《大學物理實驗》課程教學大綱

《大學物理實驗Ⅱ》課程教學大綱課程編號19123101課程名稱大學物理實驗II課程性質(zhì)數(shù)學與自然科學類英文名稱ExperimentofCollegePhysicsII*數(shù)學與自然科學類、工程基礎(chǔ)類、專業(yè)基礎(chǔ)類、專業(yè)類、工程實踐與畢業(yè)設(shè)計（論文）、人文社會科學類；學分學時處（）內(nèi)為實驗學時。一、課程簡介《大學物理實驗II》是工程、農(nóng)林、生物類大學生入校之后開設(shè)的第一門基礎(chǔ)實驗課程，是工程、農(nóng)林、生物類專業(yè)的一門公共必修基礎(chǔ)課，是對學生進行科學實驗方法和實驗技能的基本訓練、培養(yǎng)和提高學生科學實驗素養(yǎng)以及分析和解決實際問題的能力的實踐性課程。為了適應社會飛速發(fā)展的要求，需要培養(yǎng)大量有創(chuàng)造性的工程技術(shù)人才。為此要求工科大學畢業(yè)生，不僅要具有較寬廣的基礎(chǔ)理論知識，而且還要具有能從事現(xiàn)代科學實驗的較強能力。大學物理實驗是學生入學后，受系統(tǒng)實驗技能訓練的開端，是一系列實驗訓練的重要基礎(chǔ)。因此，在整個大學物理的教學過程中，必須十分注意實驗技能的訓練，大學物理實驗應與理論教學具有同等重要的地位，而不是作為理論課的附屬環(huán)節(jié)。二、課程教學目標通過《大學物理實驗Ⅰ》課程的教學，對學生進行實驗方法和技能的基礎(chǔ)訓練。本課程具體教學目標如下：1.要求學生弄懂實驗原理，了解一些物理量的測量方法，理解常用儀器的基本原理和性能，熟悉使用方法，正確記錄、處理實驗數(shù)據(jù)。[1.1]2.培養(yǎng)學生嚴肅認真的工作作風，實事求是的科學態(tài)度，能夠分析判斷實驗結(jié)果，并能寫出比較完整的實驗報告。[4.3]3.培養(yǎng)和提高學生觀察、分析實驗現(xiàn)象的本領(lǐng)和獨立工作能力，并通過實驗中的觀察、測量和分析，加深對物理學中某些概念、規(guī)律和理論的理解。[4.3]課程教學目標與畢業(yè)要求的對應關(guān)系見表1：表1畢業(yè)要求指標點實現(xiàn)矩陣專業(yè)畢業(yè)要求專業(yè)畢業(yè)要求指標點課程目標1.工程知識1.1具備應用數(shù)學、自然科學和工程科學的基本原理，對電子信息工程的復雜工程問題（含海洋電子信息領(lǐng)域）進行識別、表達和分析，并獲得有效結(jié)論的能力。14．問題研究4.3具有對實驗數(shù)據(jù)進行分析、解釋，并通過信息綜合得到合理有效的結(jié)論的研究能力。2，3三、課程教學目標達成途徑（或教學設(shè)計）表2課程目標達成途徑課程教學目標達成途徑考核方式1.要求學生弄懂實驗原理，了解一些物理量的測量方法，理解常用儀器的基本原理和性能，熟悉使用方法，正確記錄、處理實驗數(shù)據(jù)。通過課堂講授、學生自主學習（指定閱讀）、實驗操作等達成。課堂表現(xiàn)、實驗操作、實驗報告2.培養(yǎng)學生嚴肅認真的工作作風，實事求是的科學態(tài)度，能夠分析判斷實驗結(jié)果，并能寫出比較完整的實驗報告。通過課堂講授、學生自主學習（指定閱讀）、實驗操作等達成。課堂表現(xiàn)、實驗操作、實驗報告3.培養(yǎng)和提高學生觀察、分析實驗現(xiàn)象的本領(lǐng)和獨立工作能力，并通過實驗中的觀察、測量和分析，加深對物理學中某些概念、規(guī)律和理論的理解。通過課堂講授、學生自主學習（指定閱讀）、實驗操作等達成。課堂表現(xiàn)、實驗操作、實驗報告四、課程教學內(nèi)容、教與學的要求1.實驗報告撰寫要求實驗報告是把實驗的目的、方法、過程、結(jié)果等記錄下來，經(jīng)過整理，寫成的書面匯報。實驗報告一般包括以下內(nèi)容：（1）實驗名稱：寫出具體的實驗名稱。（2）實驗目的：簡明扼要的寫出實驗目的。（3）實驗器材：儀器的名稱、規(guī)格和型號，主要材料。（4）實驗原理：用自己的語言簡明扼要地寫明實驗的原理、一些重要的公式和一些基本的原理圖、光路圖、電路圖等。（5）實驗步驟：根據(jù)實驗內(nèi)容和儀器的操作規(guī)程，簡要寫出實驗過程中的具體步驟。（6）實驗數(shù)據(jù)記錄：包括與實驗有關(guān)的環(huán)境條件（如大氣壓強、環(huán)境溫度等）和原始數(shù)據(jù)記錄。不同的實驗需要用不同的表格，記錄實驗數(shù)據(jù)一定要認真、準確，不能隨意涂改實驗數(shù)據(jù)。（7）實驗數(shù)據(jù)處理：包括對平均值、不確定度的評定（要求寫出主要的計算公式和必要的計算步驟）、實驗曲線及實驗結(jié)果的正確表達。（8）誤差分析和問題討論：找出影響實驗結(jié)果的主要因素，從而獲得減小誤差的有效措施。問題討論包括回答思考題，實驗過程中觀察到的異常現(xiàn)象及其可能的解釋，對實驗裝置和實驗方法的改進意見及實驗的心得體會等。2.課程教學內(nèi)容見表3。表3教學內(nèi)容序號實驗項目名稱實驗目的要求學時分配實驗類型每組人數(shù)必開選開課程目標1誤差理論1、掌握實驗數(shù)據(jù)的處理和誤差分析；2、掌握用不確定度表示測量結(jié)果。2理論3必做1，2，32固體密度測量1、掌握游標卡尺、螺旋測微計和電子天平的使用方法；2、學會測定固體或液體的密度。2驗證3必做1，2，33速度和加速度測量1、學習氣墊導軌的調(diào)節(jié)方法；2、測量速度和加速度2驗證3必做1，2，34示波器的使用1、學習示波器的工作原理。2、掌握示波器的使用方法。3、學習用李薩如圖形測量頻率。2驗證3必做1，2，35液體粘滯系數(shù)測量1、了解儀器結(jié)構(gòu)各使用方法；2、用落球法測量液體粘滯系數(shù)。2驗證3必做1，2，36牛頓第二定律驗證1、學習氣墊導軌的調(diào)節(jié)方法;2、驗證牛頓第二定律.2驗證3必做1，2，37鐵磁材料動態(tài)磁滯回線的觀測與研究1、觀測鐵磁材料動態(tài)磁滯回線；2測量鐵磁材料動態(tài)磁滯回線。2綜合3必做1，2，38霍爾效應法測量磁感應強度1、學習霍耳效應的物理過程；2、用霍爾效應法測量磁感應強度2綜合3必做1，2，39拉伸法測量楊氏彈性模量1、掌握用光杠桿測量長度微小變化量的原理和方法；2、測量金屬絲的楊氏彈性模量。2綜合3必做1，2，310薄透鏡焦距測量1、在光具導軌上實現(xiàn)光學器件的共軸調(diào)節(jié)2、測量凸透鏡和凹透鏡的焦距2設(shè)計3必做1，2，311等厚干涉的實驗研究1、利用測量顯微鏡在鈉光下觀察牛頓環(huán)和劈尖干涉條紋；2、利用等厚干涉理論測量牛頓環(huán)裝置中一凸透鏡的曲率半徑。2設(shè)計3必做1，2，312準穩(wěn)態(tài)法測導熱系數(shù)和比熱容1、掌握熱電偶測量溫度的原理和使用方法；2、掌握用準穩(wěn)態(tài)法測量不良導體的導熱系數(shù)和比熱容。2驗證3選做1，2，313模擬法測繪靜電場1.理解模擬法的實驗思想、測量原理和應用條件；2、.描繪點狀電極、同心圓電極、聚焦電極、劈尖電極的電場分布情況。2驗證3選做1，2，314聲速的測量1、了解超聲波的產(chǎn)生、發(fā)射和接收的方法；2、用駐波法、行波法測量聲速。2綜合3選做1，2，315密立根油滴法測量電子電荷1、掌握密立根油滴儀測量帶電油滴所帶電量的原理和方法；2、驗證電荷的量子性，計算最小電荷即電子電量。2綜合3選做1，2，316弦線上波的傳播規(guī)律研究1、觀察駐波的形成；2、研究弦線上波的傳播規(guī)律。2綜合3選做1，2，317夫蘭克-赫茲實驗1、了解夫蘭克-赫茲實驗儀工作原理2、測量氬原子的第一激發(fā)電位。2綜合3選做1，2，318用分光計測量棱鏡玻璃的折射率2、鞏固分光計的使用方法；2、測量最小偏向角，計算棱鏡玻璃的折射率。2綜合3選做1，2，319光柵常數(shù)及角色散率的測定1、測量光柵常數(shù)；2、測量角色散率。2綜合3選做1，2，320邁克爾遜干涉儀1、掌握邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)使用方法。2、觀察等候干涉和等傾干涉；2、測量激光的波長。2綜合3選做1，2，3五、課程考核及成績評定1.考核方式：誤差理論考試和實驗操作考試2.成績評定：平時成績：實驗操作50%；實驗報告50%。期末成績：平時成績80%；考試成績20%3.考核評價標準見表4所示。表4課程考核與課程目標的關(guān)系成績類型分值權(quán)重類別權(quán)重考核/評價細則課程目標畢業(yè)要求平時成績1000.8實驗操作0.5能否足量查閱資料;能否熟練運用理論知識;實驗過程能否協(xié)作、合規(guī);1，2，31.1，4.3實驗報告0.5實驗報告能否完整、規(guī)范;實驗結(jié)果能否準確、清晰。1，2，31.1，4.3期末成績1000.2閉卷考試1(1)卷面成績100分。卷面成績按比例計入課程總評成績。(2)考核內(nèi)容分布：除考察基本知識外，應考察學生綜合應用能力和邏輯分析能力。1，2，31.1，4.3六、課程教學目標達成情況評價1.評價依據(jù)和方法課程各目標達成情況為該項目學生的平均得分率，其計算公式為：課程目達為3課程標加得率其計公為：其中權(quán)重系數(shù)按表5設(shè)定。表5課程目標考核重數(shù)課程目標123權(quán)重系數(shù)0.40.20.4課程畢業(yè)要求指標點達成情況評價：課程支撐畢業(yè)要求指標點的達成情況為對應的課程目標達成情況的加權(quán)值，其計算公式為：2.課程總結(jié)要求依據(jù)達成情況評價、教師自評、學生評價，以及課程教學情況、