4-1 本课程校内发展的主要历史沿革

本课程为全校公选课，课程的主要对象是人文、社科、经管、金融、法学等文科类学生。作为通

识教育也可以供医学院及其它专业学生选修。该课程包括理论、实验两部分，互相紧密配合，两部分

相互补充、有共同的对象、共同的教学理念和目标。学生根据兴趣爱好和时间安排，可以同时选择两

部分，也可以单独选择其中之一。

   早在1997年，我们就为全校文科类学生开设文科物理选修课，并于1998年出版了相应的教材

“改变世界的物理学”（国家级九五重点教材）。经过多年的教学实践，教学经验的积累，在“以人

为本”以及“科学教育与人文教育的融合”的教育理念指导下，在理论课方面于2005年7月又出版

了教材“文科物理――物理思想与人文精神相融合”（国家级十五规划教材）（见附件1：教材的封面

及内容目录附件1.pdf），开设了通识教育核心课程“物理与文化”，以物理知识为载体，着重在提高学生科学

素质，将人文精神贯串在整个教学过程中。

   考虑到不少对物理感兴趣的文科类学生对物理实验有极大的兴趣，希望有机会亲自动手做物理实

验，提高动手能力。为此，于1999年起实验中心同时在全校开设了“文科（自学）物理实验”选修

课。从教学内容到教学方法，均考虑到适合文科类学生的知识基础和背景，开展了以学生自学为主，

任课教师课堂上全程跟踪辅导，重在分析、思考和解决问题的能力以及实践动手能力的培养。在多年

教学实践，以及每学年两次修改该实验教学讲义的基础上，2008年5月出版了国内第一本，且具有科

学性、先进性和趣味性的新教材“文科物理实验”（国家级十一五规划教材）（见附件1：教材的封面

及内容目录附件1.pdf），不断提高了教学质量。

4-2 理论课和理论（含实践）课教学内容

4-2-1课程在本专业的定位与课程目标

本课程为全校综合教育选修课，也属于通识教育课程。主要对象是人文、社科、经管、金融、法

学等文科类学生。作为通识教育也适合其它专业学生选修。对学生只要求高中的数理基础。

该课程的目标是拓展学生的科学知识的视野，培养学生分析问题、思考问题的能力和实践动手能

力，鼓励探索和鼓励创新，提高学生的科学素质和有利于学生终身学习能力的培养。

4-2-2知识模块顺序及对应的学时

在理论课中，重视知识的系统性及物理学发展的规律，从宏观到微观，从经典物理到量子物理，其

中以宏观和经典部分为主，约占总学时的2/3。（见附件1.2：“文科物理”教材的内容目录附件1.2.pdf）在每部

分教学中重视理论联系实际，突出介绍在物理学重大发现背后若干物理学家的科学思想、科学方法和

科学精神。

   在实验课程中，旨在帮助文科类学生通过亲手实践，学习探索自然科学现象、规律的思维方式和研

究方法，因此，在内容上它包括力学、热学、电磁学和光学等物理学各主要领域。（见附件1.4：“文

科物理实验”教材的内容目录附件1.4.pdf）同时，要体现科学性、趣味性和先进性的特点，选题上要顾及到一般

的物理规律的观测，所使用的仪器也是较为简单而基本的，其目的是培养文科类学生的实践能力和创

新精神，训练文科类学生从实践中发现问题、分析问题和解决问题的能力，增强文科学生的科学洞察

力和判断力，提高文科类学生今后从事本职工作的科学素质。为文科类学生开设的大多数实验都分为

“概述”、“实验器材”、“实验步骤”、“思考题”和“讨论”五部分。其中，“概述”介绍该实验的背

景、原理及有关辅助知识；“讨论”是可从该实验得到的一些启示和它的某些现代应用。“器材”中只

列出了最基本的实验器材，学生可根据要求提出增添或更换；“步骤”写得相当简单，学生应在了解原

理的基础上，根据各自情况予以补充。在有些实验中，还列出了数据记录表格，这只是供参考的，学

生们是可以设计更适合自己情况的表格。“思考题”是一些与该实验有关的问题，有些可在实验前考

虑，大多只能在实验中或实验后考虑和解答。为了验证所考虑的结论是否正确，学生可提出自己设计

的新实验，并在条件允许时进行这些实验。当然，并不要求每个学生回答所有的思考题，只要挑选那

些有兴趣的问题即可。更希望学生通过实验自己提出更多的问题来思考和解决。

4-2-3课程的重点、难点及解决办法

理论课：重点是（1）系统介绍物理学的基本知识；（2）通过对物理学发展史中的一些重大发现以

及有关著名物理学家的科学思想、科学方法和科学精神的介绍，充分展现物理学的人文内涵。

难点是既要讲知识，又要突出科学思想、科学方法的介绍，每周2学时的选修课的时间较紧。另外，

来自全国不同地区的文科类学生的高中物理基础差别较大，尤其由于文理分班，有的学生仅有少量

力学、电学知识。解决办法是：突出重点，加强辅导，及时了解和掌握学生的学习情况，适当补课

或课外的答疑等。

实验课：重点是（1）学习者不仅要知道物理规律本身，还要知道物理规律是如何被发现、被证实

的，这方面的训练在物理实验中能得到很好的体现；（2）要求学生在实验室中动脑动手，设计和完

成实验，在实践中增长知识、能力和才干；（3）通过实验课的训练，培养从实践中发现问题、分析

问题和解决问题的能力，增强科学洞察力和判断力，最终达到提高创新意识和创造能力。

难点是（1）如何根据物理实验思想确定合理的实验方案，正确选择和使用基本仪器，掌握一定的物

理测量技术和实验方法，初步掌握对实验数据进行处理(包括有效数字运算，误差分析等)，判断和分

析实验结果等。（2）全国不同地区的文科类学生的中学物理实验基础差别很大，尤其由于文理分班，

有的学生根本就没有亲自动手做过一个实验。解决办法是：加强对学生预习环节的了解，在课堂上

随时检查学生是否已经仔细阅读过实验教材，是否掌握相应实验内容的原理和方法，是否基本了解

有关的实验仪器的使用方法等情况。同时，在整个实验过程中，加强课中的巡视和及时的辅导，帮

助和启发学生，培养和锻炼他们的动手能力。

4-2-4实践教学的设计思想与效果（不含实践内容的课程不填）

近年来，我们建立起了以“一个核心,三个层面”为基础的“大学物理实验”教学新体系。

“一个核心”是指遵循“以人为本、以学生为主体”的核心教育理念，加强对本科生进行科学方

法和科学思维的训练，使实验内容体系在“知识、能力、科学素养”培养上进一步优化。“三个

层次”分别是指基础型实验教学、综合型实验教学和研究型实验教学。其中：面向全校学生开设

的“文科（自学）物理实验”（定性半定量实验）公共选修课属于“基础型实验教学”部分，它

是“通识教育”的重要组成部分。通过这一层面的实验教学，来强化学生基本实验技能的训练，

使学生较扎实地掌握基本的物理实验方法，包括经典的实验方法和现代的实验技术；熟悉常规仪器

的使用，并具有独立实验能力和自主学习训练的积极性。以“十大最美丽物理实验”等经典实验

为主线，让学生体会物理学的美妙之处：用最简单的仪器和设备发现最基本、最纯粹的科学概念，

激发学生对物理实验的兴趣。

4-3 教学条件（含教材使用与建设；促进学生主动学习的扩充性资料使用情况；配套实验教材的教学效果；实践性教学环境；网络教学环境）

1． 在理论和实验二个部分均有配套的教材，“物理与文化――物理思想与人文精神相融合”（国家

级十五规划教材），以及“文科物理实验”（国家级十一五规划教材），和有关的电子教案和实验教学

讲义等。

2． 在理论课中，为促进学生主动学习，体会科学文化与人文文化的融合，当代教育中的必要性和迫

切性，启发学生思考问题，为学生发了多份补充参考资料（包括，“科学文化与人文文化的融合”，“物

理思想与人文精神的融合”，“爱因斯坦关于科学思维，关于教育与人才培养，以及关于科学家与社会

的一些著名格言”等）。

3． 有较强的辅导力量。在理论课中每40人安排一名辅导教师。组织讨论课时，每20人一个组，充

分开展老师生与学生之间的交流和讨论。在实验课中每次课时为2学时，学生可根据自己的兴趣选取

实验，每次课完成一个或几个实验，教师每次课约指导12名学生。

复旦大学实验中心现有面积2100平方米，其中实验室用房1780平方米，办公室和实验准备室

180平方米，仓库等其它房间140平方米。实验用房的年使用时间在240到660学时不等。现有仪

器设备约1700台件，总值近1000万元，年使用时间在200-500学时。 另外，“文科（自学）物理

实验”课程的实验用房为160平方米，该课程的年使用时间约为240学时。

实验中心以现代化的仪器设备代替过时的实验仪器设备，提高了实验的现代化水平。如以电子天

平代替分析天平、以霍耳元件和数字式电表代替探测线圈和冲击电流计、以光栅光谱仪代替棱镜光谱

仪等；充实了许多优秀的现代化实验装置，如相对论实验仪、磁共振实验仪、CCD杨氏模量测试仪、数

码相机、存储示波器等。近5年来，实验中心更新仪器七百多台件，超过总数的42％。 其中，“文科（自学）物理实验”课程所用的教学仪器均为常规仪器，而且绝大多数仪器是我们的任课教师自己设计、在外

加工零配件，最后自己组装的教学仪器。同时，在经过多年的教学实践后，对这些教学仪器进行必要

的改进使其成熟，正式投入生产。目前，在与教学仪器厂合作改进后，已有多种实验教学仪器投入生

产，推广到全国各兄弟院校。

 

实验中心建立了基于wiki系统的实验中心的新网站（http://phylab.fudan.edu.cn）。实现了开放

式的教学互动机制，在实验教学和管理等方面发挥着重要作用。一改以往的网站需要由专人负责维护

和更新的做法，面向全体老师、选课同学，甚至是其他对实验感兴趣的人；都可在登陆后修改、补充

和发表意见；学生可以直接发帖提问，老师和其他同学都可以随时作答或进行讨论；实验教材的更新

和补充也可以由指导教师自行修改和维护；大大增强了网页的交互性和内容的有效性。实验中心网站

于2007年7月1日正式开通，并投入使用，在不到一年的时间内，网站的页面点击量已超过54万

次，平均每周1万次以上。

学生通过网站可以了解实验中心的基本情况、实验课程（包括课程表）、学术研究、规章制度、

仪器设备等教学和管理方面的信息。学生可不受时间、地点的限制，通过网络选课、查看讲义、教案

和各种参考资料，预习或进行实验讨论，并实现信息和资源的共享。网站真正做到了信息及时发布、

教学管理、辅助教学与师生互动。

4-4 教学方法与教学手段（举例说明本课程教学过程使用的各种教学方法的使用目的、实施过程、实施效果；相应的上课学生规模；信息技术手段在教学中的应用及效果；教学方法、作业、考试等教改举措）

理论课中：

1.     充分发挥多媒体的作用，但是又根据低年级学生的特点，采用板书与PPT相结合。

2.     利用学校有较好的示范演示实验室，加强示范演示教学，给文科类学生有更多的感性认识和

视觉冲击。

3．开展讨论课（每组20人），加强师生互动与学生间的交流（见附件2：讨论课的小结附件2.pdf）

4．针对课程的特点，采取合适的考试方式，以更好地反映出学生的学习效果。采用的方式为：

期终考试（笔试，以物理知识为主）和撰写读书报告（反映学生在人文精神方面的收获和体会）相

结合。（见附件3：学生的部分“读书报告”首页附件3.pdf）

1．重视学生科学素养和综合素质的培养：

大学教育不仅要教育学生如何学习，而且要培养学生团结协作精神，求真务实的学风和严谨的科

学态度，全面提高学生的综合素质。为此中心在实验教学中从以下几个方面注重对学生进行相关的引

导和教育。（1）从第一门实验课开始，除要求学生遵守学习纪律外，中心制定了相关制度，督促学生

养成良好的实验室工作习惯和安全意识。（2）从第一个实验开始，要求学生如实做好实验记录，培养

学生严谨求实的学风，中心专门制定了《关于必须严肃诚实对待实验数据》的三项规定。（3）在整个

实验过程中，培养学生的团结协作精神。

2．充分发挥学生的自主性和积极性：

为了增加学生对实验的兴趣，开拓视野，多方位全面了解物理实验，实验中心在该实验课程中减

少了必做实验的数量，增加了大量选做实验。选做实验内容广泛多样，难度各不相同，有些是现代化

程度较高的实验，有些是技术性很强的应用性实验，各有其精彩之处。学生可按照自己的意愿、根据

个人的特点从多个实验中选择一个或几个合适的实验来做，有利于提高学生的实验能力和培养创新意

识。

3．文科物理实验与现代科学技术紧密结合：

实验中心在该实验中引入必要的数字仪表、传感器、计算机等现代化实验技术与手段。例如：将

数码相机等引入到文科物理实验中，让学生对现代化的实验手段有所了解。

4．因材施教：

在实验课程中都安排有选做内容，让学有余力的同学按自己的兴趣选做实验或钻研自己有兴趣的问

题。更多地引导学生在实验过程中对相关知识的学习和实验技能培养（包括实验纪录的书写，观察实

验现象的能力，并能及时发现有关的问题），提高学生对实验讨论的要求，培养学生的协作精神，并

提供接触现代科研技术的机会，包括实验数据处理，文献检索阅读能力等。

5．实验考核方式的改革：

（1） 在评分时注意拉开分值，尽量避免出现打分趋中现象；对于特别优秀的实验报告，在橱窗中

展示，充分发挥榜样作用。

（2）中心建立了相对完善的实验教学质量保证体制，采用多种形式评价学生的实验成绩，已取得

良好的效果。

（3）建立了科学合理的实验评分制度和鼓励学生争取高分的机制，在评分中不单是做减法，而是

增加了实验奖励分，让认真做实验的得好分，痴迷做实验的得高分。

（4）在老师发还实验报告时，增加与学生交流的环节，对学生存在的问题作进一步讲解，及时准

确地了解学生对实验的掌握情况，进一步密切了师生关系，提高了教学质量。

（5）在文科物理实验考核中，注重实验的全过程，以及学生书面的叙述和口头的表达能力。

        校内的同事以及校外的专家学者均对这门“文科物理（理论与实验）”课程给予较高评价和积极的推荐（见附件4：校内外专家学者对课程的推荐和评价附件4.pdf）。以下分别给出具体的说明：

 

     近年来，“物理与文化”课程深受学生的欢迎。教材出版以来，在2006－2008年开设了四个学期，学生普遍反映有很多的收获；对课程的评价很好。（见附件5.1：学生对课程的评价意见附件5.1.pdf）

 

       学生们反映说：“这门课对于传统物理教育模式有一定的突破，侧重点的不同使这门课具有了独特的闪光点”。“从文科物理课程中不仅学到了知识，尤其学到了科学思维，使我们终身受益”。“在学习过程中收获最大的是那些知识背后的东西。从一个个科学发现，从一个个物理学家身上，我看到了如何学好自己的专业知识，学到了如何做人，学到了如何处世”。“从这门课程中不仅仅学到了精彩的物理思想，更看到了从未有人向我展示的物理发现背后的人文光辉，还有更多的，那些在各个学科中通用的科学思想、受益匪浅”。

 

对于仅20人的小型“讨论课”也非常受学生的欢迎，在约2小时的讨论中，学生们踊跃发言（发言面高达90％），通过讨论使学生们对学习本课程的目的和要求有了进一步的体会，取得了更好的教学效果（见附件2：讨论课小结附件2.pdf）。

 

       在全国召开的有关大学物理和文科物理的教学会议上（在上海、南京、杭州、长春、吉首等市举行）介绍了我们开设文科物理课程的经验和体会。目前，从高等教育出版社获知已经有80多所学校使用我们的“文科物理”教材开设类似的课程。教材自2005年7月出版以来已经印刷了8次，印数达4万5千多本。这些开设文科物理的教师，都感到开设这方面课程的必要性和重要性，对我们的课程有较好的评价（见附件4.3：教师的评价意见附件4.3.pdf）一些任课老师说：“我很赞成，将物理作为一种文化对学文科的学生讲一讲”。“开设这类课程，我和我的学生都受益匪浅”。有的说：“我希望能够对不开大学物理课的学生开设这门课，思维方法的训练对从事任何职业的人都将是有益的。物理学中的美学也是我们应该去努力传授的，这其间的文化也需要去传承”。

 

      也深受学生的喜爱。每次选课学生总是满员，甚至超员。学生做实验的积极性很高，常常忘记下课的时间，需要老师多次催促方可离开实验室（见附件5.2：学生对课程的评价意见）附件5.2.pdf。同学们反映说：“自学物理实验这门课至少在三方面有收获：耐心和毅力，协作精神以及科学的怀疑精神”。“自学物理实验教给我们不仅仅是知识，从实验中培养了自己动手，自己探索的观念和习惯，它让我体会到了真正的科学素质教育”。

 

       近年来，我校的文科（自学）物理实验也在全国的有关教学会议上多次进行了学术和教学经验的介绍和交流，在有关杂志上发表相关的教学研究论文，得到了同行的首肯和好评，目前不少学校相继开出了类似的课程。

 

       2008年年初，应复旦大学物理学系系主任的邀请，来自北京大学、清华大学、中国科技大学和南京大学的四位实验教学的资深专家对复旦“物理教学实验中心”作了全面考察、评估。专家们认为：复旦大学物理实验教学的先进教学理念、丰富的教学内容和激发学生自主学习的实验教学方法和手段走在全国高校前列，并在全国高校中起到了广泛的示范、辐射作用；率先于全国高校开设的“定性半定量实验”和“设计性研究性物理实验”及建立的学生自主实验室，卓有成效地激发了学生的创新意识，提高了学生的自主学习能力和创新能力；在实践中积累的经验和自制的各类教学用的实验仪器为全国高校实验教学事业发挥了很好的作用。

 

         他们对我们的文科物理实验教学课程的反映是：“在课程设置方面，复旦是首先提出“定性半定量实验” 概念的，他们在“自学物理实验” 和“文科物理实验”中贯彻了这个思想，每次参观这些实验室都使人印象深刻。这些实验可以充分调动学生对物理实验的兴趣，极早地让有潜力的学生脱颖而出，再加上该实验中心组织的一些课外大学生科研活动，如：“实验园地”、“莙政学者”，“国家基础科学人才培养计划”等，使得这些优秀的学生能够快速成长起来，成为具有较好科研能力的新生力量。”。“复旦大学物理教学实验中心在全国率先开展“定性半定量物理实验”教学（即自学物理实验课），在实验设计上强调实验的趣味性和内含的物理思想，在教学中强调学生动手能力的培养和提高，这样的实验内容、实验设计和教学方式能很好地激发学生的兴趣，引导学生自主学习的意识。实际结果表明他们在这方面的努力是很成功的。”。（见附件4：教师的评价意见附件4.pdf）

 

校内学生评教指标（校级）：

（1）    讲课能引起学生兴趣（满分5）

（2）    在课程中感到学有所获（满分5）

（3）对学生提问，能予有效解答 （满分5）

 

4-6课堂录像（课程教学录像资料要点）   王焱森 教授    文科物理（物理与文化），激光的特性与应用，一节课 孔  青 副教授  文科物理（物理与文化），光速不变性和同时性的相对性，  一节课 童培雄 高工    文科（自学）物理实验， 白光分解、声波测距、磁悬浮等， 一节课 赵在忠 副教授  文科（自学）物理实验，        文科（自学）物理实验， 碰撞打靶、光的干涉与衍射、温差电效应等，一节课