大学物理实验课程教学大纲

大学物理实验课程教学大纲“大学物理实验”课程是本科生进入大学后的第一门科学实验课程。它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无可替代的重要作用。我校目前每年上大学物理实验课的学生多达五千人，三十三万人时以上。在创建高水平大学和高素质人才中发挥着重要作用。我校大学物理实验课程以培养学生实践能力、创新思维和创新能力为目标，围绕我校培养高素质拔尖人才的宗旨，建立了能激发学生学习兴趣、培养学生自主学习能力、实践能力、探究精神、创新思维、创新能力的物理实验课程体系、教学内容、教学模式和教学方法。大学物理实验课程按四个层次（四级物理实验）分别面向全校各相关专业的学生开课。每级物理实验的教学在一个学期内完成，四级物理实验分别对应着四个学期的物理实验教学。一级物理实验（基础物理实验）必修

开课学期：本科生一年级下学期

总学时：60

学分：1.5

大纲撰写人：霍剑青教学目标及要求本级物理实验主要包含基本物理量的测量、基本实验仪器的使用、基本实验技能的训练和基本测量方法与误差分析等知识领域，涉及力学、热学、电磁学、光学、近代物理学等各个学科。本级物理实验是大学物理实验的基础性、普及性实验，是本科生接受系统实验方法、实验技能训练的开端。本课程面向理、工、文、商等各专业学生开课。实验教学安排及教学内容第3周、第4周：绪论(1)物理实验课程在人才培养中的地位和作用(2)不确定度与数据处理第4周：配合不确定与数据处理的实验实验1.单摆的设计和研究,实验2.时间测量随机误差的分布规律实验第5周---16周：学生按课表大循环做实验每周完成下列实验中的1个实验,每个实验4学时。“示波器测量时间”、“用天平测量质量”、“直流电表和直流测量电路”、“用热敏电阻测量温度”、“半导体温度计的设计与制作”、“声速的测量”、“直线运动与碰撞”、“钢丝杨氏模量的测量”、“切变模量的测量”、“固体比热容的测量”、“表面张力系数的测定”、“落球法测定液体的粘度”、“交流电及整流滤波电路”、“测量螺线管的磁场”、“透镜参数的测量”、“分光计的调节与使用（8学时）”、“干涉法测微小量”、“用密立根油滴实验测电子电荷”、“光电效应法测普朗克常量”第17周：考试按课表大循环学生自主设计完成一个实验，当场交实验报告。教材及主要参考书大学物理实验第一册吴泳华、霍剑青浦其荣主编高等教育出版社2005．11.二级物理实验（综合性物理实验）必修

开课学期：本科生二年级上学期

总学时：60

学分：1.5

大纲撰写人：霍剑青教学目标及要求本级物理实验以综合性物理实验为主。综合性物理实验是指在同一个实验中涉及力学、热学、电磁学、光学和近代物理学等多个知识领域、综合应用多种实验方法和技术的实验。本课程着重开拓学生的思路，培养学生综合应用实验方法、实验技术的科学思维方法和实践能力。课程在开设方法上突出实验的设计性，以进一步激发学生的热情、培养学生的探究精神和自主学习、创新能力。本课程面向理工科类学生开课。实验教学安排及教学内容第2周：绪论物理实验的基本方法第3周---15周：学生按课表大循环做实验每周完成下列实验中的1个实验,每个实验4学时。“用凯特摆测量重力加速度”、“刚体转动惯量”、“不良导体导热系数的测量”、“检流计的特性”、“双臂电桥测低电阻”、“数字表改装”、“交流谐振电路”、“直流非平衡电桥”、“介电常数测量”、“电子小制作”、“电学演示实验”（8学时）、“霍尔效应”、“迈克耳孙干涉仪”、“双光栅实验”、“棱镜摄谱”、“偏振光的研究”、“传感器实验”、“光纤传感器”、“弗兰克-赫兹实验”第16周：考试按课表大循环学生自主设计完成一个实验，当场交实验报告。教材及主要参考书大学物理实验第二册谢行恕、康士秀、霍剑青主编高等教育出版社2005．11.三级物理实验（现代物理实验技术）必修

开课学期：本科生二年级下学期

总学时：60

学分：1.5

大纲撰写人：霍剑青教学目标及要求本级实验是以综合现代物理实验和现代物理技术为主的实验。学生在本级物理实验中学习现代物理实验技术的基本科学思想、科学方法、现代技术及其应用。在实验方法上，更加强调设计性、研究性，以进一步激发学生的学习兴趣，培养他们的创新热情、实践能力和创新能力。本级物理实验涉及系统的现代物理实验技术及其应用领域。例如，光信息技术、光纤技术、X射线技术、磁共振技术、核物理技术、传感器技术、光谱技术、真空技术等。本课程面向理科学生和需要加强物理实验的工科学生开课。实验教学安排及教学内容第3周---16周：学生按课表大循环做实验每周完成下列实验中的1个实验,每个实验4学时。“激光散斑测量”、“傅里叶光学”、“椭圆偏振光法测定介质薄膜的厚度和折射率”、“全息光栅、白光全息,自主设计全息实验”(8学时)、“光学设计性实验(8学时)”、“液晶光阀”、“表面等离激元共振”、“单色仪定标与谱测量”、“塞曼效应（一）”、“氢氘原子光谱”、“卢瑟福散射实验”、“核磁共振”、“铁磁共振”、“γ射线能谱”、“物质对β射线吸收”、“测量电子能、动量相对论关系”、“低真空获得与测量”、“高真空获得与测量”第17周：考试按课表大循环，学生通过抽签方式选择考试实验，自主设计完成该实验，当场交实验报告。教材及主要参考书大学物理实验第三册轩植华、霍剑青、姚焜、张淑贞主编高等教育出版社2006．6.四级物理实验（研究型实验）必修

开课学期：本科生三年级上学期

总学时：60

学分：1.5

大纲撰写人：霍剑青教学目标及要求本级物理实验以科学小实践为主题，组织若干个围绕大学物理实验的课题，以科研方式进行实验。学生在教师指导下，在自行调研的基础上选择课题、写出调研报告、作可行性方案论证、拟定课题实施方案、完成课题，最后写出研究论文、以展示成果、答辩和对研究论文评定等方式进行考核。本级物理实验引导学生在前三级物理实验的基础上，综合应用实验的设计思想、实验方法和技术，结合研究型系列实验及其应用，学习科研的思维方法，进一步培养他们的创新思维、创新能力、理论与实际相结合的实践应用能力及团队合作精神。本课程面向理科类学生开课。实验教学安排及教学内容第3周：绪论第4周---7周：学生按课表大循环做实验每周完成下列实验中的1个实验,每个实验6学时。“θ调制及色彩合成”、“YAG激光系列实验”、“变温霍尔效应”、“核磁共振成像”、“X射线的康普顿效应”、“拉曼光谱”、“塞曼效应（二）”、“钠原子光谱”、“德拜照相、物相分析”、“真空镀膜样品制备、薄膜样品测量分析”、“扫描探针显微镜(STM\AFM)”、“锁定放大器实验”第8周：学生选题，进行可行性方案论证。第9周---15周：学生研究型实验阶段。第16周：学生在各相关实验室报告研究型实验小论文。第17周：研究型实验竞赛教材及主要参考书大学物理实验第四册霍剑青、吴泳华、尹民、孙腊珍主编高等教育出版社2006．5.附：说明1.我校学生在1、2、3级物理实验课程中，按每一级物理实验大循环课表完成14-15个实验（包括考试）由于学生人数多，为在每周10个上课单元中安排所有学生的实验课，我校实际每级物理实验课程开设的实验个数多于15，即每个学生可能完成不完全相同的实验项目。这样