傳統的實驗課程以現成的儀器設備讓學生操作，雖然名為實驗，但是由於實驗的方法和器材已經固定，學生自主探索的自由度很低，與實驗所應講求的探索精神脫節。另一方面，傳統的實驗課程重視操作的訓練，卻未能培養學生建造儀器、設計實驗、團隊合作、經營專案的能力，而這種能力才是實驗物理的精髓，是在科學上開創新局的資本。針對解決上述這兩個問題，本課程將帶領學生以自主探索的方式學習實驗物理，培養學生運用現代光機電技術的能力，強調動手建造、創新設計，建立學生解決技術問題的自信。學生經由文獻查考、計畫提案、實驗設計、儀器建造、進度和預算控制、數據分析、成果報告、公開展覽這一串環環相扣的流程，每個階段都得到助教的協助和老師的講評，可獲得密集的技術訓練和完整的企畫、執行經驗。由於這個過程沒有固定的道路可依循，學生將體會自主學習、時間管理、團隊經營、決策風險的問題，這也是領袖級人才必經的訓練。