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抓住機遇，實現(xiàn)教學(xué)儀器研制與人才培養(yǎng)的飛躍
——北京大學(xué)吳思誠先生在第9屆全國高等學(xué)校物理實驗教學(xué)研討會閉幕式上的講話

各位老師：

很高興有機會和大家一起分享我國高等物理實驗教學(xué)改革與創(chuàng)新的優(yōu)秀成果，探討我國物理實驗教學(xué)存在的問題與解決的方案，暢想我國物理實驗教學(xué)長遠發(fā)展的宏偉藍圖。下面我就本次參會感觸較深的幾個問題談?wù)効捶ā?/p>

1　部分自制教學(xué)儀器已經(jīng)達到或接近國際的先進水平

記得2006年在重慶大學(xué)召開的第5屆全國物理實驗教學(xué)研討會的閉幕式上，我曾經(jīng)講過，希望我們國家將來研制的實驗教學(xué)儀器也能被別的國家采用。以前，基本上是學(xué)習、模仿國外的教學(xué)儀器，這次看到了我國自制儀器的曙光，或者說自制教學(xué)儀器的勢頭已經(jīng)很好了。比如中山大學(xué)研制的鎖相放大器、北京大學(xué)張朝暉教授研制的拉曼顯微鏡，如果拿到國外展覽都沒有問題；吉林大學(xué)研制的微型超高壓力標定系統(tǒng)很好；中國科技大學(xué)和北京師范大學(xué)研制的糾纏態(tài)的實驗裝置也很好。所以我個人覺得這些年來，我們整個物理實驗界在大家的努力下，在大學(xué)物理實驗教學(xué)儀器的研制上取得了可喜的成績。也許我掌握的材料不夠全面，但是我覺得非常高興，我深信我們實驗教學(xué)儀器的開發(fā)與研制會越來越好！

大家都有體會，如果你在學(xué)校里做實驗教學(xué)工作，如果你有想法要帶本科生的科研實踐，如果需要一定的經(jīng)費，學(xué)校絕對會給你的。只要你能夠做出成績，再申請經(jīng)費也是絕對沒有問題的。所以我覺得這么好的教學(xué)環(huán)境已經(jīng)來的很不容易了！在全球經(jīng)濟不景氣的今天，就是發(fā)達國家也很難做到這一點。所以我堅信，有大家的勤奮努力，有政策與經(jīng)費的支持，我國自主研制的實驗教學(xué)儀器一定能夠取得跨越式發(fā)展，走出國門，走向世界！

2　要注重在實驗課中培養(yǎng)學(xué)習興趣，提高學(xué)生分析問題與解決問題的能力

在會上大家提到的學(xué)生做物理實驗總是覺得投入和產(chǎn)出比高！這個“高”絕不是好事，越高就表示學(xué)生學(xué)得越?jīng)]有興趣。我覺得作為一門物理實驗課程，老師在教學(xué)中最重要的一點就是要調(diào)動學(xué)生學(xué)習的積極性和主動性。如果實驗課中學(xué)生沒有學(xué)習的積極性和主動性，這個課程就是失敗的！那么怎么解決這個問題呢？我覺得應(yīng)從兩個方面考慮：從學(xué)生的角度，首先要弄清上實驗課的目的，絕不是簡單地要取得一個好的成績，更重要的是要在這門課程中提高實驗的能力。我們從事實驗教學(xué)的老師都知道，學(xué)生的能力大致包括以下幾個方面：1)一定要有一個仔細記錄實驗條件及實驗狀態(tài)的記錄本，干了那件事情一定要仔仔細細地記錄清楚，一定要養(yǎng)成這個習慣！如果沒有這個習慣，再聰明的人也會糊涂，數(shù)據(jù)做得越多越糊涂！2)我們做一個實驗，就要知道所有要觀察到的原理都有一定的條件。在實驗中這些條件是怎樣保障的，你在讀取數(shù)據(jù)之前，一定要搞清楚所有儀器的狀態(tài)，是不是符合你的要求，你觀察到的現(xiàn)象是不是你所預(yù)料的！是不是在定性上已經(jīng)搞清楚了！只有這些都搞清楚了，你才可以開始測量記錄數(shù)據(jù)，否則根本談不上“實驗測量”。這是個非常重要的習慣。我們上課一定要讓學(xué)生養(yǎng)成這種習慣。往往很多研究生做了很多實驗工作，最終都白做了，為什么會出現(xiàn)這種情況呢？就是因為你連儀器應(yīng)處的狀態(tài)都沒搞清楚。許多研究生說，研究了3年，前2年都是稀里糊涂過來的，結(jié)果最后這半年清楚了，一做就做出來了，這是什么原因呢？就是上面所談到的。另外，我們得到的測量結(jié)果呢？你要估計結(jié)果的準確性、誤差有多大。沒有實驗修養(yǎng)的人，他在分析誤差的時候，因為各種因素很多，每個儀器都可能有影響。對于各種系統(tǒng)誤差和測量誤差，他也沒有用數(shù)量級的概念來區(qū)分主次，反正西瓜芝麻一把抓。對于可能出現(xiàn)的各種影響，哪個是主要因素，他搞不清楚。這需要長期工作的積累。對于結(jié)果準確性的判斷、各種因素對它的影響，有些時候是需要進一步做實驗來確定的，這方面的能力也很重要。另外，做一個實驗?zāi)愕玫搅私Y(jié)果以后，你覺得你的解釋正確嗎？有時不一定的。這時常常需要改變條件來檢驗。這就需要學(xué)生對實驗儀器有非常深入地了解。首先要清楚怎樣改變條件去做這個實驗。所以我們在上實驗課的時候，一定要讓學(xué)生真正了解實驗裝置，不能當作黑盒子來做實驗。當你改變條件后得到的很多結(jié)果，你都能解釋了，你得到的結(jié)論往往就是正確的。

最后談一下怎樣寫科學(xué)報告。相互交流的能力也是非常重要的。所以我想學(xué)生學(xué)做物理實驗，目的不是為了分數(shù)，是為了你以后的實踐工作的需要(無論你從事哪個職業(yè)的工作，工礦企業(yè)也好，科研單位也好)，這些本事絕對是重要的。我覺得我們教實驗課的老師，正因為帶了實驗課，注意了這方面的訓(xùn)練，所以在從事研究工作時，就顯得特別有能力，就是這個道理。實驗室的技術(shù)人員經(jīng)過了這樣的培養(yǎng)，也都是好樣的，都是社會上需要的人。我們這個崗位是一個出人才的崗位。所以學(xué)生在實驗課的學(xué)習中，一定不要把他的精力放在只取得數(shù)據(jù)從而得到好分數(shù)就完了，這個是千萬要不得的。但是成績還是影響學(xué)生學(xué)習積極性的。我從自己幾十年教學(xué)實踐中感到，我們的成績分布老打不開。就是一個班上的成績分布，是個很窄的高斯分布，這個中心值就在80分左右。這樣呢，很多好學(xué)生開始很愿意做這個實驗?；撕芏鄷r間，結(jié)果得的分數(shù)還是老樣子，他就感到?jīng)]意思了。我是覺得在打分的時候，我不主張老師對學(xué)生實驗操作的每一個細節(jié)都打分(當然打分包括加分和扣分)，因為這樣的結(jié)果無法打出高分。對老師來說，20個學(xué)生如此挨個打分，我是當不了這個老師的，就是15個學(xué)生，10學(xué)生，我都當不了這個老師。要把老師的精力放在提高學(xué)生的動手能力和學(xué)習興趣上來。我的觀點就是不要把分打得太細。既然我們知道實驗課的目的就是能力的訓(xùn)練、培養(yǎng)，如果某個實驗的某一方面做得特別好，我覺得就應(yīng)該給高分?，F(xiàn)在北大好的學(xué)生可打110分。這樣，才能把分數(shù)區(qū)分開，才能調(diào)動學(xué)生學(xué)習的主動性。反正我的觀點就是，實驗課國家投入了那么多錢，有那么多的老師(和理論課比，我們的實驗課的師生比要比理論課的師生比大得多，所以國家的投入也是很大的)，所以我們必須思考怎樣能使實驗課在培養(yǎng)人才方面發(fā)揮更大的作用，怎么調(diào)動學(xué)生的學(xué)習的積極性、主動性，希望大家共同努力！

3　怎樣處理好現(xiàn)代化教學(xué)手段的應(yīng)用和傳統(tǒng)實驗教學(xué)之間的關(guān)系

隨著科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展，越來越多的先進技術(shù)、設(shè)備引入到物理實驗教學(xué)之中，這些新技術(shù)的引用，在信息的存儲、數(shù)據(jù)的采集與處理、人機交互等方面為實驗教學(xué)提供了很多便利，尤其是一些模擬實驗課件的應(yīng)用，更是有利于調(diào)動學(xué)生學(xué)習的主動性，有利于對預(yù)習實驗內(nèi)容和對實驗裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)、工作原理的了解。尤其有利于對貴重的實驗儀器、設(shè)備的保護，減小誤操作。這些對提高教學(xué)質(zhì)量，減輕教師負擔大有益處。但它決不能代替學(xué)生做實驗，不能因引入現(xiàn)代化教學(xué)手段而消弱了對學(xué)生能力的培養(yǎng)，現(xiàn)代化教學(xué)手段只能是物理實驗教學(xué)的“催化劑”，與此同時，還應(yīng)加強對學(xué)生實驗?zāi)芰Φ呐囵B(yǎng)和訓(xùn)練。工廠生產(chǎn)的儀器與實驗教學(xué)的儀器是不同的，教學(xué)儀器要求學(xué)生能夠改變各種條件去做實驗，不是整體式，更不是傻瓜式，而應(yīng)該是積木式。要能夠改變條件做實驗，先進儀器的引入，要考慮能給學(xué)生哪些能力的培養(yǎng)。要將新儀器改裝成使學(xué)生能夠改變一些實驗條件的裝置，便于學(xué)生從實驗中獲得更大的收益！

我這次來，還有一點感受就是我們這個研究會領(lǐng)導(dǎo)層、理事長、副理事長與常務(wù)理事之間合作得非常好。這是我非常高興的，我相信，我們這個研究會一定能夠興旺發(fā)達，一定能在我國高校的物理實驗教學(xué)發(fā)揮越來越大的作用！