系列化專題物理實驗教學模式

(西安交通大學 物理實驗教學中心)

系列化專題物理實驗教學模式

(西安交通大學 物理實驗教學中心)

1 主要內容

系列化專題物理實驗的開設是西安交通大學物理教學實驗中心于2006年開始在綜合物理實驗、近代物理實驗和高等物理實驗課程中實施的教學模式.

通過將綜合與近代物理實驗內容的精選、綜合、擴展與深化，開設了若干個系列化專題實驗項目，包括磁共振系列、超聲波測量與探傷系列、微波系列、光譜系列、光學全息系列、X射線系列、傳感器系列、量子光學和材料制備系列等實驗項目，為本科生提供實驗、研究和探索的平臺.

例如，磁共振系列實驗包括：連續波的核磁共振、脈沖波的核磁共振成像、弛豫時間的測量、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，量子光學實驗包括：光子的自旋霍爾效應、新型光子復合測量實驗、復雜波前與單光子的古斯哈恩森效應、超冷原子的產生及其動力學過程、四波混頻空間光孤子的量子調控等.

完成每個系列，要經過查閱文獻資料、寫綜述、實驗、撰寫報告、結果答辯等過程. 學生每做完1個系列的實驗，就對該領域的理論背景、儀器構造、實驗內容和實際應用等方面步步深入，最終達到全景式的了解，對學生的動手能力、研究能力起到實實在在的提高，從而使實驗課程教學效果最大化.

有些實驗項目，學生要從樣品制備開始到物理性能測試分析結束，學生查閱文獻、調整儀器、維護儀器、實驗測量、團隊合作、分析問題、解決問題、創新研究的能力都能夠得到充分地鍛煉，而且每完成1個專題的系列實驗，就等于是經歷了1次完整的科研過程.

2 創新點

將課程中所涉及的實驗項目按照學科領域開設成系列化專題實驗，使該領域的物理理論、實驗技術、儀器構造和實際應用全景式地完整展現給學生. 學生通過查閱資料、寫綜述、實驗操作、結果答辯這些過程，完成每個系列專題實驗，將會對該領域有完整、深刻的理解，基本可以進行該領域的初步研究工作，從而使教學效果最大化.

3 主要成效

1)系列化專題實驗的開設，使各個領域的實驗內容由淺入深、完整展現，使得該學科領域的教學效果最大化；作為成果的一部分，獲得2015年陜西省優秀教學成果一等獎.

2)每個系列都涵蓋了該領域比較完整的實驗設備，因而使得實驗室在該領域的科研水平也得到大幅提高.

3)學生通過完成每個學科領域的實驗內容，自身的動手能力、研究能力、創新能力得到實實在在的提高. 例如，我校本科生在完成量子光學系列、材料制備和性能研究系列專題實驗之后，在國際學術刊物如《Optics Letter》、《Chin.Phys.Lett.》、《Journal of Crystal Growth》等發表多篇論文. 我校學生在全國大學生物理實驗競賽和物理學術競賽活動中也取得了優異成績.

(執筆：王紅理)

[責任編輯：任德香)

(待續)