物理实验系列课程

2019年6月9
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网络物理实验课件开发进度
• 与“物理实验” 教材相配套的基础物理实验课 件开发。
– 2000年9月完成基础物理实验课件的开发。力争 2000年10-12月出版基础物理实验网络多媒体电子课 件第一版。
– 进一步完善上述第一版，并于2001年6月前完成基 础物理实验仪器电子资料库的建设，出版更具通用 性、内容更丰富的基础物理实验网络多媒体电子课 件第二版。
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物理实验系列课程的教学管理
• 预备性实验：网上调查与学生自愿相结 合确定选修群体，学生在网上自选实验 项目与实验时间，并持实验卡片与校园 卡进入实验室，实验材料费由学生自理， 成绩实行网络管理。
• 基础物理实验：必做实验（安排课表）+ 开放实验（网上自选实验项目与实验时 间），并做到一部分实验的实验内容开 放，平时成绩90分以上免笔试，但必须 完成一项自己设计的创新实验。
– 用电位差计测量干电池的电动势
• 提高要求的实验（30分）
– 用UJ36电位差计校准毫安表（要求自己画 出实验电路图，自拟实验步骤）
• 简单设计实验（30分）
– 测量干电池的内阻（要求自己画出实验电路 图，自拟实验步骤，教师根据学生设计方案 评分）
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分层次编排的实验
• 电位差计的原理与使用 • 凯尔文电桥的原理与使用 • 灵敏电流计的研究 • 分光计的调整和棱镜折射率的测量 • 示波器的使用 • 弹簧振子周期公式的研究
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预备性物理实验
• 教学对象：以中学实验条件差的一年级新 生为主体，基础好的同学亦可以选修；
• 开放形式：学生自由选课题、自由选时间；
• 教学内容：基本测量的实验及少量提高性 实验；
• 教学目的：加强基础、提高起点、激励兴
趣。
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基础物理实验
• 教学对象：一、二年级全体学生；
• 结合本次世行贷款实验室建设，2001年12月前 完成与“现代物理专题实验”教材相配套的现 代物理实验的网络多媒体电子课件第一版的开 发工作。
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网络多媒体物理实验室
（网络多媒体系统+物理实验室）
• 网络多媒体物理实验室的功能
– 利用电子课件进行实验课前预习；
– 在多媒体物理实验室利用网络电子课 件指导课堂实验操作；
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物理实验系列课程 教学手段现代化建设
• 建设面向网络的教学辅导课件
–基于网络多媒体Flash技术 ；
–实现近程（局域网）教学和远程 （Internet 网）教育一体化；
–完全跨平台，软件生命周期长、 使用范围广。
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已开发的课件
• 预备性物理实验
课件开发机构与研制人员
• 开发机构
– 东南大学物理系网络多媒体课件开发 中心
• 研制人员
– 专职人员5人，全部为硕士研究生，并 已经过物理实验教学训练。兼职人员 10人。
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课程建设与实验室建设的 阶段性成果
•1999年物理实验中心被确 立为江苏省首批省级重点 开放教学实验中心
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பைடு நூலகம்
物理实验与工科物理理论内 容整合试点
• 共有99级三个班参与试点，物理实验课 与理论课由同一教师上课。可以整合的 教学内容如：理论课中的振动一章内容 免讲授，可通过与振动相关的系列实验
（弹簧振子周期公式的研究、受迫振动 的研究、示波器的使用、灵敏电流计的 研究等）带动学生本章的学习，培养学
• 授课形式：研究生：理论课（讲授）+实 验（自选）。可以选修不同的专题，每个 专题1学分。学生根据自己的专业情况自 选实验研究对象（更多的是几个同学分别 通过不同的实验完成一个研究课题）。
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现代物理专题实验教学方法
• 每一个同学 用一至两种 实验方法研 究所选定的 课题，集体 的综合能得 到较全面的 结果。
– 课后复习、网上交流。
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东南大学物理实验中心 网络多媒体实验室硬件建设
• 2000年8月已建成全国第一个物理实验网 络教学中心网站，并将在9月初开通路邮， 接受全国高校的访问。
• 2000年8月已建成8个网络多媒体实验室， 每一个实验室拥有多媒体计算机终端4-6 台。可以满足全校每年5000名学生基础 物理实验的网络教学要求。
• 教学形式：在统一要求下实现内容部分 开放（基本内容、提高内容及简单设计 性内容）、部分实验项目时间开放；
• 教学内容：加强近代、拓宽基础；
• 教学目的：强化基础训练，使优秀学生 脱颖而出；
• 实验考核：分层次的计分制度。
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电位差计的原理与使用
• 基本要求的实验（60分）
•2000年物理实验课程获江 苏省优秀课程一等奖
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预备性物理实验
• 选修人数：1300多人，其中有355人选四个实验； • 实验室开放时间：每周星期一至星期五下午、晚上，
星期六、星期日的上午、下午、晚上； • 学生反映：
内容适合，源于高中物理，高于高中物理，项 目可再多一些，增加设计性内容；
自由、感兴趣、无时间冲突、无心理压力；
采用电子教案辅助教学生动、形象、透彻、容 易理解。希望每一个实验都有电子教案。
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预备性物理实验选修群体
• 对全校99级的问卷调查（调查学生中学实验 环境、实验训练情况等；公布实验中心开出 的预备性实验项目及选修办法：如利用计算 机自选实验项目及实验时间、多媒体电子教 案辅助教学、实验材料费部分自费等）表明， 几乎每一位同学均希望选修预备性实验。
生自主学习的能力。
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课题型物理实验
• 开放形式 课题创新训练班（20人）： 自选基础实验+自选实验室提供的课
题。
学校创新基地教学：
计划规定的基础实验+学生自己提出
的研究课题。
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现代物理专题实验
• 选修学生：物理系、生物医学、材料、 机械、电子、化学等专业的高年级学生、 硕士及博士研究生30人，物理系本科生40 人。
• 教学内容：在物理学中属于里程碑且对其他各 学科应用密切相关的实验，如工业CT、卢瑟福 散射、STM、XRD、穆斯堡尔效应等。传统的 近代基础实验如密立根油滴实验、夫兰克-赫 兹实验、光电效应、金属电子逸出功等下放到 基础物理实验。
• 教学对象：高年级学生及研究生；
• 教学形式：学生自选研究课题与研究内容。
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• 课题型物理实验：
课题创新训练班：选题、中期检查、答 辩。实验时间开放。
学校创新基地教学：学生或实验中心提 出课题、教务处立项（给出课题经费额 度）、中期检查、结题、教务处验收。 实验时间开放。
• 现代物理专题实验：实验课题及实验时 间由学生自选、讨论、答疑、总结、撰 写论文。
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多媒体课件的辐射作用
• 经过洛阳会议的演示与宣传以及平 时全国有关兄弟院校对我校的访问， 已有十多所高校预订我们的基础物 理实验课件。
• 王彬教授已预订我们的示教光盘， 将在今年10月西北地区的物理教学 工作会议上介绍宣传我们的课件。
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物理实验系列课程的组成
• 预备性物理实验
本科一年级新生选修，4-16学时。
• 基础物理实验
本科一、二年级必修，64学时。
• 课题型物理实验
本科二、三年级选修、物理系二年级必修， 16-48学时。
• 现代物理专题实验
高年级本科生、硕士及博士研究生选修，物理
2019系年6月本9 科生、研究生必感修谢你，的观6看0-96学时。
–动态法测量金属的杨氏 模量
–分光计（2）——光谱 的定性分析
–弹簧振子周期公式的研
–密立根油滴实验
究
–霍尔效应及其应用
–密度的测量
–灵敏电流计与电磁阻尼
–示波器原理及其使用
–金属电阻温度系数的测
–电位差计的原理及其使
定
用
–电子逸出功
–凯尔文电桥的原理及其 使用
–牛顿环和劈尖实验
–受迫振动的研究 –迈克尔逊干涉仪
全国工科物理教学改革研讨会
2000年7月19日·洛阳
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物理实验系列课程建设
• 系列课程的教学内容建 设与教学实践
• 系列课程的教学管理
• 系列课程的教学手段现 代化建设
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物理实验系列课程的宗旨
• 从本科新生到研究生， 任何时候都可以选做 适合自己的物理实验
– 长度的测量 – 物理天平的使用 – 电磁学基本仪器 – 惠斯通电桥 – 三线摆 – 电子荷质比的测定
– 液体比热容的测量 – 透镜焦距的测量
– 液体表面张力的测 量
– 静电场的描绘
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已开发的课件
• 基础物理实验
–拉伸法测量金属的杨氏 模量
–分光计（1）——分光 计的使用
• 由于实验室条件限制，只确定355位同学选修 16学时的预备性物理实验，其他同学可以选1 到2个实验。
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基础物理实验
• 考核方法
基本内容：满分60-80
提高内容：满分20-30
简单设计：满分20
部分实验总分满分大于100
• 鼓励政策
实验总评90分以上者免笔试，但必须完成一 项自己设计的创新实验。（实验中心2000年6
月公布了约50名平时成绩超过90分可以免笔试 的同学名单，其中23位提交了创新实验报告， 其余仍选择参加实验笔试。）
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• 学生反映
因材施教，有积极性，能满足不同 层次的同学的要求。
• 学生建议
全开放实验室、甚至全天候24小时 开放。自己提出课题，自己设计课题， 自己选择仪器，自己完成实验，自己尝 试，允许失败。98级同学提出了物理实 验与大学物理课程相结合。
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课题型物理实验
• 教学对象：全校高年级优秀生、学校创 新基地学员；
• 教学内容：集综合性、应用性、设计性、 趣味性为一体的实验；
• 教学形式：开放内容与时间；
• 教学目的：创新能力训练；
• 考核形式：论文答辩、教务处验收。
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现代物理专题实验