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时间:2019-05-27
基础物理预备实验
名称 地址 电光东楼215
共几节 老师 刘晓颀 刘海锋

教学目标


通过在课堂上讲授课程的学习,学生基本掌握了所学物理知识的原理。在实验课程上,学生对原理的发现过程、验证方案上有了更为深入的了解,通过对实验进行亲手操作及自组实验和创新实验,对于理论以及实验方法及设计上理解更为深化。

  在知识理解上,通过实验课,学生对所学理论在实验上进行了再次论证。不同于理论推导,通过实验论证,需要学生对实验目的和结果充分明晰,且对实验过程,比如物理量测量的先后顺序有明确的把握,特别是对理论推到中所涉及的近似、忽略或是等价等处理方式理解更加透彻,这也为日后理论课程学习中所遇到新理论、新方法的推导中的类似问题,提供了很好借鉴方案。

  在技能培养上,大学物理预备实验主要培养学生敢于动手、乐于动手的能力并掌握初级的物理实验器件的使用与调试方法,掌握验证所学基础原理的实验方法。通过本课程的学习,使学生掌握常规电子及机械仪器的使用方法和实验数据处理、拟合的方法,并采用所学理论对实验结果尤其是实验误差的解释。

  在实验态度上,培养学生爱惜实验仪器、尊重实验结果,着重要求同学们树立实验安全意识、团队合作意识等。


课程在学生培养中的地位和作用

预备实验是“基础物理实验”课分层次教学的第一部分实验,它的主要目的是为学生掌握基本的实验技能、数据处理方法、实验安全意识等,为顺利进行“基础物理实验”第二、三层次的学习打下一定的基础,使学生掌握基本的测量、验证和实验数据处理方法,在强化学生们讲授课上所学原理的同时,可以培养学生们的动手能力、对实验整体验证能力,培养学生们独立思考与操作,以及探索性实验的初步设计能力。


主要教学手段和方法

预备实验的前两课时为预备实验课程,教师采用多媒体、相关例题及演示实验等相结合的方式,向同学们系统介绍实验所需的设备概况、测量数据的种类、数据处理方法、实验结果拟合等,尤其向学生们强调实验室的规章制度,使每位同学明确掌握实验室安全知识、防护措施等。通过预备实验课程的学习,使学生们对于本课程所有的实验数量、内容、课程配置等有较为明确的认知,也使同学们在讲授课程上对相应内容进行更好地把握。

  后续实验课上则采用教师的示范讲解与学生操作相互结合的教学方式。课前要求包括:学生们在课前先对实验内容进行预习,并完成相应实验的预习报告,总结出对实验内容及过程有疑问的部分;上课过程中包括:教师对实验安全注意事项的讲解,实验仪器的介绍、操作示范演示,教师答疑环节,教师提出实验中思考题,学生们亲自操作实验,并在实验中解答教师提出的思考题,学生们和教师在实验中相互讨论等环节。

  针对光学信息科学与工程的学生在大二及以上年级参与“百项”和“国创”等学生创新项目较多,根据创新项目的需要,在课程的后三分之一学时,在保证课程实验完成的基础上,随堂以演示实验的方式,向学生们讲解以往创新项目中较为突出的成果,使同学们对创新项目有初步的认识,为参与项目奠定基础。


课程学习要求和建议

本课程的设计是在学生们初步掌握了力学、热学、光学、电学等大学物理知识的基础上,对物理现象、原理及物理量进行测量、解释、验证、观察和计算。

1. 本课程要求对普通物理上述学科中的基本知识有初步的了解,还应初步掌   握高等数学和概率论中有关微积分和统计学的相关内容。

2. 具有较强的实验安全意识,以及初步的实验安全知识。在课前仔细预习讲义中有关实验安全注意事项和防范措施;在课上,认真听取教师有关该项实验安全注意事项和防范措施的讲解,如遇安全事故,需听从教师安排,有序撤离。

3. 在各个实验开始之前,应充分预习实验讲义,明确实验目的、原理、所需设备、实验的方法和步骤、实验注意事项等,拟好实验数据的记录表格。在完成实验预习报告的基础,总结预习时不理解的问题,在课上答疑环节和授课教师共同讨论。

4. 在实验过程中应充分听取授课教师讲解,有光原理或操作方法的不清晰的问题及时提问,不允许在没有明确实验操作方法及顺序前开始实验;在实验中应如实记录实验数据,保证测量物理量准确、详实;在实验中出现任何问题,及时与任课教师沟通。

5. 在实验课后,认真处理数据,完成相应的数据处理,保证数据处理过程准确、曲线拟合得当;对所取得的实验结果与理论产生的误差进行科学合理地解释。






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