物理实验和大学生创新能力培养zxyppt课件

1、物理实验与大学生创新才干培育张新夷复旦大学物理教学实验中心2019年10月31日优良的传统n在全国率先开设全校公选课，国内第一本教材今年5月正式出版。n在全国率先开展教学，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。n2019年同意为国家级实验教学示范中心建立单位。n2019年课评为国家级精品课程。几代人的努力，再结硕果 In the matter of physics, the first lessons should contain nothing but what is experimental and interesting to see. A

2、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n让学生全面了解物理实验的意义n实验是一个过程： n 察看、丈量、记录、反复、思索、表达n实验是鲜活的：n right experiment, wrong theoryn right theory, wrong experimentn new experiments appear everyday Imagination is more

3、important than knowledge.-Albert Einstein 理念之二：发明力可以培育n实验室是学生可以充分发扬想象力，可以自在思索的场所n大力倡导学生多提“为什么？n评分规范的改革，鼓励创新n要痴迷实验，领会创新n在失败中培育发明力课程体系改革n 遵照“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、雄厚的根底上，更加突出培育学生创新才干的实验教学理念。n 在“知识、才干、科学素养培育上进一步优化，并努力把设计性研讨性物理实验的理念融入到实验教学的全过程中。n 建立以“一个中心、三个层面为根底的教学新体系。n 中心：培育学生创新才干 n 三个层面：n 根底型

4、实验教学综合型实验教学研讨型实验教学 年级年级课程名称课程名称周学周学时时性质性质选课学生选课学生学生数学生数一上文科物理实验(定性半定量实验）2选修管理学院、经济学院等文科类专业 40 物理实验基础3必修理科、技术类1100 下物理实验基础3必修医学院、光信息科学与技术专业、软件学院等 900自学物理实验(定性半定量实验)3选修理科 70二上普通物理实验I3必修物理系、光信息科学与技术专业 140下普通物理实验II3必修物理系、光信息科学与技术专业 140三上设计性研究性物理实验3选修物理系 30近代物理实验3必修材料物理、电子科学与技术、光信息科学与技术等专业 100下近代物理实验I4必修

5、物理系 100四上近代物理实验II4选修物理系 16三个层面的思想 n 根底型实验教学。强化根本实验技艺的训练，激发兴趣，领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根底，使根底型实验教学的主题更加明确。n 综合型实验教学。提高实验技艺及分析问题和处理问题的才干。注重实验的全过程：文献查阅、实验方案设计、设备搭建和改良、数据分析、演讲和论文写作。n 研讨型实验教学。让学生学习和领会用实验方法研讨物理景象和规律，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展实验教学；实施个性化的实验教学，构成良好的科学素养和科学研讨的协作精神。将前沿科研工程

6、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想的训练n “近代物理实验教学的改革：以“少而精、“模拟科研为原那么，建立“点面结合的教学方法。实验数目由12减少到8。n 开放实验室，欢迎学生前来预习或重做实验。n 运用公用的实验记录本，强调实验过程记录的重要性，并把实验记录计入考核成果。n 改革评分制度：评分去除“失败概念；有创新得高分；防止“趋中景象。n 采用撰写实验论文和做口头报告的考核方式。措施之二：建立高程度教师队伍n 要培育学生的创新才干，首先要有一支高程度的敢于创新的教师队伍。n 每周定期举行一次教学研讨会，交流、学习、相互启发，促进共同提高。n 开展青年教师拜师

7、活动，青年教师与老教师“结对子，聘请退休教师教授教学阅历。n 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n 采取学科建立和中心建立互动开展，实际教学与实验教学相结合的新举措。n 把最先进的科研成果转化为教学实验，使学生尽早熟习科学研讨的前沿和先进的实验技术。n “近代物理实验和“设计性研讨性物理实验，很大一部分实验来源于课题组。部分来自科研的设计性研讨性物理实验2019-2019学年学年立方氮化硼薄膜的制备与表征立方氮化硼薄膜的制备与表征2019-2019学年学年利用利用Matlab做声波的波谱分析做声波的波谱分析量子点的量子点的

8、Raman光谱研讨光谱研讨调制光谱探求调制光谱探求2019-2019学年学年用范德堡法丈量半导体量子阱构造样品的霍尔效应用范德堡法丈量半导体量子阱构造样品的霍尔效应液体对纳米颗粒的浸润性研讨液体对纳米颗粒的浸润性研讨磁光克尔效应丈量磁各向异性磁光克尔效应丈量磁各向异性强关联电子新资料的生长强关联电子新资料的生长溶液和固体资料的时间分辨光克尔效应研讨溶液和固体资料的时间分辨光克尔效应研讨显微磁光克尔效应丈量显微磁光克尔效应丈量2019-2021学年学年用反向恢复时间法丈量二级管的少数载流子寿命用反向恢复时间法丈量二级管的少数载流子寿命颗粒斑图构成可逆性及颗粒体系统计力学颗粒斑图构成可逆性及颗粒体

9、系统计力学电子自旋分析器的电子光学设计电子自旋分析器的电子光学设计界面外形对金属硅化物界面外形对金属硅化物/Si纳米接触势垒的影响纳米接触势垒的影响激光微束对细胞光阱力的丈量研讨激光微束对细胞光阱力的丈量研讨实验名称实验名称课程课程发表论文发表论文AFM和STM 系列实验近代物理实验I物理实验，28(5)1(2019)晶振性质的研究 系列实验设计性研究性实验物理实验，28(8)34(2019)基于MatLab的声学特征分析 系列实验设计性研究性实验实验室研究与探索，27(7)37(2019)光磁共振实验的改进近代物理实验I物理实验accepted 28(10) (2019)大学实验 (subm

10、itted)微波通讯系列实验近代物理实验I大学实验 (submitted)太阳能热效应的应用和改进设计性研究性实验 油料降粘实验设计性研究性实验 设计基于LabView的XY记录仪近代物理实验I毕业论文超声波测距毕业论文毕业论文基于传感器应用的 LabView教学方法探索毕业论文毕业论文 AFM的针尖制备近代物理实验I毕业论文表面磁光克尔效应测量磁各向异性(SMOKE)近代物理实验I毕业论文基于锁相放大器的微弱信号测量毕业论文毕业论文小型质谱仪的深入研究近代物理实验I毕业论文脉冲核磁共振及成像系列实验近代物理实验II部分与科研有关的实验发表论文情况措施之四：建立全开放的信息平台n 2019年7

11、月1日正式开通，截至今天，在16个月的时间内，点击量已超越92万次，平均1万次/5.2天。n 以众人协作式写作的维基(wiki)系统为根底，提供灵敏、快捷、全开放式教与学互动的信息平台。n 一切人都可在登陆后修正、补充和发表意见，实验教材的更新和补充由教师自行完成。n 学生经过网络选实验、查看讲义、教案和各种参考资料，预习或进展实验讨论。学生直接提问，教师和其他同窗都可随时作答或参与讨论。n n 选择活泼在研讨前沿的假设干课题组，共建高程度教学实验室。如“电磁特异资料研讨微波实验室、“强关联电子资料制备和表征实验室。n 与上海纽迈科技协作，组建“产、学、研相结合的“核磁共振成像结合实验室，在实验教学、高性能产品开发上实现共赢。措施之五：共建高程度教学实验室利用电磁左手资料调控电磁波的极化反转查扬复旦大学物理系 上海 201933n 经过各向异性的电磁介质板的反射，电磁波的偏振形状可以被恣意地调理，甚至可以完全反转。n 自行设计、搭建丈量电磁波偏振反转的实验。n 在特定的频率观测到了偏振反转的极大值。n J Hao, Y Yuan, L Ran, T Jiang, J Kong, C Chan, and L Zhou, n Phys. Rev. Lett., 99