物理学从本质上讲是一门实验科学。观察和实验是研究物理规律的重要方法。
可以说“没有实验就没有现代科学技术”。大学物理实验课是机械设计制造及其自动化、电气工程自动化等工科本、专科学生实验入门课程。独立开设的这门必修实验课也体现了现代高等教育重实践、重应用的理念。
1. 大学物理实验课的基本任务
(1)培养与提高学生的基本科学实验技能。
(2)培养与提高学生从事科学实验的初步能力。
①自学能力。能通过阅读实验教材,查阅相关资料,初步掌握实验原理和方法,做好实验前的准备工作。
②动手能力。能够借助教材或仪器说明书,正确使用常用仪器及辅助设备,独立完成实验内容,逐步形成自主实验的基本能力。
③思维判断能力。能够融合实验原理、设计思想、实验方法及相关的理论知识对实验结果进行分析、判断、归纳和综合,通过实验掌握对物理现象和物理规律进行研究的基本方法,具有初步分析和研究的能力。
④书面表达能力。能正确记录和处理实验数据,绘制曲线,分析说明实验结果,撰写合格的实验报告,逐步培养科学技术报告和科学论文的写作能力。
⑤初步的实验设计能力。能根据课题要求,确定实验方法和条件,合理选配仪器,拟定具体实验方案。
(3)提高学生的科学素养。
①实事求是的科学作风。尊重实验事实,不能随意篡改、捏造实验数据。
②认真严谨的工作态度。认真观察实验现象,仔细记录实验数据。
③积极主动的探索精神和创新意识。使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生分析问题、解决问题的能力和创新的能力。
此外,实验过程中,特别是设计性实验,还能培养学生积极主动的探索精神以及遵守纪律、团结协作和爱护公共财物的优良品德。
2.大学物理实验课的主要教学环节及要求
1)实验预习
(1)认真阅读实验教材和有关资料,从中整理出实验的基本原理和方法。
(2)熟悉所用仪器的基本性能、工作原理、工作条件以及操作规程。
(3)明确实验任务,掌握实验步骤和实验的注意事项。
(4)对设计性实验还要自拟实验方案,自己设计电路图或光路图等。
(5)在做好上述准备工作的基础上写出预习报告。
2)上实验课
(1)预习情况检查。
(2)听课。
(3)完成实验操作、现象观察、物理量测定、实验记录等。
(4)最后确定的实验记录必须经教师检查签字。
(5)整理仪器、打扫卫生。
3)完成实验报告
实验报告是对实验过程及其结果的系统而全面的总结,要用简明的形式将实验结果完整而真实地表达出来。实验报告要用统一规格的实验报告纸书写(可加附页),必须各自独立、及时地完成。要做到文字通顺、表述明确、字迹端正、图表规范、结果正确、讨论认真。好的实验报告应作为研究资料保存。
一份完整的实验报告应该包括实验题目(包括实验者姓名、学号、同组人姓名、实验日期)、实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容及操作步骤、注意事项、实验现象或数据记录表、数据处理、实验结果(或结论)、思考题、原始记录等。
其中,实验报告中的数据一定要与原始记录数据一致,数据处理包括:①写出公式;②将数据代入公式;③计算结果、误差及不确定度分析、图线等。报告中必须附有指导教师签字的原始记录。结果中应该包含实验中观察到的现象分析、误差来源分析、实验中存在的问题讨论、结果的可靠性等。
学生实验守则如下:
(1)严格遵守实验室的各项规章制度,不得迟到和旷课。
(2)上实验课前必须认真预习并写好预习报告,经指导教师检查合格后方可做实验。
(3)如有特殊情况必须在课前向实验指导教师请假,课后补假无效。
(4)严格遵守仪器设备使用操作规程,实验仪器准备完毕,需经指导教师允许方可通电启动。
(5)仪器发生不正常现象或损坏时,要及时向指导教师报告。凡属违反操作规程导致仪器设备损坏的要照章赔偿。
(6)实验中要严肃认真,以科学的态度真实记录实验结果和数据。
(7)实验结束时,记录的实验结果和数据要经指导教师检查和签字。要认真搞好实验室的清洁卫生,整理好实验现场,经指导教师同意方可离开实验室。
(8)实验课后要认真写好实验报告并按时送交。
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