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　　0.1物理學與物理實驗
　　科學實驗是理論的源泉，是自然科學的根本，是工程技術的基礎，同時科學理論對實驗起著指導作用。因此，我們要處理好實驗和理論的關系，在學好理論知識的同時，也要重視科學實驗，重視進行科學實驗訓練的實驗課程的學習。
　　物理實驗是科學實驗的重要組成部分，物理實驗在科學、技術的發(fā)展中有著獨特的作用。歷史上每次重大的技術革命都源于物理學的發(fā)展。熱力學、分子物理學的發(fā)展，使人類進入熱機、蒸汽機時代；電磁學的發(fā)展使人類跨入了電氣時代；原子物理學、量子力學的發(fā)展，促進了半導體、原子核、激光、計算機技術的迅猛發(fā)展。然而，物理學本質上是一門實驗科學。三四百年前，伽利略和牛頓等人以科學實驗方法研究自然規(guī)律，逐漸形成了一門物理科學，從此，諸多物理概念的確立、物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、物理理論的建立都依賴于實驗，并受實驗的檢驗。
　　翻開物理學史，我們可以看到，如果沒有法拉第等實驗科學家通過對電磁學實驗的研究發(fā)現(xiàn)電磁感應定律等一系列實驗規(guī)律，麥克斯韋就不可能建立麥克斯韋方程組；在確定了經(jīng)典電磁學理論后，麥克斯韋預言了電磁波的存在，經(jīng)過赫茲的實驗研究，證實了電磁波的存在，從而使經(jīng)典電磁學理論更為人們信服；被稱為“牛頓以來最偉大的發(fā)現(xiàn)之一”的能量量子化概念，就是在人們面對黑體輻射實驗，遇到了運用經(jīng)典理論無法克服的困難時，普朗克緊緊抓住了德國物理學家康爾鮑姆和魯本斯對熱輻射光譜所作的新的精確測量結果，大膽地提出了能量量子化的假設，并運用合理的數(shù)學方法，從理論上建立符合實驗結果的黑體輻射公式，為量子力學的發(fā)展開辟了道路。這樣的例子還有很多，物理實驗在物理學發(fā)展過程中起著關鍵的作用。
　　事實上，物理實驗不僅在物理學自身的發(fā)展中發(fā)揮著重要的作用，而且在推動其他科學及工程技術的發(fā)展中也起著重要的作用。特別是近代各學科相互滲透，發(fā)展了許多交叉學科，如爆炸力學、工程力學、生物力學、材料力學、海洋光學、空間光學、金屬物理學、建筑聲學等，物理實驗的構思、方法和技術與化學、生物學等學科相互結合已經(jīng)取得豐碩的成果。
　　0.2物理實驗課程的教學目的與要求
　　一、 物理實驗課程的地位與作用
　　物理學是研究物質的基本結構、基本運動形式、相互作用及其轉化規(guī)律的學科。物理學的基本理論滲透在自然科學的各個領域，應用于生產(chǎn)技術的許多部門，是自然科學和工程技術的基礎。
　　在人類追求真理、探索未知世界的過程中，物理學展現(xiàn)了一系列科學的世界觀和方法論，深刻影響著人類對物質世界的基本認識、人類的思維方式和社會生活，是人類文明的基石，在人才的科學素質培養(yǎng)中具有重要的地位。
　　物理學本質上是一門實驗科學，物理實驗是科學實驗的先驅，體現(xiàn)了大多數(shù)科學實驗的共性，在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學科科學實驗的基礎。
　　物理實驗課是高等院校對理工科學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養(yǎng)學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。它在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。
　　二、物理實驗課程的具體任務
　　(1)培養(yǎng)學生的基本科學實驗技能，提高學生的科學實驗基本素質，使學生初步掌握實驗科學的思想和方法。培養(yǎng)學生的科學思維和創(chuàng)新意識，使學生掌握實驗研究的基本方法，提高學生的分析能力和創(chuàng)新能力。
　　(2)提高學生的科學素養(yǎng)，培養(yǎng)學生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學作風，認真嚴謹?shù)目茖W態(tài)度，積極主動的探索精神，遵守紀律、團結協(xié)作、愛護公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德。
　　三、物理實驗課程教學內容的基本要求
　　根據(jù)“非物理類理工學科大學物理實驗課程教學基本要求”，大學物理實驗包括普通物理實驗(力學、熱學、電學、光學實驗)和近代物理實驗，具體的教學內容基本要求如下：
　�。�1） 掌握測量誤差的基本知識，具有正確處理實驗數(shù)據(jù)的基本能力。
　　① 掌握測量誤差與不確定度的基本概念，能逐步學會用不確定度對直接測量和間接測量的結果進行評估。
　�、谡莆仗幚韺嶒灁�(shù)據(jù)的一些常用方法，包括列表法、作圖法、逐差法和最小二乘法等。隨著計算機及其應用技術的普及，應包括用計算機通用軟件處理實驗數(shù)據(jù)的基本方法。
　　（2） 掌握基本物理量的測量方法。
　　例如：長度、質量、時間、熱量、溫度、濕度、壓強、壓力、電流、電壓、電阻、磁感應強度、光強度、折射率、電子電荷、普朗克常量、里德堡常量等常用物理量及物性參數(shù)的測量，注意加強數(shù)字化測量技術和計算機技術在物理實驗教學中的應用。
　�。�3） 了解常用的物理實驗方法，并逐步學會使用。
　　例如：比較法、轉換法、放大法、模擬法、補償法、平衡法、干涉法和衍射法，以及在近代科學研究和工程技術中的廣泛應用的其他方法。
　�。�4） 掌握實驗室常用儀器的性能，并能夠正確使用。
　　例如：長度測量儀器、計時儀器、測溫儀器、變阻器、電表、交／直流電橋、通用示波器、低頻信號發(fā)生器、分光計、光譜儀、常用電源和光源等常用儀器。
　　各校應根據(jù)條件，在物理實驗課中逐步引進在當代科學研究與工程技術中廣泛應用的現(xiàn)代物理技術，例如：激光技術、傳感器技術、微弱信號檢測技術、光電子技術、結構分析波譜技術等。
　�。�5） 掌握常用的實驗操作技術。
　　例如：零位調整、水平／鉛直調整、光路的共軸調整、消視差調整、逐次逼近調整、根據(jù)給定的電路圖正確接線、簡單的電路故障檢查與排除，以及在近代科學研究與工程技術中廣泛應用的儀器的正確調節(jié)。
　�。�6） 適當了解物理實驗史料和物理實驗在現(xiàn)代科學技術中的應用知識。
　　四、物理實驗課程能力培養(yǎng)基本要求
　　1. 獨立實驗的能力
　　能夠通過閱讀實驗教材、查詢有關資料和思考問題，掌握實驗原理及方法、做好實驗前的準備；正確使用儀器及輔助設備、獨立完成實驗內容、撰寫合格的實驗報告；培養(yǎng)學生獨立實驗的能力，逐步形成自主實驗的基本能力。
　　2. 分析與研究的能力
　　能夠融合實驗原理、設計思想、實驗方法及相關的理論知識對實驗結果進行分析、判斷、歸納與綜合。掌握通過實驗進行物理現(xiàn)象和物理規(guī)律研究的基本方法，具有初步的分析與研究的能力。
　　3. 理論聯(lián)系實際的能力
　　能夠在實驗中發(fā)現(xiàn)問題、分析問題并學習解決問題的科學方法，逐步提高學生綜合運用所學知識和技能解決實際問題的能力。
　　4. 創(chuàng)新能力
　　能夠完成符合規(guī)范要求的設計性、綜合性內容的實驗，進行初步的具有研究性或創(chuàng)新性內容的實驗，激發(fā)學生的學習主動性，逐步培養(yǎng)學生的創(chuàng)新能力。