系列化專題物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

(西安交通大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

系列化專題物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式

(西安交通大學(xué) 物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

系列化專題物理實(shí)驗(yàn)的開設(shè)是西安交通大學(xué)物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)中心于2006年開始在綜合物理實(shí)驗(yàn)、近代物理實(shí)驗(yàn)和高等物理實(shí)驗(yàn)課程中實(shí)施的教學(xué)模式.

通過將綜合與近代物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的精選、綜合、擴(kuò)展與深化，開設(shè)了若干個(gè)系列化專題實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，包括磁共振系列、超聲波測(cè)量與探傷系列、微波系列、光譜系列、光學(xué)全息系列、X射線系列、傳感器系列、量子光學(xué)和材料制備系列等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，為本科生提供實(shí)驗(yàn)、研究和探索的平臺(tái).

例如，磁共振系列實(shí)驗(yàn)包括：連續(xù)波的核磁共振、脈沖波的核磁共振成像、弛豫時(shí)間的測(cè)量、射頻段電子自旋共振、微波段電子自旋共振、光磁共振等. 例如，量子光學(xué)實(shí)驗(yàn)包括：光子的自旋霍爾效應(yīng)、新型光子復(fù)合測(cè)量實(shí)驗(yàn)、復(fù)雜波前與單光子的古斯哈恩森效應(yīng)、超冷原子的產(chǎn)生及其動(dòng)力學(xué)過程、四波混頻空間光孤子的量子調(diào)控等.

完成每個(gè)系列，要經(jīng)過查閱文獻(xiàn)資料、寫綜述、實(shí)驗(yàn)、撰寫報(bào)告、結(jié)果答辯等過程. 學(xué)生每做完1個(gè)系列的實(shí)驗(yàn)，就對(duì)該領(lǐng)域的理論背景、儀器構(gòu)造、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容和實(shí)際應(yīng)用等方面步步深入，最終達(dá)到全景式的了解，對(duì)學(xué)生的動(dòng)手能力、研究能力起到實(shí)實(shí)在在的提高，從而使實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)效果最大化.

有些實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，學(xué)生要從樣品制備開始到物理性能測(cè)試分析結(jié)束，學(xué)生查閱文獻(xiàn)、調(diào)整儀器、維護(hù)儀器、實(shí)驗(yàn)測(cè)量、團(tuán)隊(duì)合作、分析問題、解決問題、創(chuàng)新研究的能力都能夠得到充分地鍛煉，而且每完成1個(gè)專題的系列實(shí)驗(yàn)，就等于是經(jīng)歷了1次完整的科研過程.

2 創(chuàng)新點(diǎn)

將課程中所涉及的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目按照學(xué)科領(lǐng)域開設(shè)成系列化專題實(shí)驗(yàn)，使該領(lǐng)域的物理理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)、儀器構(gòu)造和實(shí)際應(yīng)用全景式地完整展現(xiàn)給學(xué)生. 學(xué)生通過查閱資料、寫綜述、實(shí)驗(yàn)操作、結(jié)果答辯這些過程，完成每個(gè)系列專題實(shí)驗(yàn)，將會(huì)對(duì)該領(lǐng)域有完整、深刻的理解，基本可以進(jìn)行該領(lǐng)域的初步研究工作，從而使教學(xué)效果最大化.

3 主要成效

1)系列化專題實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，使各個(gè)領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容由淺入深、完整展現(xiàn)，使得該學(xué)科領(lǐng)域的教學(xué)效果最大化；作為成果的一部分，獲得2015年陜西省優(yōu)秀教學(xué)成果一等獎(jiǎng).

2)每個(gè)系列都涵蓋了該領(lǐng)域比較完整的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，因而使得實(shí)驗(yàn)室在該領(lǐng)域的科研水平也得到大幅提高.

3)學(xué)生通過完成每個(gè)學(xué)科領(lǐng)域的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，自身的動(dòng)手能力、研究能力、創(chuàng)新能力得到實(shí)實(shí)在在的提高. 例如，我校本科生在完成量子光學(xué)系列、材料制備和性能研究系列專題實(shí)驗(yàn)之后，在國際學(xué)術(shù)刊物如《Optics Letter》、《Chin.Phys.Lett.》、《Journal of Crystal Growth》等發(fā)表多篇論文. 我校學(xué)生在全國大學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)競(jìng)賽和物理學(xué)術(shù)競(jìng)賽活動(dòng)中也取得了優(yōu)異成績.

(執(zhí)筆：王紅理)

[責(zé)任編輯：任德香)

(待續(xù))