大学物理实验

大学物理实验是一门对全校理工科各专业学生开设的必修基础课程，其内容涉及力学、热学、电磁学、光学和近代实验技术等实验内容；大学物理实验是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。大学物理实验覆盖面广，具有丰富的实验思想、方法、手段，同时能提供综合性很强的基本实验技能训练，是培养学生科学实验能力、提高科学素质的重要基础。大学物理实验在培养学生严谨的治学态度、活跃的创新意识、理论联系实际和适应科技发展的综合应用能力等方面具有其他实践类课不可替代的作用。

大学物理实验的具体任务是：

1、培养学生的基本科学实验技能，提高学生的科学实验基本素质，使学生初步掌握实验科学的思想和方法。培养学生的科学思维和创新意识，使学生掌握实验研究的基本方法，提高学生分析能力和创新能力。

2、提高学生的科学素养，培养学生理论联系实际和实事求是的科学作风，认真严谨的科学态度，积极主动地探索精神，遵守纪律，团结协作，爱护公共财产的优良品德。

    根据2014版本科人才培养方案的要求，不同专业的大学物理实验的课时有所不同。理学院光电信息、纳米材料专业为72课时，应用物理学专业为108课时，信息工程学院通信专业为36课时，电子专业为48课时，自动化/计算机/软件工程/物联网专业为18课时，生命与环境科学学院：化学、环境科学、环境工程、制药、生物专业为36课时，预科教育学院全国理科班为36课时。

教学纲要

1、课程基本信息

课程编号：见各专业培养方案

课程名称：见各专业培养方案

学时学分：每36学时1学分

授课对象：理工类各专业及预科理科班

课程类型：专业必修课

先修课程：力学、电磁学、光学

开课学期：见各专业培养方案

2、课程性质及内容简介

物理实验在物理学的建立和发展中一直起着重要的作用。物理学新概念、新规律的发现要依赖于反复的实验，物理学上新的突破常常是通过新的实验技术得以实现，物理实验是物理学的基础。

本课程旨在使学生掌握力热、电磁、光学物理实验的基础知识、基础方法和基本技能，从而巩固在理论课上所学到的理论知识，加深对力热、电磁、光学基本理论的理解，掌握一批仪器设备的使用和调节方法，提高学生的独立思考、独立操作和独立解决问题的能力，逐步培养严谨、求实的科学作风，为后续理论和实验课程或其他科学技术工作打下良好的实验基础；同时通过实验方案的自主设计，培养学生的综合实验能力和开拓、创新能力。

3、教学目的

（1）掌握实验的基础知识、基础方法和基本技能

（2）提高学生的独立思考、独立操作和独立解决问题的能力，

（3）逐步培养严谨、求实的科学作风

4、教学基本内容与重点、难点：见讲义。

5、实验考核方式及评分标准

实验考核方式及评分共包含四部分（百分制）：

（一）出勤：所占比例分别为10%

（二）预习：所占比例分别为20%

（三）实验操作与数据记录：所占比例分别为40%

（四）实验报告：所占比例分别为30%

1、）作业要求

作业以实验报告为主，通过写实验报告强化学生对实验的掌握和理解，规范实验操作、数据采集、实验记录、数据分析等基本技能，提高学生分析问题、解决问题的能力，加强创新性思维和能力的培养。

实验报告经老师审阅和批改后，指出问题，提出优点，三周之内反馈给学生，学生可根据实验报告的批注与教师及时沟通，发现问题，查缺补漏。

2、）考核方式

以学生的出勤、预习、实验操作、实验报告为考核依据，期末总成绩以平时每次实验的总成绩求算术平均值。

出勤：学生应做到按时上下课，不迟到，不影响他人听课和实验。

预习：教师在实验前主要以提问的方式检查预习效果，主要针对本次实验的基本原理，仪器使用，实验方法，数据处理方法等提出问题，检查学生预习的情况。

实验操作：

（一）学生进入物理实验室后要按老师指定的座位就坐，要保持安静，认真听教师讲解实验目的、步骤、操作方法和注意事项。未经教师允许，不得随意乱动实验桌上的仪器、药品；

（二）如需使用电源，务必经过教师检查线路后才能接通电源，严禁带电接线或拆线，实验后要切断电源；

（三）实验中要注意安全，如仪器设备出现异常现象，应立即切断电源，关闭仪器，并向教师报告；

（四）要爱护仪器设备，遇有仪器损坏应立即报告，检查原因并登记损坏情况，按规定赔偿；

（五）实验记录要真实、准确、整齐、清楚。实验完毕应把原始记录交给教师审阅，要整理好桌面上的仪器和药品方可离开实验室。

（六）实验完毕，整理仪器及台面，打扫实验室，清倒废物，检查电源开关，关好门窗。

实验报告要求：

（一）有完整的实验报告格式，包括实验名称、实验目的、实验原理、实验仪器、实验步骤、实验数据、误差分析等，书写认真、整洁并按时上交；

（二）实验数据记录正确，表格设计合理、填写完整；

（三）实验数据计算过程完整，有单位（包括作图等）；

（四）不确定度表示正确；

（五）实验结果表达科学、正确；

（六）实验测量结果科学，符合实验要求（或百分差符合实验要求）；

（七）对实验方法、结果有一定的讨论，实验误差产生的原因有定性分析。

各种违规行为的处理：

（一）无故迟到10分钟内扣10分，超过15分钟取消本次实验。

（二）无故超两周交报告的，按80%记录成绩。

（三）如发现抄袭实验报告，抄袭人和被抄袭人的数据处理和实验报告部分都为零分。

（四）如有篡改、伪造数据的，本次实验成绩按零分处理。

6、课程教材及参考书：

1、教材

《普通物理实验（一）》     朱民、张灿书、李云    主编       中央民族大学出版社，2010

《普通物理实验（二）》     车树良、张磊       主编       中央民族大学出版社，2014

《普通物理实验（三）》     游澜、李敏    主编       中央民族大学出版社，2014

选用理由：

教材是参考中央民族大学各专业物理理论课的内容，根据国家教委理工科物理实验课程教学基本要求，结合我校学生和物理实验设备的现状，同时又考虑了我校物理实验将来的发展和改革而编写的。该套教材自2007年就以讲义的形式在教学中试用，通过几年试用和不断改进，学生反映效果较好。

2、主要参考书

[1] 吕斯骅，段家怟主编《新编基础物理实验》，   北京大学出版社，2006年

[2] 谢行恕  康士秀  霍剑青，《大学物理实验》，    高等教育出版社，2001年

[3] 张兆奎  缪连元  张立，《大学物理实验》，    高等教育出版社，2001年

[4] 杨述武，《普通物理实验（电磁学部分）》第三版  高等教育出版社  2000年

教学方法

在大学物理教育中，理论和实验教学是密不可分的，而理论和实验教学的计算机应用及实现也是教学科研发展的必然趋势。因此，将大学物理实验课与理论课在统一的教学安排下进行，以整合的教学思想来构建实验教学新模式。在教学中坚持以下基本原则：

    一、实验项目的建设应与物理课程新体系的教学内容改革相配套，加强理论教学与实验教学的结合；

    二、减少验证性实验，保留和增加综合性、创新性实验，废除陈旧的实验，增加基础物理实验的现代技术含量；

    三、建设数字化物理教学实验平台，通过物理课程网站建设，形成有助于学生自学及创新的模拟实验软件和资源库。

教学特色

将传统单一的实验课程改革为四大实验教学平台，即基础物理实验、现代综合物理实验、计算机仿真实验、自主开放实验等4大实验教学平台。

基础物理实验教学平台：通过增加技术物理实验的比重，引进现代化的测量手段等方式，改造基础物理实验，更新实验教学内容，加强理论渗透，并研制相应的辅助教学软件，使之成为全校学生实验技能训练和科学实验能力培养的基地。

    综合实验教学平台：以激光技术、扫描隧道显微镜、超导、核磁共振、波谱、光谱、X射线、等离子体等现代化技术与物理理论为基础，建设现代综合物理实验室，使之成为物理学与现代技术相结合的教学平台，为全校学生提供科学探索的场所，实现物理教学上的理工结合。

     计算机仿真实验教学平台：将仿真虚拟实验与现实实验相结合，建设与实验教学相配套的仿真实验数据库，以大大拓展学生的学习视野和学习途径。其主要功能一是便于学生实验预习和实验后的复习；二是可以方便、低成本地更新实验内容，保持实验内容的先进性；三是模拟目前还没有条件做的实验，通过计算机仿真，学生也能掌握相关操作技能。

自主开放实验教学平台：以演示实验室和创新实验室为平台，以全面开放、自主选择、自主实验，并集演示和实验探索于一体的教学思想来构建自主开放实验，并使实验教学内容系统化。采取充分利用旧设备和购置新设备相结合的方式，建设自主开放实验室。为学生提供各个层次的设计性实验、制作性实验、演示性实验和研究性、创新性实验等。其教学功能一是突破传统课堂演示模式，让学生走进探索实验室并亲自动手做设计性实验和演示实验，使之成为理论课堂教学向实验探索延伸的场所；二是为学生提供一个自由创造、充分展示自我的场所，为学生创新能力的培养、参加各种学科实验竞赛搭建平台。

实验讲义

见附件。