第一篇:理工科大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求
附件2:
理工科大學(xué)物理實驗課程教學(xué)基本要求
物理學(xué)是研究物質(zhì)的基本結(jié)構(gòu)、基本運動形式、相互作用及其轉(zhuǎn)化規(guī)律的自然科學(xué)。它的基本理論滲透在自然科學(xué)的各個領(lǐng)域,應(yīng)用于生產(chǎn)技術(shù)的許多部門,是其他自然科學(xué)和工程技術(shù)的基礎(chǔ)。
在人類追求真理、探索未知世界的過程中,物理學(xué)展現(xiàn)了一系列科學(xué)的世界觀和方法論,深刻影響著人類對物質(zhì)世界的基本認(rèn)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(xué)素質(zhì)培養(yǎng)中具有重要的地位。
物理學(xué)本質(zhì)上是一門實驗科學(xué)。物理實驗是科學(xué)實驗的先驅(qū),體現(xiàn)了大多數(shù)科學(xué)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(xué)科科學(xué)實驗的基礎(chǔ)。
一.課程的地位、作用和任務(wù)
物理實驗課是高等理工科院校對學(xué)生進行科學(xué)實驗基本訓(xùn)練的必修基礎(chǔ)課程,是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓(xùn)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(xùn)練,是培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)實驗?zāi)芰?、提高科學(xué)素質(zhì)的重要基礎(chǔ)。它在培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應(yīng)科技發(fā)展的綜合應(yīng)用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。
本課程的具體任務(wù)是:
1.培養(yǎng)學(xué)生的基本科學(xué)實驗技能,提高學(xué)生的科學(xué)實驗基本素質(zhì),使學(xué)生初步掌握實驗科學(xué)的思
想和方法。培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維和創(chuàng)新意識,使學(xué)生掌握實驗研究的基本方法,提高學(xué)生的分析能力和創(chuàng)新能力。
2.提高學(xué)生的科學(xué)素養(yǎng),培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實際和實事求是的科學(xué)作風(fēng),認(rèn)真嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)態(tài)度,積極主動的探索精神,遵守紀(jì)律,團結(jié)協(xié)作,愛護公共財產(chǎn)的優(yōu)良品德。
二、教學(xué)內(nèi)容基本要求
大學(xué)物理實驗應(yīng)包括普通物理實驗(力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)實驗)和近代物理實驗,具體的教學(xué)內(nèi)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)測量誤差與不確定度的基本概念,能逐步學(xué)會用不確定度對直接測量和間接測量的結(jié)果進行評
估。
(2)處理實驗數(shù)據(jù)的一些常用方法,包括列表法、作圖法和最小二乘法等。隨著計算機及其應(yīng)用技
術(shù)的普及,應(yīng)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(zhì)量、時間、熱量、溫度、濕度、壓強、壓力、電流、電壓、電阻、磁感應(yīng)
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(shù)和計算技術(shù)在物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用。
3.了解常用的物理實驗方法,并逐步學(xué)會使用。
例如:比較法、轉(zhuǎn)換法、放大法、模擬法、補償法、平衡法和干涉、衍射法,以及在近代
科學(xué)研究和工程技術(shù)中的廣泛應(yīng)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、分光儀、光譜儀、常用電源和光源等常用儀器。
各校應(yīng)根據(jù)條件,在物理實驗課中逐步引進在當(dāng)代科學(xué)研究與工程技術(shù)中廣泛應(yīng)用的現(xiàn)代
物理技術(shù),例如,激光技術(shù)、傳感器技術(shù)、微弱信號檢測技術(shù)、光電子技術(shù)、結(jié)構(gòu)分析波譜技術(shù)等。
5.掌握常用的實驗操作技術(shù)。
例如:零位調(diào)整、水平/鉛直調(diào)整、光路的共軸調(diào)整、消視差調(diào)整、逐次逼近調(diào)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(xué)研究與工程技術(shù)中廣泛應(yīng)用的儀器的正確調(diào)節(jié)。
6.適當(dāng)介紹物理實驗史料和物理實驗在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用知識。
三、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(guān)資料和思考問題,掌握實驗原理及方法、做好實驗前的準(zhǔn)備;正確使用儀器及輔助設(shè)備、獨立完成實驗內(nèi)容、撰寫合格的實驗報告;培養(yǎng)學(xué)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(shè)計思想、實驗方法及相關(guān)的理論知識對實驗結(jié)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(xué)習(xí)解決問題的科學(xué)方法,逐步提
高學(xué)生綜合運用所學(xué)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(shè)計性、綜合性內(nèi)容的實驗,進行初步的具有研究性或創(chuàng)
意性內(nèi)容的實驗,激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動性,逐步培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。
四、分層次教學(xué)基本要求
上述教學(xué)要求,應(yīng)通過開設(shè)一定數(shù)量的基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性或研究性實驗來實現(xiàn)。這三類實驗教學(xué)層次的學(xué)時比例建議大致分別為:60%、30%、10%(各學(xué)??筛鶕?jù)本校的特點和需要,做適當(dāng)調(diào)整,建議綜合性實驗、設(shè)計性或研究性實驗的學(xué)時調(diào)整幅度分別不高于25%,并含有一定比例的近代物理實驗)。
1.基礎(chǔ)性實驗:主要學(xué)習(xí)基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能和基本測量方法、誤差與不確定度及數(shù)據(jù)處理的理論與方法等,可涉及力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等各個領(lǐng)域的內(nèi)容。此類實驗為適應(yīng)各專業(yè)的普及性實驗。
2.綜合性實驗:指在同一個實驗中涉及到力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)、近代物理等多個知識領(lǐng)域,綜合應(yīng)用多種方法和技術(shù)的實驗。此類實驗的目的是鞏固學(xué)生在基礎(chǔ)性實驗階段的學(xué)習(xí)成果、開闊學(xué)生的眼界和思路,提高學(xué)生對實驗方法和實驗技術(shù)的綜合運用能力。各校應(yīng)根據(jù)本校的實際情況設(shè)置該部分實驗內(nèi)容(綜合的程度、綜合的范圍、實驗儀器、教學(xué)要求)。
3.設(shè)計性實驗:根據(jù)給定的實驗題目、要求和實驗條件,由學(xué)生自己設(shè)計方案并基本獨立完成全過
程的實驗。各校也應(yīng)根據(jù)本校的實際情況設(shè)置該部分實驗內(nèi)容(實驗選題、教學(xué)要求、實驗條件、獨立的程度等)。
4.研究性實驗:組織若干個圍繞基礎(chǔ)物理實驗的課題,由學(xué)生以個體或團隊的形式,以科研方式進
行的實驗。
設(shè)計性或研究性實驗的目的是使學(xué)生了解科學(xué)實驗的全過程、逐步掌握科學(xué)思想和科學(xué)方法,培養(yǎng)學(xué)生獨立實驗的能力和運用所學(xué)知識解決給定問題的能力。各校應(yīng)根據(jù)本校的實際情況設(shè)置該類型的實驗內(nèi)容(選題的難、易,涉及的領(lǐng)域等)。
五、教學(xué)模式、教學(xué)方法和實驗學(xué)時的基本要求
1.各學(xué)校應(yīng)積極創(chuàng)造條件學(xué)校開放物理實驗室,在教學(xué)時間、空間和內(nèi)容上給學(xué)生較大的選擇自由。
為一些實驗基礎(chǔ)較為薄弱的學(xué)生開設(shè)預(yù)備性實驗以保證實驗課教學(xué)質(zhì)量;為學(xué)有余力的學(xué)生開設(shè)提高性實驗,提供延伸課內(nèi)實驗內(nèi)容的條件,以盡可能滿足各層次學(xué)生求知的需要,適應(yīng)學(xué)生的個性發(fā)展。
2.創(chuàng)造條件,充分利用包括網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、多媒體教學(xué)軟件等在內(nèi)的現(xiàn)代教育技術(shù)豐富教學(xué)資源,拓寬
教學(xué)的時間和空間。提供學(xué)生自主學(xué)習(xí)的平臺和師生交流的平臺,加強現(xiàn)代化教學(xué)信息管理,以滿足學(xué)生個性化教育和全面提高學(xué)生科學(xué)實驗素質(zhì)的需要。
3.考核是實驗教學(xué)中的重要環(huán)節(jié),應(yīng)該強化學(xué)生實驗?zāi)芰蛯嵺`技能的考核,鼓勵建立能夠反映學(xué)
生科學(xué)實驗?zāi)芰Φ亩鄻踊目己朔绞健?/p>
4.物理實驗課程一般不少于54學(xué)時;對于理科、師范類非物理專業(yè)和某些需要加強物理基礎(chǔ)的工
科專業(yè)建議實驗學(xué)時一般不少于64學(xué)時。
5.基礎(chǔ)性實驗分組實驗一般每組1-2人為宜。
六、有關(guān)說明
1.本基本要求適用于各類高等院校工科專業(yè)和理科非物理專業(yè)的本科物理實驗教學(xué)。
2.建議有條件的學(xué)校在必修實驗課程之外開設(shè)1—2門物理實驗選修課,其內(nèi)容以近代物理、綜合性、應(yīng)用性實驗為主,面可以寬一些,技術(shù)手段應(yīng)先進一些,以滿足各層次學(xué)生的需要。各校應(yīng)積極創(chuàng)造條件,開辟學(xué)生創(chuàng)新實踐的第二課堂,進一步加強對學(xué)生創(chuàng)新意識和創(chuàng)新能力的培養(yǎng),鼓勵和支持拔尖學(xué)生脫穎而出。
3.積極開展物理實驗課程的教學(xué)改革研究,在教學(xué)內(nèi)容、課程體系、教學(xué)方法、教學(xué)手段等各方面
進行新的探索和嘗試,并將成功的經(jīng)驗應(yīng)用于教學(xué)實踐中。
教育部高等學(xué)校物理學(xué)與天文學(xué)教學(xué)指導(dǎo)委員會
物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會
2008年1月24日
第二篇:大學(xué)物理實驗課程總結(jié)
通過這個學(xué)期的大學(xué)物理實驗課程,我體會頗深。物理實驗是物理學(xué)習(xí)的基礎(chǔ),雖然在很多物理實驗中我們只是復(fù)現(xiàn)課堂上所學(xué)理論知識的原理與結(jié)果,但這一過程與物理家進行科學(xué)研究的物理實驗是一致的。老師們通過精心設(shè)計實驗方案、嚴(yán)格控制實驗條件等多種途徑,以最佳的實驗方式呈現(xiàn)物理問題,使我們通過努力能夠順利地解決物理實驗呈現(xiàn)的問題,考驗了我們的實際動手能力和分析解決問題的綜合能力,加深了我們對有關(guān)物理知識的理解。通過一學(xué)期的課程,我學(xué)到了很多東西。
做大學(xué)物理實驗時,需要認(rèn)真地預(yù)習(xí),弄清楚實驗的總體過程,弄懂實驗的目的、基本原理,了解實驗所采用的方法的關(guān)鍵與成功之處;對照教材所列的實驗儀器,了解儀器的工作原理,性能、正確操作步驟,特別是要注意那些可能對儀器造成損壞的事項。然后還要寫預(yù)習(xí)報告,預(yù)習(xí)報告能夠幫助我們順利完成實驗中的各項操作。在寫預(yù)習(xí)報告的時候,我們一般包括實驗?zāi)康?,基本原理,實驗儀器,操作步驟,測量內(nèi)容,數(shù)據(jù)表,預(yù)習(xí)思考題等。數(shù)據(jù)表與操作步驟密切相關(guān),數(shù)據(jù)表中的欄目排列順序應(yīng)與操作步驟的順序合理配合。這樣就可以隨時將數(shù)據(jù)按順序填入表中,也可以隨時觀察和分析數(shù)據(jù)的規(guī)律性。預(yù)習(xí)思考題,是加深實驗內(nèi)容或?qū)﹃P(guān)鍵問題的理解、開發(fā)視野的一些問題,在實驗前認(rèn)真地思考并回答這些問題,有助于提高實驗質(zhì)量。對于不明白的問題或?qū)嶒炘碇幸恍┎幻靼椎牡胤?,可以跟自己的同學(xué)討論一下或查一下相關(guān)的資料,實在不明白的地方可以問老師,只有把實驗中所有的地方都弄通弄透徹,才能達(dá)到實驗應(yīng)有的效果。
預(yù)習(xí)是做實驗前必須的工作,但是實驗的主要工作還是實際操作。實驗過程中要嚴(yán)格按照實驗儀器的操作要求來操作,所有儀器要調(diào)整到正確的位置和穩(wěn)定的狀態(tài),在實驗的過程中,經(jīng)常會出現(xiàn)一些故障或觀察到的實驗現(xiàn)象與理論上的現(xiàn)象不符,首先應(yīng)認(rèn)真思考并檢查實驗儀器使用以及線路連接是否正確,不正確的及時進行改正,若自己不能解決,應(yīng)及時請老師來指導(dǎo),切不可敷衍過關(guān),草草了事。對于數(shù)據(jù)的紀(jì)錄,則要求我們要有原始的數(shù)據(jù)紀(jì)錄。而且在實驗過程中必須認(rèn)真地觀察實驗現(xiàn)象,并做如實的記錄。
在實驗操作完成后,應(yīng)認(rèn)真地處理實驗數(shù)據(jù)。在系統(tǒng)誤差一定的情況下,實驗數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數(shù)據(jù)的處理是物理實驗的重要內(nèi)容之一。在這一學(xué)期中我們學(xué)到的處理數(shù)據(jù)的方法有:
1.平均值法 取算術(shù)平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進行多次測量的結(jié)果不會完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,是真實值的最好近似。
2.列表法 實驗中將數(shù)據(jù)列成表格,可以簡明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結(jié)果和運算是否合理,有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎(chǔ)。
列表時應(yīng)注意:①表格要直接地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數(shù),測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位。
③表中所列數(shù)據(jù)要正確反映測量值的有效數(shù)字。
3.作圖法 選取適當(dāng)?shù)淖宰兞?,通過作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系。描繪圖象的要求是:①根據(jù)測量的要求選定坐標(biāo)軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標(biāo)軸要標(biāo)明所代表的物理量的名稱及單位。②坐標(biāo)軸標(biāo)度的選擇應(yīng)合適,使測量數(shù)據(jù)能在坐標(biāo)軸上得到準(zhǔn)確的反映。為避免圖紙上出現(xiàn)大片空白,坐標(biāo)原點可以是零,也可以不是零。坐標(biāo)軸的分度的估讀數(shù),應(yīng)與測量值的估讀數(shù)(即有效數(shù)字的末位)相對應(yīng)。
實驗報告是對我們的動手能力、寫作能力和總結(jié)能力的一種鍛煉,它也促進我們對實驗過程以及所得結(jié)論進行更深刻的思考。我們的實驗報告應(yīng)包括實驗過程中所出現(xiàn)的實驗現(xiàn)象以及對這些現(xiàn)象的解釋,實驗中所遇到的問題以及解決方法,實驗數(shù)據(jù)的記錄以及對數(shù)據(jù)進行計算并求得最終的結(jié)果,驗證跟理論值是否相符,誤差的大小,最終得出的結(jié)論,對實驗思考題的回答和對實驗進行的總結(jié)。一份認(rèn)真的,高水平的實驗報告才算是為本次實驗畫上一個圓滿的句號。
物理實驗讓我們有了更多實踐的機會,教會我們實踐中出真理,而在碰到問題時,最快的方法就是自己動手去找出解決辦法,這正是我們在以后的學(xué)習(xí)中需要的精神。同時我也還有很多不足的地方需要改正,比如做實驗速度很慢,數(shù)據(jù)的單位標(biāo)錯等,下學(xué)期我們還將學(xué)習(xí)這門課程,我在以后的課程學(xué)習(xí)中一定要 注意慢慢改進。
第三篇:大學(xué)物理實驗課程論文
武漢工程大學(xué)郵電與信息工程學(xué)院
大學(xué)物理實驗課程論文
大學(xué)物理實驗教學(xué)
姓名: 學(xué)號:
系別:機械電氣與工程系 專業(yè):機械設(shè)計制造及其自動化 年級班級: 指導(dǎo)教師:
2016年12月1日
大學(xué)物理實驗教學(xué)
摘要:因為隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的高質(zhì)量的高層次創(chuàng)新人才的培養(yǎng),擴大各大學(xué)物理實驗教學(xué)的全方位改革實踐必須在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法、教學(xué)手段和教學(xué)環(huán)境,建立一個適合于現(xiàn)代科技的發(fā)展,新的教學(xué)體系,滿足學(xué)生的學(xué)習(xí)需要各級達(dá)到激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性和目的。
關(guān)鍵詞:大學(xué)教學(xué);物理實驗;改革實踐。
引言:大學(xué)物理實驗教學(xué)不僅能幫助學(xué)生正確理解物理概念和規(guī)律,而且與課堂理論教學(xué)相比,在培養(yǎng)和提高學(xué)生動手能力、觀察能力、理論聯(lián)系實際能力等方面都更具優(yōu)勢。同時也為學(xué)生的研究能力、開拓能力、創(chuàng)新意識等綜合科學(xué)素質(zhì)的培養(yǎng)提供了較好途徑。因此,實驗課程在大學(xué)物理教學(xué)中具有不可替代的作用——是培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)能力、實踐能力和創(chuàng)新能力的重要環(huán)節(jié)。同時,大學(xué)物理實驗也是培養(yǎng)專業(yè)基礎(chǔ)厚、實踐能力強的創(chuàng)新人才的重要基礎(chǔ)。但是長期以來僵化的實驗教學(xué)模式在很大程度上抑制了學(xué)生的積極性和主動性。要從根本上提高實驗教學(xué)效果必須從大學(xué)物理實驗課程的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法和手段、管理制度和方法等方面進行積極有效地改革。
正文:在大學(xué)物理實驗的實際教學(xué)中,由于一直受到客觀條件和主觀因素的制約,比如:教學(xué)形式,學(xué)生往往過分依賴教師指導(dǎo),有些實驗還需要老師全排實驗內(nèi)容、準(zhǔn)備實驗儀器或者調(diào)整儀器。而學(xué)生們則是在實驗前聽老師講解關(guān)于這個實驗的內(nèi)容和怎么去使用儀器來做實驗、怎么進行數(shù)據(jù)記錄和處理、做實驗時應(yīng)該注意些什么,而且一般脾氣好的老師們還會進行演示。我們這些學(xué)生只需要按照老師教給我們的現(xiàn)成的步驟進行物理實驗,這樣其實很大程度上抑制了學(xué)生的積極性和主動性,最重要的是抑制了學(xué)生們的好奇心。
隨著時代的發(fā)展和科技的進步,在我們所處的二十一世紀(jì),網(wǎng)絡(luò)似乎成為了現(xiàn)在的主流,網(wǎng)絡(luò)資源更是此起彼伏,但是在我們的學(xué)校,在我們的教師隊伍中,這種網(wǎng)絡(luò)資源其實并沒有進行很好的應(yīng)用,采取的教學(xué)方式與之之前相比是進不了,但是還是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。在現(xiàn)在的高校,用什么樣的教學(xué)方式對當(dāng)代的大學(xué)生進行教育是非常重要的。像我們今天談的大學(xué)物理實驗課程,如果老師們強制性的要求學(xué)生對這個物理實驗按照書中的步驟來會限制學(xué)生的創(chuàng)新性。
(一)原有教學(xué)系統(tǒng)的弊端
1.物理實驗課程的教學(xué)模式單一。
物理實驗的原始教學(xué)模式一般是教師講解實驗的原理,演示了實驗的步驟和過程,并指出了試驗中存在的問題,并以學(xué)生為代表,測量了數(shù)據(jù)。這種教學(xué)模式,老師布置的事情,學(xué)生不需要思考,你可以很容易地完成實驗,和學(xué)生在實驗過程中在測量結(jié)果時盲目的追求快速處理數(shù)據(jù)是一樣的,不注重實驗過程中的意義,很難調(diào)動學(xué)生的主動性和在實驗教學(xué)中的學(xué)生的積極性,抑制了學(xué)生的創(chuàng)造性思維,鼓勵學(xué)生發(fā)展的慣性思維,不能提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。2.物理實驗內(nèi)容陳舊,命題實驗較多,綜合性、設(shè)計性實驗較少。以往開設(shè)的實驗都是驗證性和演示性實驗,這些傳統(tǒng)的物理實驗項目規(guī)定了實驗內(nèi)容、實驗儀器和實驗步驟,甚至有的實驗會標(biāo)明得到到的實驗結(jié)論,沒有選擇性且缺乏層次性。這種上課方式從一開始就限制了學(xué)生探索未知、勇于創(chuàng)新的精神,很難激起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,也很難保證教學(xué)質(zhì)量。3.課堂教學(xué)為學(xué)生預(yù)留的獨立思考時間不足。
一般的物理實驗課時為4個學(xué)時,要求學(xué)生在4個學(xué)時內(nèi)完成兩個實驗,學(xué)生在實驗過程中遇到問題時,一般會立刻向老師求援而不是去主動思考解決,很多教師往往也不是去啟發(fā)、引導(dǎo)學(xué)生自己解決實驗中的問題,而是簡單地替學(xué)生排除問題了事,結(jié)果是問題雖然被排除了,但獨立思考、分析和解決問題的門卻對學(xué)生關(guān)上了,也失去了提高學(xué)生創(chuàng)新思維能力的極佳時機。
由于以上種種現(xiàn)象的存在,大學(xué)物理實驗這門非常有用且有趣的實踐性課程反而讓學(xué)生感到枯燥無味,甚至反感,每次做實驗純粹是應(yīng)付,測完數(shù)據(jù)讓老師通過之后立即走人,使寶貴的實驗資源未能發(fā)揮其對學(xué)生能力與素質(zhì)培養(yǎng)的優(yōu)勢,所以必須改革物理實驗教學(xué),充分發(fā)揮物理實驗教學(xué)對學(xué)生思維能力的培養(yǎng)作用。
(二)實驗教學(xué)改革內(nèi)容
1.實驗教學(xué)體系改革。
傳統(tǒng)的物理實驗課程體系是按力學(xué)實驗、熱學(xué)實驗、電磁學(xué)實驗、光學(xué)實驗和近代物理實驗等分別安排的封閉體系,這種封閉體系強調(diào)了學(xué)科的系統(tǒng)性,忽視了學(xué)科之間的兼容互補性,各學(xué)科相互獨立,限制了學(xué)生跨學(xué)科思維能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)高素質(zhì)人才培養(yǎng)的要求,以培養(yǎng)學(xué)生的實踐能力、創(chuàng)新能力為出發(fā)點,實行各門實驗交叉、綜合、有機整合、整體優(yōu)化,加強綜合設(shè)計性和研究性實驗的力度,在傳統(tǒng)物理實驗課程體系的基礎(chǔ)上將物理實驗分為基礎(chǔ)性實驗、綜合性實驗、設(shè)計性實驗和研究性自主實驗,形成從低到高、從基礎(chǔ)到前沿、從接受知識型到綜合能力型的逐級提高的一、二、三、四級基礎(chǔ)物理實驗課程新體系,并在體系上形成了深淺結(jié)合、基礎(chǔ)提高并重、創(chuàng)新與研究共舉、課內(nèi)外齊抓的實踐教學(xué)體系。在內(nèi)容中,融入了學(xué)科前沿技術(shù)以及教師自身教學(xué)和科研的新成果,注重了傳統(tǒng)與現(xiàn)代的結(jié)合。為了提高學(xué)生物理實驗興趣,激發(fā)學(xué)生探索與創(chuàng)新精神,創(chuàng)新地引入了物理演示與探索實驗。物理演示實驗是以具有一定可見度,可呈現(xiàn)在學(xué)生面前的物理實驗,通過一系列力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)、光學(xué)和近代物理方面的形象生動的趣味演示實驗,消除學(xué)生在學(xué)習(xí)物理學(xué)中因抽象、枯燥而產(chǎn)生的畏難、厭煩的心理,激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理科學(xué)的興趣,如圖1所示。
圖1 新的大學(xué)物理實驗教學(xué)體系
2.實驗教學(xué)方法改革。
針對物理實驗的特點,結(jié)合考慮學(xué)生的認(rèn)識規(guī)律和實際水平,采用的實驗教學(xué)方法是:
(1)教師以授課的形式向?qū)W生講授實驗基本理論和基本知識、實驗技術(shù)原理、誤差理論和數(shù)據(jù)處理方法、科學(xué)研究方法、物理實驗報告的撰寫方法等;
(2)將學(xué)生自我操作作為物理實驗教學(xué)的核心。對于儀器使用等和基礎(chǔ)性
實驗,學(xué)生在預(yù)習(xí)實驗教材的基礎(chǔ)上,然后每個學(xué)生按小組在實驗室完成實際操作訓(xùn)練和數(shù)據(jù)測量,課前要撰寫實驗報告;
(3)對于綜合性、設(shè)計型和創(chuàng)新研究性實驗,在教師指導(dǎo)下,從了解實驗背景、學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識開始,學(xué)生須自行完成查閱文獻(xiàn)、設(shè)計實驗方案、選取器材、材料加工、組裝和調(diào)試儀器、測量數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)分析、結(jié)果分析討論等,最后撰寫完整的報告。
(4)通過上述多種教學(xué)形式的實踐訓(xùn)練,使學(xué)生不僅熟練掌握實驗技能和實驗技術(shù),而且要學(xué)會提出問題、分析問題和解決問題的科學(xué)方法,開拓思路,熟悉和體驗研究過程,使學(xué)生形成科學(xué)的思維,擁有科學(xué)的精神,提高其綜合素質(zhì)。
3.實驗教學(xué)模式改革
傳統(tǒng)的教學(xué)方式是實驗室老師手工排課,由于涉及的實驗指導(dǎo)老師少,學(xué)生人數(shù)多,專業(yè)多,所以實驗課表的安排非常復(fù)雜與困難,且容易出錯。傳統(tǒng)的手工安排課表方式不能讓學(xué)生根據(jù)自己的興趣特長來選擇實驗項目,從而限制了學(xué)生個性的發(fā)展。為此,可以實施“網(wǎng)絡(luò)預(yù)約開放式實驗教學(xué)”這一新的教學(xué)模式,此教學(xué)模式能吸引學(xué)生主動參與實踐活動,培養(yǎng)學(xué)生對“提出問題、研究問題、解決問題”的興趣,培養(yǎng)學(xué)生的思索能力、辨析能力和探索求知精神,發(fā)展學(xué)生的個性和潛質(zhì),激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造力,達(dá)到提高學(xué)生實踐能力和綜合素質(zhì)的目的。這種教學(xué)方式可以實現(xiàn)學(xué)生網(wǎng)上選課、資料下載、網(wǎng)上提交實驗報告、網(wǎng)上評分、教學(xué)評價、師生交流等,具有操作簡單,功能強大等優(yōu)點,采用網(wǎng)絡(luò)預(yù)約開放式實驗教學(xué)模式,有利于教學(xué)手段的改進,有利于工作效率的提高,有利于學(xué)生個性的發(fā)展。
4.實驗教學(xué)手段改革。實驗室通過把“實驗教材、實驗儀器和實驗過程”有機地結(jié)合起來,使之“三位一體”,可以極大地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和效率。建立網(wǎng)絡(luò)教學(xué)資源庫,引進網(wǎng)絡(luò)仿真實驗,實現(xiàn)教學(xué)的網(wǎng)絡(luò)化和開放性,學(xué)生可以自己安排時間進行實驗前的預(yù)習(xí)、仿真操作、及復(fù)習(xí)等多種多樣的學(xué)習(xí)方法,提高學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動性和靈活性。實驗室充分應(yīng)用現(xiàn)代教育技術(shù),全面深化物理實驗課程教學(xué)改革,探索物理實驗課程的教學(xué)規(guī)律,促進高素質(zhì)人才的培養(yǎng),推進創(chuàng)新人才的培養(yǎng)。
5.實驗考核改革。
課程考試或考核的目的主要是檢驗教學(xué)的效果,促進教學(xué)內(nèi)容的完善、教學(xué)方法的改進,促進素質(zhì)教育和人才培養(yǎng),同時,考核制度也是引導(dǎo)學(xué)生改進學(xué)習(xí)方法的有效途徑。我們可以逐步建立、完善一套科學(xué)的、公正的物理實驗課程考核機制,以引導(dǎo)學(xué)生在平時的實驗和學(xué)習(xí)過程中就十分注意自身素質(zhì)、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)、引導(dǎo)他們由過去的“學(xué)習(xí)、考試型”學(xué)生向“學(xué)習(xí)、思考、研究、創(chuàng)新”型學(xué)生轉(zhuǎn)變?yōu)橹?。實驗室對實驗考評采取多種考核方式相結(jié)合的綜合評定方法,考核方式主要有實驗操作考查,實驗理論綜合考試,以及綜合性、設(shè)計性實驗項目的小論文的成績評定,其中小論文是根據(jù)實驗方案的可行性和創(chuàng)新性、實驗結(jié)果的正確性和小論文的規(guī)范性等要素進行成績評定。日常實驗的成績包含實驗預(yù)習(xí),實驗過程中的表現(xiàn)和紀(jì)律,實驗儀器的正確規(guī)范使用,實驗操作熟練程度,實驗報告等方面的評定。總之,對實驗成績的考評注重過程評價,倡導(dǎo)并鼓勵創(chuàng)新。對綜合性和設(shè)計性的實驗的考核,要求學(xué)生對要解決的問題或要測定的指標(biāo)提出實驗方案、設(shè)計思路,組合出基本的實驗裝置流程,并對實驗結(jié)果的精確度和誤差來源進行分析與討論。由于問題的解決方案具有多樣化特
點,因此可以給學(xué)生提供廣闊的思考空間,讓學(xué)生發(fā)揮的自由度大,靈活性強,避免了死記硬背,削弱了那些缺乏創(chuàng)造性思維能力的同學(xué)的得分機會,而那些思維活躍、綜合能力強的同學(xué)則得以在考試中正常發(fā)揮。
結(jié)論:
以培養(yǎng)全面性創(chuàng)新人才為指導(dǎo)思想,以培養(yǎng)基礎(chǔ)厚、知識新、素質(zhì)高、能力強的高層次創(chuàng)新型人才作為首要任務(wù),樹立起“強化基礎(chǔ),注重實踐,追求創(chuàng)新”的教學(xué)理念和“傳授知識、培養(yǎng)能力、提高素質(zhì)”的教學(xué)目標(biāo),加強大學(xué)物理實驗教學(xué)的創(chuàng)新改革。根據(jù)任務(wù)與目標(biāo),詳細(xì)分析傳統(tǒng)實驗教學(xué)的弊端,結(jié)合自身的特點,制定了“內(nèi)容層次化、類型三性化、項目模塊化”的實驗教學(xué)改革方案,使得物理實驗教學(xué)由淺入深、由簡單到復(fù)雜、由被動模仿到主動設(shè)計以及綜合運用,逐漸加深學(xué)習(xí)內(nèi)容的深度、廣度和綜合程度,符合認(rèn)識規(guī)律和教學(xué)規(guī)律。
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第四篇:大學(xué)物理實驗課程總結(jié)
大學(xué)物理實驗課程總結(jié)
在半年的物理實驗課程中,我學(xué)到了很多平時不了解的知識,實驗是物理學(xué)的基礎(chǔ),許多理論就是多次實驗而得出的結(jié)論。我們要重視實驗課,注重理論與實踐相結(jié)合。通過這門課程,我們掌握了科學(xué)實驗的基本技巧、基本方法和基本技能,提高了分析與解決實際問題的能力?,F(xiàn)對實驗做一個總結(jié)。
第一次上課時老師就對實驗報告做了要求,課前要預(yù)習(xí),課后要數(shù)據(jù)處理。在后面的實驗過程中,逐步認(rèn)識到預(yù)習(xí)是物理實驗必不可少的環(huán)節(jié)。
首先,預(yù)習(xí)是必不可少的,而且預(yù)習(xí)要認(rèn)真,不能馬虎對待,看清楚實驗時要做什么、注意什么,并把自己有疑問的地方畫出,實驗時動手解決問題;
第二,上課時仔細(xì)聽老師講解,可以比較快的了解整個實驗過程,而且老師一般會提醒容易出錯的地方;
第三,實驗時一步一步慢慢來,爭取做好每一個實驗環(huán)節(jié),若不會的地方,可以自己摸索下,若還是不會,可以和同學(xué)討論下,或者直接問老師,并記好實驗數(shù)據(jù),若數(shù)據(jù)不對,要重新做下實驗,不要草草了事;
第四,實驗處理要獨立完成,這樣才可以了解實驗在什么地方可能出了問題,以及最后得出的數(shù)據(jù)是否與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)一致,學(xué)會判斷結(jié)果是否合理,以及誤差產(chǎn)生的原因,這樣實驗才有意義。
在實驗操作完成后,應(yīng)認(rèn)真地處理實驗數(shù)據(jù)。實驗數(shù)據(jù)是對實驗定量分析的依據(jù),是探索、驗證物理規(guī)律的第一手資料。在系統(tǒng)誤差一定的情況下,實驗數(shù)據(jù)處理得恰當(dāng)與否,會直接影響偶然誤差的大小。所以對實驗數(shù)據(jù)的處理是實驗復(fù)習(xí)的重要內(nèi)容之一。在這一學(xué)期中我們學(xué)到的處理數(shù)據(jù)的方法有:
1.平均值法 取算術(shù)平均值是為減小偶然誤差而常用的一種數(shù)據(jù)處理方法。通常在同樣的測量條件下,對于某一物理量進行多次測量的結(jié)果不會完全一樣,用多次測量的算術(shù)平均值作為測量結(jié)果,是真實值的最好近似。
2.列表法 實驗中將數(shù)據(jù)列成表格,可以簡明地表示出有關(guān)物理量之間的關(guān)系,便于檢查測量結(jié)果和運算是否合理,有助于發(fā)現(xiàn)和分析問題,而且列表法還是圖象法的基礎(chǔ)。
列表時應(yīng)注意:①表格要直接地反映有關(guān)物理量之間的關(guān)系,一般把自變量寫在前邊,因變量緊接著寫在后面,便于分析。②表格要清楚地反映測量的次數(shù),測得的物理量的名稱及單位,計算的物理量的名稱及單位。物理量的單位可寫在標(biāo)題欄內(nèi),一般不在數(shù)值欄內(nèi)重復(fù)出現(xiàn)。③表中所列數(shù)據(jù)要正確反映測量值的有效數(shù)字。
3.作圖法 選取適當(dāng)?shù)淖宰兞浚ㄟ^作圖可以找到或反映物理量之間的變化關(guān)系,并便于找出其中的規(guī)律,確定對應(yīng)量的函數(shù)關(guān)系。作圖法是最常用的實驗數(shù)據(jù)處理方法之一。
描繪圖象的要求是:①根據(jù)測量的要求選定坐標(biāo)軸,一般以橫軸為自變量,縱軸為因變量。坐標(biāo)軸要標(biāo)明所代表的物理量的名稱及單位。
②坐標(biāo)軸標(biāo)度的選擇應(yīng)合適,使測量數(shù)據(jù)能在坐標(biāo)軸上得到準(zhǔn)確的反映。為避免圖紙上出現(xiàn)大片空白,坐標(biāo)原點可以是零,也可以不是零。坐標(biāo)軸的分度的估讀數(shù),應(yīng)與測量值的估讀數(shù)(即有效數(shù)字的末位)相對應(yīng)。
通過實驗,我了解了更多的物理實驗器材和設(shè)備,如分光計,光電管等,讓我大開眼界??茖W(xué)素質(zhì)和能力大大提高。通過一次一次的實驗,我的科學(xué)素質(zhì)和能力得到了一步一步的提高,具體地講,有以下幾個方面。
首先是創(chuàng)新能力。教學(xué)實驗雖經(jīng)過安排設(shè)計的,但我們?nèi)钥梢宰约涸O(shè)計實驗方法。
其次,基本概念的掌握更加透徹,推理演繹的能力和運算的技巧與能力均有所提高。
第三,實驗技能與動手能力均有所提高,而且能夠運用現(xiàn)代技術(shù)輔助甚至完成實驗。動手能力的培養(yǎng)貫穿于整個實驗過程中,最顯著的是“分光計的調(diào)節(jié)和使用”
總之,大學(xué)物理實驗課讓我收獲頗豐,同時也讓我發(fā)現(xiàn)了自身的不足。在實驗課上學(xué)得的,我將發(fā)揮 到其它中去,也將在今后的學(xué)習(xí)和工作中不斷提高、完善;在此間發(fā)現(xiàn)的不足,我將努力改善,通過學(xué)習(xí)、實踐等方式不斷提高,克服那些不應(yīng)成為學(xué)習(xí)、獲得知識的障礙。在今后的學(xué)習(xí)、工作中有更大的收獲,在不斷地探索中、在無私的學(xué)習(xí)、奉獻(xiàn)中實現(xiàn)自己的人身價值!
第五篇:大學(xué)物理實驗A課程論文2
大學(xué)物理實驗A課程論文
摘要:經(jīng)過一個學(xué)期的物理實驗課程,我體會頗深,知道了物理實驗的重要性,讓我知道了理論與實際的差距。在實驗中我學(xué)會了基本操作方法與技能,還學(xué)會了基本的物理測量和不確定度的分析方法、基本儀器的使用、誤差分析和數(shù)據(jù)車?yán)锏取L岣吡宋业膭邮帜芰?。以下是我對實驗的總結(jié)。
關(guān)鍵詞;物理實驗數(shù)據(jù)處理誤差分析
正文;
一、數(shù)據(jù)處理
如何有實驗數(shù)據(jù)得到正確的實驗結(jié)果是實驗的根本問題。從實驗中得到的第一手資料——實驗數(shù)據(jù),必須經(jīng)過科學(xué)分析和加工,才能揭示出規(guī)律性的東西。我們把從獲得原始數(shù)據(jù)起到得出結(jié)論位置的加工過程稱為數(shù)據(jù)處理。它包括記錄、整理、計算、分析等處理方法。下面介紹幾種常見的數(shù)據(jù)處理方法。
(一)、列表法
列表法是記錄數(shù)據(jù)的基本方法。所謂列表法就是把一組測得的實驗數(shù)據(jù)和計算過程中數(shù)值與結(jié)果依一定順序和形式列成表格并能清楚地顯示物理量之間的一一對應(yīng)關(guān)系或變化趨勢。一個設(shè)計完美的數(shù)據(jù)表格有助于發(fā)現(xiàn)和檢查實驗中存在的問題、判斷結(jié)果的合理性、找出物理量之間的關(guān)系,提高數(shù)據(jù)處理效率。
(二)圖示和圖解法
1. 圖示法 將實驗數(shù)據(jù)反映出來的物理量之間關(guān)系于坐標(biāo)紙上用幾何圖線表示出來的方法稱為圖示法。
圖示法優(yōu)點在于:
a. 形象直觀地反映物理量之間的關(guān)系和變化規(guī)律,便于總結(jié)經(jīng)驗公式。
b. 在一定條件下,可以通過圖形延伸推出知未測量點的數(shù)據(jù),推測測量范圍以外的變化趨勢。
c. 根據(jù)曲線的斜率、截距、極值、曲率等幾何參量可求得某些待測量。
d. 畫出的圖線對測量數(shù)據(jù)起到取平均的作用,從而減少隨機誤差的影響。
2.圖解法 由實驗圖線求出各種參數(shù)及經(jīng)驗公式的方法稱為圖解法,物理實驗常遇到的曲線大多是直線、拋物線、雙曲線、指數(shù)曲線、對數(shù)曲線等。
建立經(jīng)驗公式的步驟一般為:
a. 判斷圖線類型及經(jīng)驗公式可能特點。
b. 作變量代換,利用對數(shù)或倒數(shù)坐標(biāo)紙將原曲線改直,計算原公式中的參數(shù)。c.寫出經(jīng)驗公式形式并用實驗數(shù)據(jù)檢驗公式的準(zhǔn)確程度。
二、誤差分析:
誤差一般分為三類:
1、系統(tǒng)誤差系統(tǒng)誤差是指在測量和實驗中未發(fā)覺或未確認(rèn)的因素所引起的誤差,而這些因素影響結(jié)果永遠(yuǎn)朝一個方向偏移,其大小及符號在同一組實驗測定中完全相同,當(dāng)實驗條件一經(jīng)確定,系統(tǒng)誤差就獲得一個客觀上的恒定值。
當(dāng)改變實驗條件時,就能發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)誤差的變化規(guī)律。
系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的原因:測量儀器不良,如刻度不準(zhǔn),儀表零點未校正或標(biāo)準(zhǔn)表本身存在偏差等;周圍環(huán)境的改變,如溫度、壓力、濕度等偏離校準(zhǔn)值;實驗人員的習(xí)慣和偏向,如讀數(shù)偏高或偏低等引起的誤差。針對儀器的缺點、外界條件變化影響的大小、個人的偏向,待校正后,系統(tǒng)誤差是可以清除的。
2、偶然誤差在已消除系統(tǒng)誤差的一切量值的觀測中,所測數(shù)據(jù)仍在末一位或末兩位數(shù)字上有差別,而且它們的絕對值和符號的變化,時而大時而小,時正時負(fù),沒有確定的規(guī)律,這類誤差稱為偶然誤差或隨機誤差。偶然誤差產(chǎn)生的原因不明,因而無法控制和補償。但是,倘若對某一量值作足夠多次的等精度測量后,就會發(fā)現(xiàn)偶然誤差完全服從統(tǒng)計規(guī)律,誤差的大小或正負(fù)的出現(xiàn)完全由概率決定。因此,隨著測量次數(shù)的增加,隨機誤差的算術(shù)平均值趨近于零,所以多次測量結(jié)果的算數(shù)平均值將更接近于真值。
3、粗大誤差粗大誤差是一種顯然與事實不符的誤差,它往往是由于實驗人員粗心大意、過度疲勞和操作不正確等原因引起的。此類誤差無規(guī)則可尋,只要加強責(zé)任感、多方警惕、細(xì)心操作,粗大誤差是可以避免的。
總結(jié):總而言之實驗是我們結(jié)合理論的方式之一,從實驗中我們可以學(xué)到很多在書上不能學(xué)到的東西,大學(xué)物理實驗方法多種多樣,在實驗的過程中應(yīng)靈活運用,從而達(dá)到更好的實驗的效果。實驗完成后,在數(shù)據(jù)處理方面也應(yīng)注意方法。
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