大学物理实验课程系统讲述物理实验知识、方法和技能,为今后的专业课程学习和工作奠定良好的系统实验方法和实验技能训练。
课程以绪论课开始,简述大学物理实验一般性知识:如何学习大学物理实验课程,如何撰写物理实验报告等。然后讲述测量误差基本概念等误差理论知识,如何用标准偏差来描述实验测量结果,有效数字和取位原则的规定,并详细介绍四种实验数据处理方法-列表法、图解法、逐差法和最小二乘法。
课程还会以伏安法测电阻为例,简述设计性实验的设计方法和设计理念。设计性实验是科学实验的微缩,让学生体验科学实验全过程,为日后进行科学实验打下基础。
课程还要学习14个现场实验,14个现场实验包含力学、热学、光学、电磁学和近代物理实验等范畴,有基础性实验,有综合性实验、有仿真实验、还有设计性实验。每个实验需要明确实验原理,要测量什么物理量?基于什么实验方法测量,用什么仪器测量?怎么操作实验仪器?会观察到什么实验现象?得到测量数据如何处理?如何表达测量实验结果?分析测量误差来源?如何减少实验误差?写出实验报告等内容。
大学物理实验课程是学生进入大学后接受系统实验技能训练的开端。学生通过物理实验课程的学习、将逐渐掌握测量、误差理论知识,基本物理量的测量、实验操作方法和技能、常用实验仪器的调节和使用,从而初步了解科学实验的主要过程与基本方法,为后续专业课程的学习和走向动手研究性工作奠定良好的实验基础。
课程主要针对全日制理工本科大一、大二学生开课,也可供函大、电大、职大等工科学生学习,或者对物理学感兴趣的以提升科学素养为目标的社会大众学习。
为了实现以学生为中心的教学理念,运用了“问题引领、任务驱动、讨论启发、演练结合、自主探究等实验教学方法,使学生知其然,知其所以然。“问题引领”即将提出问题、分析问题、解决问题的能力培养融入“预习-讨论-实验-拓展”整个实验过;“任务驱动”即在实验初期确定实验目标,引导学生思考和质疑;遇到复杂的问题,采用“讨论启发”的方式,帮助学生领悟理解;“演练结合”指采用教师示范、学生自主实验、“自主探究”,实验过程中注重培养学生主动学习、自主探索的研究能力,达到对知识的巩固和提高。
大学物理实验在线课程现有专任教师10名,实验技术员3名,其中教授1名,副教授3名,博士3名,博士生2名,高级实验师和工程师各1名。教师团队一直致力于大学物理实验课程的教学和研究工作,获湖南省教育厅课堂教学比赛一等奖2个,三等奖2个;已经承担完成省级课题2项,校级教研项目近20项;自主开发了《网页上基于仪器库的大学物理仿真实验(软件)》,开设了仿真实验3项;制作了大量的多媒体课件,《大学物理实验电子教程》、《大学物理实验多媒体电子教程》、《示波器原理》分别荣获第七届全国多媒体大赛三等奖、第八届全国多媒体大赛三等奖、第五届湖南省多媒体教育软件大赛一等奖;发表教学论文近30篇;研发了《光电等厚干涉实验仪》、《智能牛顿环》、《数字分光计》、《一体化静电场描绘仪》等仪器;容栅传感数显位移式杨氏模量测量仪获得国家发明专利授权。


大学物理实验 人民邮电出版社 饶益花编著

