ;同时 ,这个实验还包括了如 何读千分表、如何合理选取实验点、如何列表、如 何定标等实验基本方法与技能的训练[6 ] . 8) 在“照相胶片密度的测定”实验中 ,我们要 求学生用米尺测量柯达胶片的长度 ,用游标卡尺 测量胶片的宽度 ,用千分尺测量胶片的厚度 ,用移 测显微镜测量胶片的齿孔大小 ,从而计算它的体 积 ,再用电子天平测量它的质量 ,最后求出胶片的 密度并给出其不确定度. 这个实验中把实验室常 用的各种长度测量仪器都用到了 ,并且对各种情 况下不确定度的估算也有较全面的训练[ 6 ] . 4 教学方法的改革 在教学内容改革的基础上 ,教学方法也必须 相应改革 ,才能使上述原则真正奏效. 我们对平 台实验教学方法的改革主要有以下几个方面. 1) 48 h 交报告. 过去学生交的实验报告要在 2 周后才拿到 ,由于相隔时间太久 ,学生对教师的 评语不感兴趣 ,而教师也没有积极性去认真批阅 , 造成“负反馈”. 现在改为学生实验后 48 h 交报 告 ,在下次实验时发回. 这样 ,教师在批阅时对学 生做实验的情况记忆犹新而学生拿到的是自己刚 做过的报告 ,因而都比较认真. 我们还规定发报 告时 ,师生要作 1～3 min 的面谈 ,使学生经过该 实验的收获更加巩固. 2) 保持师生的课外联系. 过去 ,除了物理系 以外的学生 ,一般都不了解实验指导教师的情况 , 这不利于对学生的全面培养. 现在我们规定教师 要把自己的姓名、办公室地点、电话号码、email 地 址及网址都告诉学生. 这样外系学生也能方便地 与实验指导教师保持经常的联系 ,他们可以用各 种方式向老师提出问题、意见或建议 ,有利于师生 相长、因材施教. 3) 加强对研究生带实验的指导与督促. 我们 狠抓了研究生培训 ,要求他们自己熟练掌握要带 的实验 ,并写出完整的实验报告 ,经教学小组长审 阅并质疑通过 ,才可上岗. 我们还请老教师把自 己的丰富经验写成“实验教案”,发给带实验的研 究生阅读. 教学小组长在实验过程中经常不定期 的巡视研究生带实验的情况 ,并抽查研究生批阅 的实验报告. 开学前对带实验的研究生进行教师 职责的教育 ,学期结束时进行总结评比 ,对于工作 优秀或较差的研究生给以增加、减少或扣除教学 奖金的处理. 4) 增强学生的学习自主性. 过去学生什么时 间做实验 ,做什么实验 ,都是教师规定的 ,这在一 定程度上限制了他们的自主性. 现在实行网上选 课 ,学生自己确定实验时间 ;每个实验组中都有几 个实验供学生选择. 在每个实验中 ,除“必做部 分”外 ,又都有“选做部分”[6 ] ,供学生自由选择 ;许 多定性半定量实验中还有“拓展部分”[6 ]让学生自 己设计实验 ,进行研究性的实验. 5 初步成效 4 个学期多过去了 ,平台物理实验课在实践 中经受了检验 ,已有全校各院系的近万名学生做 了这些实验 ,学生普遍反映良好. 从学生做实验 的积极性、提出的问题及在实验报告中的阐述来 看 ,他们的确通过这门课学到了物理知识、学会了 实验技能 ,开始懂得了应该怎样做物理实验 ,也初 步知道了应该怎样去从事科学实验的研究工作. 有关各系的教师反映 ,经过平台物理实验的 学生思想活跃、动手能力较强 ,基本功比较扎实. 物理系每学期对各门课程的学生都进行“民 意调查”,由学生给各课程打分(满分为 5 分) . 有 关结果如下 :2002 年下学期平台数学、物理、生物 3 门课的平均得分为 4. 37 分 ,物理系为全校各院 系所开的物理课的平均得分为4. 35分 ,而平台物 理实验课的得分为 4. 55 分 ;2003 年上学期平台 数学、物理、化学 3 门课的平均得分为 4. 47 分 ,各 物理课的平均得分为 4. 34 分 ,而平台物理实验课 的得分为 4. 50 分 ;2003 年下学期 3 门平台课的 42 物 理 实 验 第 25 卷 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved
第8期 沈元华,等深化教学改革,创建“平台物理实验 平均得分为4.23分,各物理课的平均得分为4.35 关于“平台物理实验”的建设,已在全国引起 分,而平台实验课的得分仍为4.50分;2004年上重视.有关平台物理实验建设部分经验的论文 学期平台3门主课未评估,各物理课的平均得分已陆续发表于《物理实验》、《大学物理》、《实验室 为4.41分,而平台物理实验课的得分达到4.57研究与探索》、《复旦教育论坛》等1-51 此可见,平台物理实验课的得分每学期都参考文献 超过其它3门平台主课的平均得分,也超过物理[]沈元华.基础物理实验教学的“与时俱进”—复旦 系为全校各院系所开的物理课的平均得分.如果 学物理实验课程改革介绍].大学物理,2002 对4个学期的评分再作平均,则平台3门主课得 21(12):42~44 4.357分,物理课堂教学得4.362分,而平台物理 ]沈元华.构建“大理科平台”的坚实支柱—谈普通 实验得4.530分.值得注意的是担任平台课的讲 物理实验课程的改革[J].复旦教育论坛,2003,1 (3):15~17 课教师都是各系精选出来的优秀骨干教师,而实 验课虽然也由一些优秀的骨干教师负责,却还有 [3]沈元华.定性与半定量物理实验初探[].物理实 验,2004,24(11):25~27 相当多的缺乏经验的研究生来共同带实验的.因(4]沈元华.计算机在普物实验教学中的应用实 此,上述学生评价结果表明,这门课本身对学生有 验室研究与探索,2002,21(4):10~12. 较大的吸引力,使学生感到有兴趣、有收获,而不 ]苏卫峰,沈元华.关于在外系普通物理实验中加入 是个别教师努力所致 近代物理内容的探讨与实践].物理实验,2003 各系学生对“平台物理实验”课的具体评价 23(增):28~30 有:“有助于增强我们的动手能力”、“难度适中能6]沈元华,陆申龙,基础物理实验[M].北京高等教 激发同学们的兴趣”、“相当满意,希望增加课时” 育出版社,2003 等不少学生课外要求来做实验,其中有的学生[7]马世红.设计性、研究性物理实验的实践情况 还完成了一些创造性的实验,写出了颇有质量的 物理实验,2004,24(11):28~33 小论文 Deeping education reform and esta blishing platform physics experiment SHEN Yuanhua, MA Shi-hong, ZHOU Ziping Central Laboratory for Physics Education, Fudan University, Shanghai 200433, China) Abstract: Platform teaching is one of important measures for deepening the education reform il Fudan University. In order to meet the desire of reform, the fundamental physics experiment has been reformed on education thoughts, experiment contents and teaching met hods, and a newed platform physics experiment has been established. It has shown the firstly effects. Key words: education reform; platform teaching; physics experiment 2 01995-2006 Tsinghua Tong/ang Oplical Disc Co, Ltd. All rights reserved
平均得分为 4. 23 分 ,各物理课的平均得分为4. 35 分 ,而平台实验课的得分仍为 4. 50 分 ;2004 年上 学期平台 3 门主课未评估 ,各物理课的平均得分 为 4. 41 分 ,而平台物理实验课的得分达到4. 57 分. 由此可见 ,平台物理实验课的得分每学期都 超过其它 3 门平台主课的平均得分 ,也超过物理 系为全校各院系所开的物理课的平均得分. 如果 对 4 个学期的评分再作平均 ,则平台 3 门主课得 4. 357 分 ,物理课堂教学得 4. 362 分 ,而平台物理 实验得 4. 530 分. 值得注意的是担任平台课的讲 课教师都是各系精选出来的优秀骨干教师 ,而实 验课虽然也由一些优秀的骨干教师负责 ,却还有 相当多的缺乏经验的研究生来共同带实验的. 因 此 ,上述学生评价结果表明 ,这门课本身对学生有 较大的吸引力 ,使学生感到有兴趣、有收获 ,而不 是个别教师努力所致. 各系学生对“平台物理实验”课的具体评价 有“: 有助于增强我们的动手能力”“、难度适中 ,能 激发同学们的兴趣”、“相当满意 ,希望增加课时” 等. 不少学生课外要求来做实验 ,其中有的学生 还完成了一些创造性的实验 ,写出了颇有质量的 小论文. 关于“平台物理实验”的建设 ,已在全国引起 重视. 有关平台物理实验建设部分经验的论文 , 已陆续发表于《物理实验》《、大学物理》《、实验室 研究与探索》《、复旦教育论坛》等[ 1～5 ] . 参考文献 : [1 ] 沈元华. 基础物理实验教学的“与时俱进”———复旦 大学物理实验课程改革介绍[J ]. 大学物理 ,2002 , 21 (12) :42 ～44. [2 ] 沈元华. 构建“大理科平台”的坚实支柱 ———谈普通 物理实验课程的改革 [J ]. 复旦教育论坛 ,2003 ,1 (3) :15～17. [3 ] 沈元华. 定性与半定量物理实验初探[J ]. 物理实 验 ,2004 ,24 (11) :25～27. [4 ] 沈元华. 计算机在普物实验教学中的应用[J ]. 实 验室研究与探索 ,2002 ,21 (4) :10～12. [5 ] 苏卫峰 ,沈元华. 关于在外系普通物理实验中加入 近代物理内容的探讨与实践[J ]. 物理实验 ,2003 , 23 (增) :28～30. [6 ] 沈元华 ,陆申龙. 基础物理实验[ M ]. 北京 :高等教 育出版社 ,2003. [7 ] 马世红. 设计性、研究性物理实验的实践情况[J ]. 物理实验 ,2004 ,24 (11) :28～33. Deeping education reform and establishing platform physics experiment SH EN Yuan2hua , MA Shi2hong , ZHOU Zi2ping (Central Laboratory for Physics Education , Fudan University , Shanghai 200433 , China) Abstract : Platform teaching is one of important measures for deepening t he education reform in Fudan University. In order to meet t he desire of reform , the f undamental p hysics experiment has been reformed on education thoughts , experiment contents and teaching met hods , and a newed platform p hysics experiment has been established. It has shown the firstly effects. Key words : education reform ; platform teaching ; p hysics experiment 第 8 期 沈元华 ,等 :深化教学改革 ,创建“平台物理实验” 52 © 1995-2006 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved