霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)報(bào)告大全11篇

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篇（1）

近年來，隨著各行各業(yè)對(duì)創(chuàng)新型應(yīng)用型人才的需求，本科教學(xué)的模式也該隨之變革。多年來中國的教育使得大多數(shù)學(xué)生養(yǎng)成被動(dòng)的學(xué)習(xí)方式，重理論、輕實(shí)踐，不愿花費(fèi)時(shí)間去找辦法解決實(shí)際問題。而參與性教學(xué)是解決這一現(xiàn)狀的比較好的方式。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程是學(xué)生進(jìn)入大學(xué)遇到的第一門實(shí)踐性課程。開展好這一門課對(duì)學(xué)生的意義重大。除了學(xué)習(xí)操作儀器處理數(shù)據(jù)等一些必需的技能外，還必須讓學(xué)生明白在實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)問題進(jìn)而解決是十分重要的。目前，物理實(shí)驗(yàn)參與性學(xué)習(xí)甚至研究性學(xué)習(xí)在一些大學(xué)中已開展得比較系統(tǒng)，如東南大學(xué)、復(fù)旦大學(xué)皆有自己的一套物理實(shí)驗(yàn)研究性教學(xué)模式。對(duì)于這些學(xué)校，一方面，教學(xué)和科研實(shí)驗(yàn)室條件好；另一方面，學(xué)生基礎(chǔ)好，對(duì)學(xué)習(xí)有興趣并更具鉆研精神，參與性教學(xué)比較容易開展。而對(duì)于獨(dú)立學(xué)院，相對(duì)來說實(shí)驗(yàn)室條件有局限性，教師的主要任務(wù)是搞好教學(xué)，大部分學(xué)生也是以拿到學(xué)分為目標(biāo)而完成課程。但是，筆者認(rèn)為獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生也是需要進(jìn)行參與性學(xué)習(xí)培養(yǎng)的。本文結(jié)合筆者的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)討論在現(xiàn)有條件下如何在獨(dú)立學(xué)院的物理實(shí)驗(yàn)課程中開展參與性學(xué)習(xí)。

一、獨(dú)立學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)現(xiàn)狀

以中國傳媒大學(xué)南廣學(xué)院為例，該學(xué)院對(duì)廣播電視工程、通信、電信專業(yè)的學(xué)生開展了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)。實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容包括力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)這幾部分，基本符合對(duì)工科電類本科生的培養(yǎng)要求。學(xué)院針對(duì)自己所具備的實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)編寫出配套的實(shí)驗(yàn)教材，并在10年來的教學(xué)中積累了豐富的教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但仍然存在一些問題需要重視和解決。

1.實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式化。實(shí)驗(yàn)課的流程是教師講解實(shí)驗(yàn)原理，介紹實(shí)驗(yàn)儀器，安排實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，學(xué)生按部就班測量數(shù)據(jù)，撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告。在這種模式下，學(xué)生往往在原理還比較模糊的情況下就機(jī)械性地測量數(shù)據(jù)，最后雖然完成了實(shí)驗(yàn)，但很多學(xué)生并沒有去思考實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)、儀器搭配等基本問題，應(yīng)具備的科學(xué)和工程素養(yǎng)得不到提高。

2.實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式死板。實(shí)驗(yàn)報(bào)告使用的是統(tǒng)一的實(shí)驗(yàn)報(bào)告冊(cè)。上面分為實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)儀器、實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)處理與分析這幾塊。除了最后一塊，大多數(shù)學(xué)生只是不加思考去抄實(shí)驗(yàn)教材。一則浪費(fèi)時(shí)間，二則沒有琢磨和真正理解實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)中的一些實(shí)際問題。

3.實(shí)驗(yàn)考核形式單一。目前，實(shí)驗(yàn)成績由兩部分構(gòu)成，出勤和操作占50%，實(shí)驗(yàn)報(bào)告占50%。一方面，學(xué)生是按教師的講解按部就班操作的，很難提高學(xué)生操作技能和解決問題的能力；另一方面，由于實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式死板，實(shí)驗(yàn)報(bào)告成績相差也不大，不能反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)的真實(shí)掌握情況，也不能通過實(shí)驗(yàn)成績對(duì)學(xué)生實(shí)現(xiàn)成績上的區(qū)分和應(yīng)有的激勵(lì)作用。

二、物理實(shí)驗(yàn)參與型學(xué)習(xí)方案探討

目前，國內(nèi)獨(dú)立性學(xué)院正處于發(fā)展初期，學(xué)校往往由于辦學(xué)條件和生源層次的限制，無法在實(shí)驗(yàn)科研條件和學(xué)生課外科研項(xiàng)目上有太多的投入。在長期的教學(xué)實(shí)踐中，筆者總結(jié)出以下幾種參與性學(xué)習(xí)方案，并取得了較好的效果。

1.改進(jìn)實(shí)驗(yàn)報(bào)告形式。實(shí)驗(yàn)報(bào)告采取一份報(bào)告對(duì)應(yīng)一個(gè)實(shí)驗(yàn)的形式。報(bào)告上印制好做該實(shí)驗(yàn)前需要作答的問題，用來檢查學(xué)生的預(yù)習(xí)情況。接著是數(shù)據(jù)表格的填寫、誤差分析、作圖等。最后是實(shí)驗(yàn)完成后需要作答的一些問題。該方法既能大大節(jié)約學(xué)生書寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告的時(shí)間，又能使他們更加認(rèn)真地進(jìn)行預(yù)習(xí)，通過問題不知不覺地對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)方法進(jìn)行掌握。

2.與學(xué)生一起解決實(shí)驗(yàn)中遇到的問題。當(dāng)學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)時(shí)，總會(huì)碰到一些意想不到的問題。教師可以抓住這些機(jī)會(huì)，在排除實(shí)驗(yàn)儀器故障或錯(cuò)誤實(shí)驗(yàn)方法時(shí)，讓學(xué)生參與其中觀察，思考甚至動(dòng)手來一起討論解決這些問題，這樣能夠使得學(xué)生深刻地了解儀器的構(gòu)造，并提高其發(fā)現(xiàn)解決問題的能力。

3.拓展實(shí)驗(yàn)小課題。在常規(guī)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，教師還可以建議學(xué)生利用現(xiàn)有儀器去探究其他的物理現(xiàn)象和規(guī)律，自己完成感興趣的實(shí)驗(yàn)小課題。比如分光計(jì)實(shí)驗(yàn)的常規(guī)內(nèi)容是對(duì)三棱鏡的頂角和汞光燈綠色譜線折射率的測量，在此基礎(chǔ)上，教師可以啟發(fā)學(xué)生測量汞燈的光譜和色散曲線。再比如，霍爾效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中除了常規(guī)的測量線圈軸線上的磁場外，還可以將測量擴(kuò)展到整個(gè)空間的磁場分布。這種擴(kuò)展可以有很多，它既不需要購買新儀器，又可以鍛煉他們科學(xué)研究的能力。本文通過分析獨(dú)立性學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)課程的現(xiàn)狀，探討設(shè)計(jì)了具有較強(qiáng)可行性的參與性實(shí)驗(yàn)教學(xué)方案。希望通過開展上述參與性學(xué)習(xí)方案，利用現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)室教學(xué)條件在規(guī)定的必修課時(shí)內(nèi)，促使獨(dú)立學(xué)院工科學(xué)生掌握實(shí)驗(yàn)研究的方法和手段，培養(yǎng)應(yīng)有的科學(xué)研究和工程技術(shù)素養(yǎng)。

參考文獻(xiàn)：

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引言

傳感器與檢測技術(shù)是信息技術(shù)的核心之一，它是研究信息提取、信息轉(zhuǎn)換和信息處理與應(yīng)用的課程，是一門綜合性非常強(qiáng)的專業(yè)基礎(chǔ)課，涉及到不同的學(xué)科領(lǐng)域，包括機(jī)械、電氣、信息、環(huán)保等［1］。該課程理論內(nèi)容非常分散，實(shí)踐性強(qiáng)，尤其是理論部分的學(xué)習(xí)過程非常乏味。如何提高課程的教學(xué)效果，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，探索合理科學(xué)的教學(xué)模式是從事該課程教學(xué)的教師一直關(guān)注的焦點(diǎn)問題。本文從從理論教學(xué)與實(shí)驗(yàn)教學(xué)兩個(gè)環(huán)節(jié)進(jìn)行了教學(xué)新模式的嘗試與改革，并取得了初步的成果。

1理論教學(xué)方面

傳感器及檢測技術(shù)這門課程在理論學(xué)時(shí)的安排上，應(yīng)根據(jù)教學(xué)大綱的要求，適當(dāng)減少理論學(xué)時(shí)，增加課堂的靈活性。那么既要完成教學(xué)任務(wù)，又要把這門課程講好，這就向我們提出了一個(gè)艱巨的任務(wù)，所以本門課程在理論課的安排上不能完全按照教材去講解，要綜合考慮以下四方面內(nèi)容:第一，學(xué)生對(duì)于先導(dǎo)知識(shí)的掌握。本課程是在電路、電力電子技術(shù)基礎(chǔ)上開設(shè)的課程。傳感器主要作用是信號(hào)的采集，對(duì)于信息的處理與應(yīng)用主要還是利用電力電子技術(shù)，有了這些先導(dǎo)課程，教師才能夠更清晰地講解傳感器中的測量電路，讓學(xué)生能夠深入理解傳感器在實(shí)際中的應(yīng)用。第二，傳感器基本知識(shí)的講解。這是本門課程的主要任務(wù)，講解各種傳感器的結(jié)構(gòu)原理，讓學(xué)生更加深刻地理解傳感器中非電量與電量之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。第三，在前兩點(diǎn)的基礎(chǔ)上，增加一些測量實(shí)例。只有既講解好元件的原理結(jié)構(gòu)又與應(yīng)用電路相結(jié)合，才能夠使得整體課程不空洞，讓學(xué)生切實(shí)體會(huì)到傳感器的作用。以霍爾傳感器為例，在講授霍爾傳感器的原理時(shí)，除了講解霍爾效應(yīng)以及它可以測量位移、轉(zhuǎn)速、加速度等，可以加入霍爾開關(guān)的應(yīng)用，利用霍爾開關(guān)產(chǎn)生的電信號(hào)控制衛(wèi)生間內(nèi)的照明情況，此應(yīng)用結(jié)合傳感器與電力電子技術(shù)的知識(shí)，讓學(xué)生直觀地看到傳感器在現(xiàn)實(shí)生活中的作用。第四，及時(shí)補(bǔ)充傳感器的前沿知識(shí)。如物聯(lián)網(wǎng)傳感器，讓學(xué)生能夠從接受這門課程開始到有興趣去自主學(xué)習(xí)［2］，整體內(nèi)容在安排上由淺入深。在理論課的講解過程中，要盡量使用現(xiàn)代化教學(xué)工具和多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)，提高教學(xué)效率。

2實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面

2．1實(shí)驗(yàn)進(jìn)度的安排目前一般的實(shí)驗(yàn)課安排在教學(xué)周的最后階段，無法讓學(xué)生及時(shí)地把理論與實(shí)踐相結(jié)合，實(shí)驗(yàn)課的目的就是加深對(duì)理論知識(shí)的理解與應(yīng)用，因此我們可以把傳統(tǒng)驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)穿插在教學(xué)過程當(dāng)中，加深學(xué)生對(duì)傳感器理論知識(shí)的理解。這樣既可以讓學(xué)生明白自己在學(xué)什么，又可以提高動(dòng)手能力。在做實(shí)驗(yàn)的過程中，可以引導(dǎo)學(xué)生思考，除了原理性的實(shí)驗(yàn)，此種類型的傳感器還能在工程上有什么樣的應(yīng)用，為后邊安排的設(shè)計(jì)性與綜合性實(shí)驗(yàn)打基礎(chǔ)。時(shí)間上安排，實(shí)驗(yàn)課應(yīng)貫穿整個(gè)教學(xué)期間，形成一個(gè)完整的教學(xué)過程。2．2實(shí)驗(yàn)類型的設(shè)定傳統(tǒng)的傳感器實(shí)驗(yàn)多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生按照實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)上的實(shí)驗(yàn)步驟連接電路，改變其中的某些參量，得到非電信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)變，最后記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果。學(xué)生只是被動(dòng)做實(shí)驗(yàn)，缺乏主動(dòng)性與創(chuàng)造性。所以在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容安排上，既要有驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)還要有綜合性和設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)，在整個(gè)教學(xué)過程中，逐漸地把教學(xué)從以教師為中心轉(zhuǎn)變?yōu)橐詫W(xué)生為主體，讓學(xué)生化被動(dòng)為主動(dòng)［3］，既增加了教學(xué)的趣味性，又提高了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。如我們?cè)谥v解電阻式傳感器時(shí)，由于電子秤是電阻式傳感器的經(jīng)典應(yīng)用，教師就可以安排先做驗(yàn)證性的實(shí)驗(yàn)，如電阻式傳感器的半橋性能實(shí)驗(yàn)，在試驗(yàn)臺(tái)上進(jìn)行電路的連接，體驗(yàn)一下力如何轉(zhuǎn)變成電信號(hào)，記錄實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析實(shí)驗(yàn)誤差等。這種相當(dāng)于導(dǎo)入實(shí)驗(yàn)，不要安排太難，要提起學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的興趣，讓大家把課上的理論知識(shí)應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)當(dāng)中去。然后可以安排做電阻式傳感器的全橋?qū)嶒?yàn)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比一下不同連接電路中靈敏度、誤差等指標(biāo)的區(qū)別，也為后邊電子秤的綜合性實(shí)驗(yàn)打基礎(chǔ)。綜合性的實(shí)驗(yàn)要求學(xué)生自主去做。所謂自主，即教師只提出實(shí)驗(yàn)要求，實(shí)驗(yàn)原理與電路由學(xué)生去設(shè)計(jì)。最后提交實(shí)驗(yàn)報(bào)告，在報(bào)告中，要包含實(shí)驗(yàn)步驟、原理圖以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果，還要記錄實(shí)驗(yàn)過程中遇到的難點(diǎn)以及解決辦法。做實(shí)驗(yàn)過程中安排好實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的層次，實(shí)驗(yàn)要求由低到高，由驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)開始，到綜合性實(shí)驗(yàn)，以設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)作為結(jié)束。設(shè)計(jì)性的實(shí)驗(yàn)由學(xué)生自己去查資料定題目，由實(shí)驗(yàn)室給學(xué)生提供基本的工具。學(xué)生可以和其他課程內(nèi)容相結(jié)合，如單片機(jī)、數(shù)字信號(hào)處理等課程，將傳感器采集到的信號(hào)進(jìn)行數(shù)模轉(zhuǎn)換，送入到單片機(jī)或計(jì)算機(jī)中，再進(jìn)行信號(hào)處理。舉一個(gè)比較簡單的例子，利用溫度傳感器采集溫度傳送到單片機(jī)中，通過LCD顯示當(dāng)前的溫度。測溫電路采用DS18B20溫度傳感器來采集溫度，利用單總線技術(shù)將其與AT89C51的P0接口相連接，顯示部分用LCD中的LM016L液晶顯示屏來作為顯示電路，將AT89C51中的P2口作為數(shù)據(jù)線，將P3口作為LCD的控制信號(hào)的連接端口。這些設(shè)計(jì)性的題目既可以讓學(xué)生體會(huì)到親自動(dòng)手做電路帶來的快樂，又可以鞏固學(xué)生學(xué)過的課程。2．3實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的完善目前我們的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容都是固定的，實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的安排應(yīng)該經(jīng)過多學(xué)期的完善，最終確定為最適合學(xué)生的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。開課的每學(xué)期結(jié)束后，聽取學(xué)生的感受和意見，調(diào)整實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，如增加學(xué)生們感興趣的實(shí)驗(yàn)部分，調(diào)整驗(yàn)證性和綜合性實(shí)驗(yàn)的難度以及兩部分內(nèi)容開設(shè)的比例。

3課程考核方面

目前我們的課程考核以期末考試為主要的評(píng)價(jià)方式，考核方法單一。成績比例更偏向于理論成績，學(xué)生的目光更集中在期末考試的試卷上，這使得實(shí)驗(yàn)部分無法引起學(xué)生的重視，不利于提高學(xué)生的動(dòng)手能力與創(chuàng)新能力。為了科學(xué)評(píng)測學(xué)生的學(xué)習(xí)效果，全面考察學(xué)生的應(yīng)用能力，課程考核方面也進(jìn)行了改革。期末考試成績分成兩部分，理論部分與實(shí)驗(yàn)部分各占50%，相對(duì)于現(xiàn)在而言提高了實(shí)驗(yàn)成績的比例。其中理論部分包括平時(shí)成績與期末考試成績。平時(shí)成績反映學(xué)生上課的出勤情況以及課堂表現(xiàn)與平時(shí)作業(yè)的完成情況，占理論成績的20%;期末考試的卷面成績占理論成績的80%。實(shí)驗(yàn)部分成績包括驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)成績與綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)成績。驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)成績體現(xiàn)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的準(zhǔn)備情況、實(shí)驗(yàn)課的表現(xiàn)以及實(shí)驗(yàn)報(bào)告質(zhì)量;綜合設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的成績，體現(xiàn)學(xué)生的實(shí)踐能力。這種考核方式更加科學(xué)合理，發(fā)揮了考核的積極功能。經(jīng)過幾年的探索與改革，我們找到了該課程適合學(xué)生的教學(xué)方法，既能夠愉快地完成教學(xué)任務(wù)，又能夠提高學(xué)生的實(shí)踐和創(chuàng)新能力，為學(xué)生將來無論是步入社會(huì)找工作，還是繼續(xù)學(xué)業(yè)打好了基礎(chǔ)。當(dāng)然這還是我們的初步探索，以后會(huì)加大教學(xué)的改革步伐，不斷提高傳感器與檢測課程的教學(xué)質(zhì)量。

［參考文獻(xiàn)］

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篇（3）

2大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)對(duì)象是大學(xué)一、二年級(jí)的學(xué)生，是物理專業(yè)學(xué)生進(jìn)入大學(xué)后的第一門實(shí)驗(yàn)課程，所以學(xué)好大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)對(duì)后續(xù)其它實(shí)驗(yàn)課程的學(xué)習(xí)至關(guān)重要．在多年的傳統(tǒng)教學(xué)模式下，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)現(xiàn)狀存在以下幾方面的問題．（1）教學(xué)計(jì)劃學(xué)時(shí)數(shù)少．受新教學(xué)計(jì)劃和新教學(xué)大綱的影響，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的學(xué)時(shí)數(shù)減少，實(shí)驗(yàn)理論課堂講授的時(shí)間更少，教師與學(xué)生的互動(dòng)很難進(jìn)行，啟發(fā)性和探究性教學(xué)難以實(shí)施[3]．（2）學(xué)生物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)水平參差不齊．來自城市優(yōu)質(zhì)學(xué)校的學(xué)生動(dòng)手能力較強(qiáng)，基本上都能夠在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)．而來自邊遠(yuǎn)農(nóng)村地區(qū)或城市部分面上中學(xué)的學(xué)生動(dòng)手能力相對(duì)較差，由于這些學(xué)校的實(shí)驗(yàn)設(shè)備不足，學(xué)校無法開展物理實(shí)驗(yàn)基本技能的訓(xùn)練，所以這些學(xué)生很難在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)完成實(shí)驗(yàn)，有些同學(xué)連最基本的測量儀表如電壓表、電流表都沒見過．（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果差，學(xué)生做完實(shí)驗(yàn)就忘記．由于受實(shí)驗(yàn)時(shí)間的限制，教師一般采用傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即先集中簡要介紹實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、儀器操作規(guī)程、原始數(shù)據(jù)記錄及數(shù)據(jù)處理與分析，再讓學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)操作和實(shí)驗(yàn)記錄．教師講授完這些教學(xué)內(nèi)容后，留給學(xué)生獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的時(shí)間少，學(xué)生怕無法按時(shí)完成，產(chǎn)生緊張情緒，對(duì)老師的啟發(fā)性提問不屑一顧，對(duì)一些實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象缺乏思考．雖然按要求完成了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄，也只是對(duì)老師的實(shí)驗(yàn)演示的重現(xiàn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)理解不透徹，做完實(shí)驗(yàn)就把操作忘記．等到期末操作考試時(shí)，面對(duì)曾經(jīng)做過的實(shí)驗(yàn)束手無策．（4）學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告書寫潦草，不規(guī)范，提交不及時(shí)．近年來，隨著高校擴(kuò)招，學(xué)生數(shù)多，教師隊(duì)伍建設(shè)跟不上，教師的教學(xué)工作量大，實(shí)驗(yàn)報(bào)告無法及時(shí)批改，堆積如山．（5）考核制度落后，有待改革．目前的考核方式是根據(jù)不同專業(yè)采用紙質(zhì)筆試或操作考試．有了網(wǎng)絡(luò)課程的試題庫后，就可以采用網(wǎng)上抽題網(wǎng)上筆試和網(wǎng)上抽題現(xiàn)場操作考試相結(jié)合的方式．

3基于Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢

Moodle(ModularObject-OrientedDevelopmentLearningEnvironment)是一套公開源代碼的網(wǎng)絡(luò)課程管理系統(tǒng)，Moodle翻譯成中文就是“面向?qū)ο蟮哪K化開發(fā)動(dòng)態(tài)學(xué)習(xí)環(huán)境”．Moodle是以建構(gòu)主義為教學(xué)依據(jù)，采用與我國新課程類似的模塊教學(xué)，它的基本模塊有：站點(diǎn)管理模塊、用戶管理模塊、課程管理模塊、作業(yè)模塊、論壇模塊、資源模塊、測試模塊等．Moodle作為網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)具有以下幾點(diǎn)優(yōu)勢[4-5]：（1）界面設(shè)計(jì)簡單、高效、安全，絕大部分教學(xué)內(nèi)容、資源等可即時(shí)添加、即時(shí)顯現(xiàn)．（2）支持多種課程形式和靈活多樣的學(xué)習(xí)活動(dòng)，例如Booking、ForumNG、Journal、Technical、wiki、協(xié)作程序教學(xué)等．教師能夠隨時(shí)選擇合適的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)，并根據(jù)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況調(diào)整生成新的課程目標(biāo)．（3）教師可以查看成員日志，統(tǒng)計(jì)每個(gè)學(xué)生的活動(dòng)細(xì)節(jié)如最后訪問時(shí)間、閱讀次數(shù)，匯編每個(gè)學(xué)生的詳細(xì)報(bào)告．一般訪問次數(shù)多的學(xué)生，學(xué)習(xí)比較認(rèn)真，學(xué)習(xí)成績也比較好．（4）教師可以布置作業(yè)，平臺(tái)可以自動(dòng)記錄學(xué)生上傳作業(yè)的時(shí)間，教師可以隨時(shí)查看學(xué)生的作業(yè)，并在平臺(tái)上進(jìn)行評(píng)定，了解教學(xué)效果．平臺(tái)即時(shí)把評(píng)判結(jié)果反饋給學(xué)生，使學(xué)生能及時(shí)修改并再次提交．（5）支持教師的混合式教學(xué)和學(xué)生的個(gè)性化學(xué)習(xí)，幫助教師與學(xué)生在協(xié)助的在線環(huán)境中交流．有多種類型的論壇如聊天室、課程新聞?dòng)懻搮^(qū)、教學(xué)討論區(qū)等供選擇，促進(jìn)了教師與學(xué)員、學(xué)員與學(xué)員、學(xué)員與課程之間的交互．（6）支持多種格式文件資源的上傳，如Word、Powerpoint、Flash、視頻和聲音等電子文檔．

4《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》網(wǎng)絡(luò)課程的設(shè)計(jì)

基于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)特點(diǎn)和Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)的優(yōu)勢，設(shè)計(jì)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)課程，可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的不足．該網(wǎng)絡(luò)課程的總體設(shè)計(jì)如圖1所示，網(wǎng)絡(luò)課程主界面截圖如圖2所示，各主要功能模塊介紹如下：（1）用戶管理．用戶成員包括管理員、課程創(chuàng)建者、教師、無編輯權(quán)教師、學(xué)生、訪客等．教師可以手動(dòng)添加學(xué)生名單，也可以設(shè)置“選課密碼”讓學(xué)生自己選課成為該課程學(xué)員．（2）課程設(shè)置．教師可以對(duì)課程名稱、課程簡介、課程開始時(shí)間和結(jié)束時(shí)間、課程格式、外觀、命名角色進(jìn)行設(shè)置．（3）實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源．包括課程基本信息、實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目、實(shí)驗(yàn)講義下載、實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻、虛擬仿真實(shí)••105驗(yàn)、基于Excel的數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)儀器介紹、優(yōu)秀學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告展示等．課程基本信息：包括課程介紹、實(shí)驗(yàn)教學(xué)大綱、實(shí)驗(yàn)考試大綱、教師隊(duì)伍介紹、互聯(lián)網(wǎng)上的其它教學(xué)資源鏈接．實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目：根據(jù)學(xué)校開展的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目力熱、電磁、光學(xué)等實(shí)驗(yàn)，分別進(jìn)行獨(dú)一介紹，介紹內(nèi)容包括實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)步驟、數(shù)據(jù)記錄及處理．實(shí)驗(yàn)講義下載：教師每學(xué)期都會(huì)對(duì)教學(xué)內(nèi)容做適當(dāng)?shù)男薷模峁┳钚码娮影娴膶?shí)驗(yàn)講義和其它網(wǎng)絡(luò)上的優(yōu)秀教材供學(xué)生參考．實(shí)驗(yàn)教學(xué)視頻：將教師的課堂教學(xué)視頻、實(shí)驗(yàn)操作視頻等通過采集錄制、剪輯、字幕后期處理，或針對(duì)具體某一實(shí)驗(yàn)操作流程、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的觀察等制作成微視頻、微課上傳到該模塊，供學(xué)生課前預(yù)習(xí)，課后復(fù)習(xí)．支持多種視頻格式如MP4、FLV等，但為了保證視頻能兼容各類終端（如PC、安卓、蘋果）系統(tǒng)的各種瀏覽器，實(shí)現(xiàn)視頻的在線播放，教師在上傳視頻之前，應(yīng)先將視頻轉(zhuǎn)換成MP4格式（采用AVC720p或者AVC480p），視頻上傳后將視頻文件名稱改為英文名稱．虛擬仿真實(shí)驗(yàn)：該模塊添加了由中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)基礎(chǔ)物理中心研發(fā)的霍爾效應(yīng)、雙臂電橋測電阻、熱敏電阻溫度特性等部分物理仿真實(shí)驗(yàn)和由學(xué)校師生自行開發(fā)的基于LabVIEW的虛擬示波器、虛擬信號(hào)發(fā)生器等虛擬儀器．利用虛擬實(shí)驗(yàn)或仿真實(shí)驗(yàn)輔助實(shí)驗(yàn)教學(xué)，可以打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的束縛，有利于學(xué)生能動(dòng)性的發(fā)揮，讓學(xué)生有更多的時(shí)間討論和解釋實(shí)驗(yàn)結(jié)果、反思實(shí)驗(yàn)過程，同時(shí)也能促進(jìn)同學(xué)之間的合作與互動(dòng)，減少實(shí)驗(yàn)設(shè)備與空間，節(jié)約資金，改善實(shí)驗(yàn)條件[6]．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)：利用Excel、Origin等軟件制作實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理模板，輸入原始數(shù)據(jù)后，便能直接計(jì)算出實(shí)驗(yàn)結(jié)果．該功能應(yīng)用于實(shí)驗(yàn)室，提供給學(xué)生檢查實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)是否正確，能減少實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的時(shí)間．實(shí)驗(yàn)儀器介紹：該部分包含實(shí)驗(yàn)儀器圖片和儀器使用說明及注意事項(xiàng)．讓學(xué)生在做實(shí)驗(yàn)之前，先了解和熟悉實(shí)驗(yàn)儀器的使用方法，減少實(shí)驗(yàn)時(shí)間，提高實(shí)驗(yàn)質(zhì)量．優(yōu)秀學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告展示：教師可以挑選一些優(yōu)秀的學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告進(jìn)行展示、表揚(yáng)，起到示范作用．一些典型錯(cuò)誤的學(xué)生實(shí)驗(yàn)報(bào)告，也可以經(jīng)教師批改指正后展示，防止學(xué)生重復(fù)錯(cuò)誤．教學(xué)課件下載：提供教師的課件及教學(xué)資料，方便學(xué)生自學(xué)．基礎(chǔ)較差的學(xué)生能重新學(xué)習(xí)掌握基本知識(shí)，而優(yōu)等生則能發(fā)現(xiàn)更深層次的問題[7]．（4）實(shí)驗(yàn)室開放預(yù)約：該功能有利于開放實(shí)驗(yàn)室的科學(xué)管理和方便想補(bǔ)做實(shí)驗(yàn)或提高實(shí)驗(yàn)的同學(xué)預(yù)約實(shí)驗(yàn)時(shí)間．（5）網(wǎng)上考試系統(tǒng)：教師可以對(duì)每個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目直接添加小測驗(yàn)，也可以利用MQE試題編輯軟件制作試題庫后，再添加到該模塊中．小測驗(yàn)用于課程的正式考試、每一實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的測驗(yàn)、使用以往舊題目做練習(xí)性測驗(yàn)、提供學(xué)生表現(xiàn)立即反饋、讓學(xué)生自我評(píng)價(jià)．學(xué)生期末考試方式，采用網(wǎng)上隨機(jī)抽題，網(wǎng)上筆試和實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場操作考試，省去了人工紙質(zhì)抽題的麻煩．（6）實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng)．該模塊包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交、教學(xué)討論區(qū)和教學(xué)信息．實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交模塊：對(duì)于部分實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，鼓勵(lì)學(xué)生利用計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并完成一份完整的實(shí)驗(yàn)報(bào)告，通過作業(yè)提交功能提交，教師可以隨時(shí)隨地利用移動(dòng)終端網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行批改和評(píng)價(jià)．教學(xué)討論區(qū)模塊：該討論區(qū)的類型有博客形式的標(biāo)準(zhǔn)討論區(qū)、單個(gè)簡單話題、單個(gè)人發(fā)表一個(gè)話題、問題及解答討論區(qū)和一般問題的標(biāo)準(zhǔn)討論區(qū)．教師提出一些實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題，供學(xué)生進(jìn)行討論、探究．隨著學(xué)生應(yīng)用手機(jī)微信的普及，教師可以利用微信的群聊功能，在微信中建立群聊，將“群二維碼名片”到網(wǎng)絡(luò)課程中，學(xué)生通過微信“掃一掃”就能加入群聊，進(jìn)而開展基于微信的教學(xué)互動(dòng)．教學(xué)信息模塊：利用新聞?dòng)懻搮^(qū)普通新聞與通告，把學(xué)生實(shí)驗(yàn)安排表、實(shí)驗(yàn)分組情況表，考勤統(tǒng)計(jì)表、成績統(tǒng)計(jì)表等到網(wǎng)絡(luò)課程上，方便學(xué)生及時(shí)掌握課程教學(xué)信息．還可以本學(xué)科學(xué)術(shù)講座、學(xué)術(shù)交流活動(dòng)、學(xué)科最新研究動(dòng)態(tài)、物理實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)大賽和學(xué)生獲獎(jiǎng)新聞等信息．（7）實(shí)驗(yàn)教學(xué)評(píng)價(jià)．評(píng)價(jià)的類型有反饋、互動(dòng)評(píng)價(jià)和投票．反饋可建立自定義的問卷調(diào)查；互動(dòng)評(píng)價(jià)允許收集、查看以及評(píng)價(jià)學(xué)生的工作；在投票模塊中，教師提出一個(gè)問題，并給出多個(gè)應(yīng)答選項(xiàng)，由學(xué)生在線投票．

5結(jié)束語

利用基于Moodle網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能夠有效彌補(bǔ)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)之不足，能夠充分運(yùn)用以教師為主導(dǎo)和學(xué)生為主體的教學(xué)活動(dòng)，有利于加強(qiáng)教師與學(xué)生之間的交流和互動(dòng)，也有利于加快推進(jìn)學(xué)校教育信息化管理和提高實(shí)驗(yàn)室信息化管理水平．

作者:黃賢群 石燕飛 劉秋武 單位:韓山師范學(xué)院

參考文獻(xiàn)：

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篇（4）

中國分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

一、引言

《傳感器與檢測技術(shù)》作為自動(dòng)化、測控技術(shù)與儀器及電子信息工程等專業(yè)的專業(yè)課程，具有很強(qiáng)的實(shí)踐性和應(yīng)用性，同時(shí)傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)是整個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)中的一個(gè)重要組成部分。長期以來，理論教學(xué)重于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的觀念根深蒂固，影響了傳感器教學(xué)的效果，為適應(yīng)應(yīng)用型人才培養(yǎng)目標(biāo)，傳統(tǒng)的傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)迫切需要改革。

二、傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的主要問題

1.實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目驗(yàn)證性多于設(shè)計(jì)性和綜合性

目前，我院使用的傳感器實(shí)驗(yàn)裝置是由浙江天煌提供的型傳感器實(shí)驗(yàn)箱，所提供的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目大多為驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計(jì)性、綜合性的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容較少。比如電阻應(yīng)變式傳感器、電感式傳感器、電容式傳感器、霍爾式傳感器、熱電阻傳感器和光電式傳感器等，用來驗(yàn)證傳感器的工作原理、被測量與電量之間如何轉(zhuǎn)換；學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)了解傳感器的物理效應(yīng)，比如，電阻應(yīng)變式傳感器，當(dāng)施加壓力時(shí)，傳感器的電阻發(fā)生變化，通過測量電路，轉(zhuǎn)換成電壓輸出，這樣的實(shí)驗(yàn)，與實(shí)際工程相差甚遠(yuǎn)。工程中，需要的是傳感器的參數(shù)、特性和使用方法等，以至于學(xué)生沒有更多的實(shí)踐空間，與工程實(shí)踐脫節(jié)嚴(yán)重。

2.實(shí)驗(yàn)內(nèi)容單調(diào)

目前，我院使用的傳感器實(shí)驗(yàn)箱對(duì)學(xué)生的開放程度比較低，傳感器的測量電路學(xué)生很少接觸到，不涉及或很少涉及傳感器的安裝、接線和信號(hào)處理等，學(xué)生只是進(jìn)行簡單的接線，記錄實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)原理和方法根本不去關(guān)心，這種通過實(shí)驗(yàn)箱完成的以驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)為主的實(shí)驗(yàn)方式不利于培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性和動(dòng)手能力；有時(shí)傳感器實(shí)驗(yàn)?zāi)K出現(xiàn)故障時(shí)，學(xué)生會(huì)比較感興趣，想拆開看看里面到底是什么結(jié)構(gòu)，經(jīng)過仔細(xì)研究會(huì)發(fā)現(xiàn)里面的電路比實(shí)驗(yàn)本身要有趣得多。而且，大多數(shù)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的都是測量壓力、位移和溫度等，對(duì)于振動(dòng)、轉(zhuǎn)速等不能測量，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目比較單一。根據(jù)目前培養(yǎng)方案的實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)分配，實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要集中在壓力、位移和溫度的測量，比如位移的測量，雖然不同的傳感器原理不同，但實(shí)驗(yàn)操作步驟及接線相似，對(duì)學(xué)生動(dòng)手能力沒有提高，限制了學(xué)生的創(chuàng)新思維。

3.教學(xué)方式單調(diào)枯燥

傳統(tǒng)的傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)是注入式的，從實(shí)驗(yàn)原理、步驟、實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)，都面面俱到地由老師講解，然后學(xué)生被動(dòng)地按老師的演示方法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這使學(xué)生處于被動(dòng)的學(xué)習(xí)狀態(tài)，甚至有的學(xué)生做完后還不知道做這個(gè)實(shí)驗(yàn)為什么這樣做，扼制了學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀性、創(chuàng)造性，阻礙了學(xué)生的全面綜合素質(zhì)的培養(yǎng)，實(shí)驗(yàn)效果一般。

4.實(shí)驗(yàn)考核手段單一

傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績是按照實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況進(jìn)行考核，包括實(shí)驗(yàn)預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)操作步驟、實(shí)驗(yàn)結(jié)果及數(shù)據(jù)處理等，存在同學(xué)之間互相抄襲的問題，不能夠真實(shí)反映學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)掌握的真實(shí)水平。為了激發(fā)學(xué)生實(shí)驗(yàn)的積極性，將實(shí)驗(yàn)成績計(jì)入學(xué)生的平時(shí)成績，占30%～40%。

三、傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的應(yīng)對(duì)措施

1.深化傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革，著力培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力

根據(jù)傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的問題，對(duì)目前的傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行全面改革：從教師的教學(xué)觀念，到學(xué)生的實(shí)驗(yàn)的目的等各方面都要認(rèn)識(shí)到傳感器實(shí)驗(yàn)在傳感器教學(xué)中的重要性，在實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)中不斷培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立的操作動(dòng)手能力。總體上說，注重引導(dǎo)，使學(xué)生普遍對(duì)實(shí)驗(yàn)重視程度提高，能主動(dòng)預(yù)習(xí)準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)，甚至帶著問題進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。

2.改革傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容及方法

（1）實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的改革

為使學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)，掌握傳感器的基本原理，鞏固教學(xué)內(nèi)容；在實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中除了要求學(xué)生得出實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)外，還要求對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，包括非線性誤差、靈敏度的計(jì)算及思考題的分析等。同時(shí)，開發(fā)設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，如電子秤，對(duì)電子秤標(biāo)定時(shí)要反復(fù)調(diào)節(jié)差動(dòng)放大器增益電位器Rw3及零位電位器 Rw4，直至托盤空時(shí)電壓表顯示為0V，200g砝碼時(shí)顯示為0.2V，反復(fù)調(diào)節(jié)最終是可以達(dá)到要求。

（2）實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革

在實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法上，要注意因材施教，采用啟發(fā)式教學(xué)方法。實(shí)驗(yàn)課前要求學(xué)生預(yù)習(xí)，課上根據(jù)具體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目的特點(diǎn)，可以不進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)，只簡單介紹傳感器的結(jié)構(gòu)、原理，注意事項(xiàng)，讓學(xué)生自己動(dòng)手操作，發(fā)揮主觀能動(dòng)性。教師對(duì)學(xué)生操作過程中存在的問題進(jìn)行指導(dǎo)，并對(duì)測量結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)收。比如在做差動(dòng)變壓器零點(diǎn)殘余電壓測試實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生調(diào)不出來零點(diǎn)殘余電壓時(shí)銜鐵對(duì)應(yīng)的位置，這時(shí)老師可以提問學(xué)生，差動(dòng)變壓器銜鐵向兩個(gè)方向移動(dòng)，輸出電壓的大小和相位都是怎么變化的，明白了移動(dòng)方向不同，相位不同，就能夠根據(jù)示波器上的波形判斷出什么位置時(shí)的輸出電壓是零點(diǎn)殘余電壓。通過像這個(gè)實(shí)驗(yàn)一樣的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法改革，我們認(rèn)識(shí)到如果在每次實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)中都能夠采用啟發(fā)式的方法引導(dǎo)學(xué)生，那么學(xué)生就能夠舉一反三，還能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

3.改革課程考核方法

學(xué)生通過實(shí)驗(yàn)不僅能很好理解理論知識(shí)，還可以培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手、創(chuàng)新能力。因此，將實(shí)驗(yàn)成績考核定位在是否理解并靈活應(yīng)用所學(xué)知識(shí)以及鼓勵(lì)創(chuàng)新實(shí)踐的過程，而不僅僅是結(jié)果正確與否。以實(shí)驗(yàn)課的上課經(jīng)驗(yàn)，采用當(dāng)面驗(yàn)收的方式，通過演示和口頭介紹展示實(shí)驗(yàn)過程，學(xué)生完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。實(shí)驗(yàn)成績包括學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的測量；同時(shí)為了確保實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的真實(shí)性，要求每組學(xué)生提交一份實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，由指導(dǎo)教師確認(rèn)后成績才有效。

四、傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革效果分析

通過傳感器實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的改革實(shí)踐，改革的目的就是要讓學(xué)生感覺到每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都是一次挑戰(zhàn)，必須要有充分的準(zhǔn)備、細(xì)心的操作和靈活的思維。每一次實(shí)驗(yàn)的完成，不僅要讓學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Φ玫匠浞值挠?xùn)練和提高，更重要的是要激發(fā)學(xué)生的主觀性和創(chuàng)造性。

實(shí)踐證明：改革傳統(tǒng)的教學(xué)方法，采用啟發(fā)式教學(xué)法進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)，能很好地激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)的興趣，明顯提高教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)：

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關(guān)鍵詞: 獨(dú)立學(xué)院;物理實(shí)驗(yàn);教學(xué)改革

Key words: independent college;physics experiment;teaching reform

中圖分類號(hào):G64文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1006-4311(2010)14-0124-02

0引言

物理學(xué)是一門以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ)的學(xué)科,所有物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)、物理理論的建立,都是在嚴(yán)格的實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上總結(jié)概括出來的,物理實(shí)驗(yàn)它反映了理工科實(shí)驗(yàn)的共性和普遍性問題。所以,它不僅應(yīng)讓學(xué)生受到嚴(yán)格的、系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)技能訓(xùn)練,掌握科學(xué)實(shí)驗(yàn)的基本知識(shí)、方法和技巧,更主要的是要培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目茖W(xué)思維能力和創(chuàng)新精神,培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際、分析和解決實(shí)際問題的能力,特別是與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展相適應(yīng)的綜合能力,雖然在一些院校物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)獨(dú)立設(shè)課,但是教學(xué)內(nèi)容偏舊,范圍偏窄,教學(xué)方法傳統(tǒng),教學(xué)組織不靈活,這與目前獨(dú)立學(xué)院培養(yǎng)應(yīng)用型人才的要求不適應(yīng)。

1獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的背景

1.1 獨(dú)立學(xué)院的現(xiàn)狀和培養(yǎng)目標(biāo)獨(dú)立學(xué)院是一種既不同于普通高等教育、又不同于高等職業(yè)教育的特殊類型的高等院校,其目標(biāo)是培養(yǎng)既有一定的理論基礎(chǔ),又具備較強(qiáng)實(shí)踐能力的高素質(zhì)應(yīng)用型人才。獨(dú)立學(xué)院的生源大致可以分為三種:①部分基礎(chǔ)比較好的學(xué)生,他們學(xué)習(xí)主動(dòng)積極,在老師的指導(dǎo)下,能很好的完成學(xué)習(xí)任務(wù),這部分學(xué)生所占比例較少;②有相當(dāng)一批學(xué)生,基礎(chǔ)知識(shí)薄弱,對(duì)抽象理論知識(shí)的接受能力、邏輯分析能力、學(xué)習(xí)的主動(dòng)性較差,這部分學(xué)生占了絕大部分;③有極少數(shù)學(xué)生,學(xué)習(xí)興趣不濃厚,學(xué)習(xí)信心不足;意志薄弱,自我控制能力較差,學(xué)習(xí)目的不明確。

1.2 傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)面臨的挑戰(zhàn)首先,傳統(tǒng)的普通物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)活動(dòng),以老師的“教”為中心,教材中對(duì)實(shí)驗(yàn)的目的、內(nèi)容、方法、步驟寫得明明白白,甚至設(shè)計(jì)好實(shí)驗(yàn)表格及部分?jǐn)?shù)據(jù),由教師準(zhǔn)備好實(shí)驗(yàn)儀器。總之,一應(yīng)俱全,學(xué)生只需要按部就班就可以了;其次,實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)較多,設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)較少;單一性的實(shí)驗(yàn)多,綜合性的實(shí)驗(yàn)少,而且傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)陳舊,很少有現(xiàn)代化的氣息[1]。同時(shí),實(shí)驗(yàn)考核方法不完善,學(xué)生的實(shí)驗(yàn)成績往往以實(shí)驗(yàn)報(bào)告為主,而忽略了實(shí)驗(yàn)過程中學(xué)生的實(shí)際操作和創(chuàng)新想法。學(xué)生只是被動(dòng)地重復(fù)實(shí)驗(yàn)步驟,忽略了學(xué)生認(rèn)知過程中的主觀能動(dòng)性,束縛了學(xué)生的思想,使學(xué)生的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考能力得不到培養(yǎng),限制了對(duì)學(xué)生創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

2獨(dú)立學(xué)院大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的設(shè)想

2.1 更新教學(xué)觀念傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目被分為力、熱、電、光等各自獨(dú)立封閉的狀態(tài)。往往只是教科書上已有的基本物理規(guī)律、定律的簡單重復(fù)。二十世紀(jì)后期,科學(xué)技術(shù)發(fā)展的巨大成就很少能在基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中得到反映。因此,學(xué)生對(duì)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)課越來越感到枯燥無味,嚴(yán)重地阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性、主動(dòng)性、創(chuàng)造性以及現(xiàn)代科學(xué)思維方法的形成。所以,要樹立以“學(xué)生發(fā)展為中心”的教育理念,把物理實(shí)驗(yàn)作為發(fā)展學(xué)生個(gè)性、啟迪學(xué)生創(chuàng)造性思維、啟發(fā)學(xué)生主動(dòng)獲取知識(shí)、培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力的最佳環(huán)境[2]。教學(xué)中要講科學(xué)的概念和規(guī)律是怎么產(chǎn)生的?當(dāng)時(shí)科學(xué)家為什么要設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn)?有的實(shí)驗(yàn)成果則產(chǎn)生了一個(gè)新的科學(xué)領(lǐng)域或者一個(gè)新的產(chǎn)業(yè),介紹當(dāng)時(shí)的科學(xué)技術(shù)背景和經(jīng)濟(jì)背景。

2.2 改革教學(xué)內(nèi)容根據(jù)當(dāng)今物理學(xué)的發(fā)展方向和新時(shí)代對(duì)人才的要求,及時(shí)更新教學(xué)內(nèi)容是必要的。而獨(dú)立學(xué)院作為“教學(xué)型大學(xué)”,主要是為社會(huì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才,更加應(yīng)該注重把當(dāng)前的新技術(shù)、實(shí)用性實(shí)驗(yàn)技能融入到一些常見的物理實(shí)驗(yàn)里。例如,電橋?qū)嶒?yàn)強(qiáng)調(diào)在工業(yè)檢測中對(duì)高、中、低值電阻測定的條件,尤其是橋式電路在智能儀器儀表、傳感儀器中的廣泛使用;偏光實(shí)驗(yàn)可與制藥、食品加工、立體電影的觀賞等應(yīng)用相聯(lián)系;等厚干涉實(shí)驗(yàn)在當(dāng)今檢驗(yàn)表面粗糙程度和細(xì)絲直徑的應(yīng)用,特別在精確測量微小位移等方面的重要意義;利用霍爾效應(yīng)做的磁控開關(guān),檢測材料屏蔽的能力,并用其來限位、測距等。可適當(dāng)涉及部分光譜技術(shù)、真空技術(shù)、磁共振技術(shù)、光電技術(shù)、傳感器技術(shù)、光學(xué)信息處理等方面內(nèi)容,使得實(shí)驗(yàn)教學(xué)更具有現(xiàn)代的氣息,這樣能夠激發(fā)學(xué)生對(duì)物理實(shí)驗(yàn)的興趣。

我們可以在傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上,進(jìn)一步精減、精選一部分經(jīng)典的物理實(shí)驗(yàn),根據(jù)不同專業(yè)教學(xué)目的的側(cè)重點(diǎn)不同,可把普通物理實(shí)驗(yàn)按基本型實(shí)驗(yàn)、提高型實(shí)驗(yàn)、開放設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn)三大模塊進(jìn)行建設(shè)。打破固定的教學(xué)時(shí)間、固定的教學(xué)地點(diǎn)、固定的教學(xué)班級(jí),分層次教學(xué),因材施教。基本型實(shí)驗(yàn),主要為基本物理量的測量、基本實(shí)驗(yàn)儀器的使用、基本實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練和基本測量方法與誤差分析等,涉及到力、熱、電、光、近代和物理各個(gè)學(xué)科,為普及性實(shí)驗(yàn)。提高型實(shí)驗(yàn),根據(jù)學(xué)院專業(yè)體系的不同,結(jié)合不同專業(yè)課程特點(diǎn),開設(shè)適合不同專業(yè)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目和內(nèi)容。譬如,電子類專業(yè)可開設(shè)示波器實(shí)驗(yàn);再例如惠斯登電橋可以測量電阻、電容、電感、溫度、頻率、及壓力等許多物理量,同時(shí)也可應(yīng)用在自動(dòng)控制技術(shù)中,要向工程技術(shù)領(lǐng)域延伸,加強(qiáng)專業(yè)、職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)。開放設(shè)計(jì)型實(shí)驗(yàn),學(xué)生在教師指導(dǎo)下,自己設(shè)計(jì)方案來完成實(shí)驗(yàn),從而培養(yǎng)學(xué)生的綜合思維和創(chuàng)造能力。學(xué)生通過做設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),從成功與失敗中受到訓(xùn)練,得到素質(zhì)的提高[3]。

2.3 改革教學(xué)手段、實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ皆趥鹘y(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,實(shí)驗(yàn)一般都是實(shí)行大循環(huán),不可避免地出現(xiàn)理論和實(shí)驗(yàn)不同步的現(xiàn)象,由于受到實(shí)驗(yàn)課學(xué)時(shí)的限制,不能在課堂中詳細(xì)講解實(shí)驗(yàn)原理和推導(dǎo)過程,而獨(dú)立學(xué)院的學(xué)生基礎(chǔ)較差,所以可引用計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù),將一部分實(shí)驗(yàn)做成多媒體課件,并在課件中插入一些在黑板上比較難畫的圖,儀器全貌,或部分實(shí)驗(yàn)的動(dòng)態(tài)演示過程,能夠幫助學(xué)生更深入地理解實(shí)驗(yàn)原理。

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課程中所開設(shè)的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,都是教學(xué)大綱或者教材規(guī)定了實(shí)驗(yàn)步驟、實(shí)驗(yàn)方法。學(xué)生大部分都是被動(dòng)跟著教材或者教師規(guī)定的程序來做實(shí)驗(yàn)。所以,將一些已知的實(shí)驗(yàn)步驟有意去掉,留給學(xué)生一定的思維空間,突出重點(diǎn)內(nèi)容,其余則點(diǎn)到為止。啟發(fā)學(xué)生去思考和研究實(shí)驗(yàn)方法,鼓勵(lì)學(xué)生自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案,探索實(shí)驗(yàn)步驟,尋找實(shí)驗(yàn)結(jié)論從而完成實(shí)驗(yàn),培養(yǎng)他們的創(chuàng)新能力、實(shí)驗(yàn)動(dòng)手能力和綜合能力。

3物理實(shí)驗(yàn)考核方法改革

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)考核方法,旨在提高教與學(xué)兩方面的積極性,現(xiàn)有的物理實(shí)驗(yàn)考核大都由兩大部分構(gòu)成,即平時(shí)成績與實(shí)驗(yàn)成績,平時(shí)成績包括實(shí)驗(yàn)報(bào)告和出勤率以及實(shí)驗(yàn)課堂上的表現(xiàn)。實(shí)驗(yàn)課程考核的內(nèi)容,主要包括學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)方法、操作過程、數(shù)據(jù)處理方法等的掌握。針對(duì)有些學(xué)生在做完物理實(shí)驗(yàn)以后進(jìn)行專業(yè)課實(shí)驗(yàn)時(shí),發(fā)生連基本物理儀器都不會(huì)使用的尷尬情況的現(xiàn)象,我們同時(shí)也應(yīng)加強(qiáng)對(duì)成績考核的管理。所以,實(shí)驗(yàn)成績應(yīng)由兩部分構(gòu)成:平時(shí)實(shí)驗(yàn)成績和期末考試成績。為了進(jìn)一步保證實(shí)驗(yàn)課的教學(xué)質(zhì)量,提高學(xué)生的動(dòng)手操作能力,培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)學(xué)生的期末考試應(yīng)采用了操作考核的方法。實(shí)驗(yàn)操作,可采用抽簽的方式,讓學(xué)生獨(dú)立完成本學(xué)期的一個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。而答題可以有書面形式和面試兩種,考核內(nèi)容涉及誤差理論、實(shí)驗(yàn)技術(shù)以及創(chuàng)新能力等方面。這樣在判定學(xué)生實(shí)驗(yàn)成績時(shí),避免了單一憑借學(xué)生的實(shí)驗(yàn)報(bào)告完成情況,而忽視學(xué)生對(duì)知識(shí)的真正掌握。

4結(jié)語

獨(dú)立院校學(xué)生大多理論基礎(chǔ)薄弱,根據(jù)學(xué)生自身特點(diǎn),更新教學(xué)觀念,改革教學(xué)內(nèi)容和和手段,在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中采用啟發(fā)式,互動(dòng)式,探究式的教學(xué)模式,充分調(diào)整學(xué)生的認(rèn)知情緒,使學(xué)生由被動(dòng)變?yōu)橹鲃?dòng),這才是我們走出獨(dú)立學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)困境的最好方法。

參考文獻(xiàn):

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中圖分類號(hào)：G424 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》和《大學(xué)物理》兩門課程具有同等的重要地位。物理實(shí)驗(yàn)課將使學(xué)生得到系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法和實(shí)驗(yàn)技能的訓(xùn)練，了解科學(xué)實(shí)驗(yàn)的主要過程和基本方法，為日后的科學(xué)實(shí)驗(yàn)活動(dòng)奠定初步基礎(chǔ)。①可是，學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)并沒有給予足夠的重視。筆者對(duì)該問題進(jìn)行分析，總結(jié)其原因，提出實(shí)驗(yàn)課教學(xué)的幾點(diǎn)看法。

1 學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)沒有興趣的原因分析

1.1 學(xué)生的興趣習(xí)慣養(yǎng)成

在中學(xué)，由于物理不是主科，課時(shí)很少，尤其是在高一階段，力學(xué)分析本身就難，可是每周只有兩三節(jié)課上物理，可以說每上一節(jié)課時(shí)前面講了什么都忘光了，老師上課既要做好復(fù)習(xí)又要追趕教學(xué)進(jìn)度，每節(jié)課對(duì)老師來說那是相當(dāng)?shù)慕鹳F，為了高考，做實(shí)驗(yàn)的機(jī)會(huì)就很少了（因?yàn)樽鰧?shí)驗(yàn)不如講實(shí)驗(yàn)見效快），本來學(xué)生很喜歡物理，但經(jīng)過一年的高中學(xué)習(xí)感覺物理越來越難學(xué)了，這樣就導(dǎo)致學(xué)生懼怕物理，動(dòng)手能力當(dāng)然得不到鍛煉。中學(xué)的學(xué)習(xí)是憑自己的感覺、興趣學(xué)習(xí)或被強(qiáng)迫學(xué)習(xí)。進(jìn)入大學(xué)后缺少老師、家長的強(qiáng)迫，自己就不知所措了，迷茫了，沒有養(yǎng)成良好的學(xué)習(xí)習(xí)慣，缺少學(xué)習(xí)動(dòng)力。大一、大二的學(xué)生還沒有完全適應(yīng)大學(xué)的學(xué)習(xí)生活，還處在中學(xué)生思維習(xí)慣中。體現(xiàn)在上課注意力不集中，老師講實(shí)驗(yàn)原理、電路連接技巧、數(shù)據(jù)處理及注意事項(xiàng)時(shí)，學(xué)生在下面并沒有認(rèn)真地聽，動(dòng)手做實(shí)驗(yàn)時(shí)出現(xiàn)了許多問題。

1.2 大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的銜接

中學(xué)物理重點(diǎn)介紹了經(jīng)典物理學(xué)的基本概念和基本規(guī)律，并對(duì)近代物理學(xué)的基本思想進(jìn)行了簡單介紹，同時(shí)對(duì)教材內(nèi)容進(jìn)行模塊化處理，方便學(xué)生進(jìn)行選擇。②由于中學(xué)物理模塊化處理，學(xué)生的學(xué)到的知識(shí)是不完整的，不同地方的學(xué)校選學(xué)的內(nèi)容是不一樣的（高中教材選修3-3、3-4、3-5高考只要求選其一），做過的實(shí)驗(yàn)也不一樣，有的實(shí)驗(yàn)條件好的學(xué)校做的實(shí)驗(yàn)多些，有的學(xué)校則很少做實(shí)驗(yàn)，為了高考也只好講實(shí)驗(yàn)。這樣一來，有的學(xué)生沒學(xué)到熱學(xué)、光學(xué)，有的沒學(xué)到振動(dòng)和波、有的沒學(xué)到動(dòng)量和近代物理知識(shí)。

在中學(xué)，自習(xí)老師去輔導(dǎo)，有問題能及時(shí)得到解決，中學(xué)的老師更貼近學(xué)生的學(xué)習(xí)生活。進(jìn)入大學(xué)之后物理學(xué)習(xí)更偏向抽象推導(dǎo)，依托強(qiáng)大的數(shù)學(xué)工具可以將研究進(jìn)行得更深入也更精確。在大學(xué)，老師對(duì)物理概念講解多，課堂知識(shí)密度大，低年級(jí)的學(xué)生很不適應(yīng)，他們更留戀高中的學(xué)習(xí)生活。由于這些銜接問題，導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)，在理解實(shí)驗(yàn)原理上感到困難，對(duì)實(shí)驗(yàn)的重要性認(rèn)識(shí)不夠，缺少基本的實(shí)驗(yàn)操作技能，有的甚至連接簡單的線路都不會(huì)，只能是依葫蘆畫瓢的完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告。

1.3 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)和大學(xué)物理兩門課程的銜接

物理實(shí)驗(yàn)從原來的物理課程中分離出來，形成了一門獨(dú)立的課程后，教學(xué)時(shí)間安排上與大學(xué)物理不同步，大一下學(xué)期開始上實(shí)驗(yàn)課，力、熱、電、光、近代物理各方面實(shí)驗(yàn)全有。大學(xué)物理還沒講到的知識(shí)可能在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中就要用到，所以在做實(shí)驗(yàn)時(shí)難免會(huì)遇到些新知識(shí)、新概念，這樣，老師講的就顯得多了，有點(diǎn)不像實(shí)驗(yàn)課，這也導(dǎo)致學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)課的不適應(yīng)，加大了學(xué)生的認(rèn)知難度，實(shí)驗(yàn)時(shí)困難重重。

1.4 現(xiàn)在的大學(xué)生有相當(dāng)一部分是在混學(xué)歷

這些沒有明確的學(xué)習(xí)目標(biāo)、沒有責(zé)任感、沒有一個(gè)遠(yuǎn)大的理想的人不知道自己應(yīng)該怎樣度過大學(xué)時(shí)光，當(dāng)然對(duì)學(xué)習(xí)知識(shí)不會(huì)產(chǎn)生興趣。

2 實(shí)驗(yàn)課教學(xué)改進(jìn)的幾點(diǎn)思考

2.1 興趣是最好的老師，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)也要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

（1）通過聯(lián)系生活實(shí)際，將本實(shí)驗(yàn)的重要性告訴學(xué)生，可以激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。教師在備課時(shí)應(yīng)關(guān)注實(shí)驗(yàn)在實(shí)際中的應(yīng)用。如《用箱式電位差計(jì)測量熱電偶的溫差電動(dòng)勢》可以告訴學(xué)生我們家里用的燃?xì)庠钣械碾姶砰y就是用溫差電動(dòng)勢原理控制燃?xì)狻⒓皶r(shí)報(bào)警的，簡單地講一下其工作原理；《RLC串聯(lián)電路的暫態(tài)過程研究》可以聯(lián)系供電設(shè)備中實(shí)際電路。當(dāng)電源接通或斷開后的“瞬間”，這時(shí)電路中的電流或電壓可能出現(xiàn)過電壓或過電流的現(xiàn)象，如果不預(yù)先考慮到暫態(tài)過程中的過渡現(xiàn)象，電路元件便有損傷甚至毀壞的危險(xiǎn)。另一方面，通過暫態(tài)過程的研究，還可以控制和利用過渡現(xiàn)象，如提高過渡的速度，可以獲得高電壓、大電流，起到延時(shí)等作用；《全息照相》可以加進(jìn)白光再現(xiàn)拍照，介紹生活中的全息防偽標(biāo)識(shí)原理；《調(diào)相型磁通門實(shí)驗(yàn)》可以介紹磁通門測磁法在第二次世界大戰(zhàn)中被應(yīng)用于探雷、探潛等方面，戰(zhàn)后被廣泛應(yīng)用到地磁研究、地震預(yù)報(bào)研究等等。這樣通過聯(lián)系生活實(shí)際進(jìn)行教學(xué)會(huì)收到好的效果的。

（2）實(shí)驗(yàn)課上要精講，多給學(xué)生操作和思考的時(shí)間培養(yǎng)興趣。我們老師要弄清學(xué)生做這個(gè)實(shí)驗(yàn)的目的是什么，講解重點(diǎn)是什么。如《三線扭擺測轉(zhuǎn)動(dòng)慣量》實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖钦莆諟y量原理和方法，訓(xùn)練不確定度的計(jì)算，那公式的推導(dǎo)就不必細(xì)講， 不要占用學(xué)生那么多的時(shí)間。如果老師還像教小學(xué)生那樣手把手地教怎么做實(shí)驗(yàn)、怎么算不確定度，學(xué)生只是模仿重復(fù)，學(xué)生是不會(huì)被激發(fā)興趣的。吃人家嚼過的饃不香，學(xué)生的興趣是在動(dòng)手動(dòng)腦中培養(yǎng)起來的。

2.2 注重大學(xué)物理與中學(xué)物理知識(shí)的銜接，降低難度

大學(xué)物理與中學(xué)物理教學(xué)的銜接，是高校物理教師在大學(xué)低年級(jí)教學(xué)時(shí)必須面對(duì)的問題。但很多老師更多關(guān)注大學(xué)范圍的物理專題研究，而能夠深入了解中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容的不多，對(duì)二者的銜接問題研究則更少。③如果我們多一些關(guān)注中學(xué)物理教學(xué)內(nèi)容，是可以將二者的銜接問題處理好的。如《霍爾效應(yīng)及其應(yīng)用》實(shí)驗(yàn)原理講解時(shí)洛倫茲力的方向就可以用學(xué)生熟悉的左手定則加安培定則來判斷；《電表的改裝及其校準(zhǔn)》《光電效應(yīng)測普朗克常量》《受迫振動(dòng)的研究》《惠斯通電橋測電阻》《示波器的使用》等的實(shí)驗(yàn)可以多回顧中學(xué)做的實(shí)驗(yàn)的原理，讓學(xué)生感覺到大學(xué)物理與中學(xué)物理知識(shí)的銜接點(diǎn)及不同點(diǎn)。

2.3 課上多些探討，多些互動(dòng)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的目的要求我們能發(fā)現(xiàn)、提出、解決問題，提升實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α！队秒娮邮經(jīng)_擊電流計(jì)測互感》讀數(shù)不費(fèi)時(shí)，可以在電路連接上下文章，搞點(diǎn)小動(dòng)作，如設(shè)置一條導(dǎo)線斷路等；《邁克爾遜干涉儀的調(diào)節(jié)和使用》、《分光儀的調(diào)節(jié)使用》《示波器的使用》可以搞個(gè)小競賽看誰先按要求調(diào)試成功，分出等級(jí)。這樣讓大家討論互動(dòng)，課堂也就不會(huì)死板，還能鍛煉學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力，解決一些實(shí)際問題。

注釋

篇（7）

中圖分類號(hào)： G4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

基金項(xiàng)目：本文系鄭州輕工業(yè)學(xué)院校級(jí)基金項(xiàng)目資助（2014XJJ009）

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課是工科院校一門非常重要的實(shí)踐課程。隨著時(shí)代的進(jìn)步，面對(duì)新時(shí)代的大學(xué)生，傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法受到空前的挑戰(zhàn)，本文主要介紹課題組近幾年來針對(duì)目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的幾個(gè)問題，實(shí)踐教學(xué)改革獲得的一些經(jīng)驗(yàn)。

一、教學(xué)中存在的問題

根據(jù)本校學(xué)生上實(shí)驗(yàn)課情況并結(jié)合一些調(diào)查結(jié)果[1]，發(fā)現(xiàn)當(dāng)前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課教學(xué)中存在著如下幾個(gè)問題：

1.學(xué)習(xí)積極性不高，預(yù)習(xí)效果較差；

本校實(shí)驗(yàn)課上課環(huán)節(jié)包括課前檢查預(yù)習(xí)，但通過檢查發(fā)現(xiàn)20位學(xué)生中真正做預(yù)習(xí)者寥寥無幾，預(yù)習(xí)部分書寫混亂，預(yù)習(xí)思考題答案幾乎雷同，在課堂講解提問時(shí)，學(xué)生能回答出問題者也很少。

2.實(shí)驗(yàn)課中缺乏思考， 難以自主獲取知識(shí)；

這一問題主要表現(xiàn)在課堂上實(shí)驗(yàn)操作環(huán)節(jié)，學(xué)生碰到困難時(shí)不能積極主動(dòng)閱讀教材解決問題，而一味讓老師講解或問同學(xué)，其實(shí)教材對(duì)實(shí)驗(yàn)步驟的描述很清楚，只需認(rèn)真閱讀，實(shí)際操作便可完成，但多數(shù)學(xué)生不愿意動(dòng)腦筋，缺乏努力探索精神。

3.實(shí)驗(yàn)報(bào)告抄襲現(xiàn)象嚴(yán)重。

數(shù)據(jù)處理是大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中一個(gè)重要環(huán)節(jié)，通過數(shù)據(jù)處理可以培養(yǎng)學(xué)生一絲不茍的科研態(tài)度和處理問題的能力。但在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)繁雜，處理數(shù)據(jù)中誤差分析要求較高，所以有一大部分學(xué)生不愿意靜下心來花時(shí)間處理數(shù)據(jù)，致使出現(xiàn)嚴(yán)重的數(shù)據(jù)抄襲現(xiàn)象。

二、原因分析

1.傳統(tǒng)教學(xué)模式陳舊

傳統(tǒng)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課，一般分為原理講解、操作演示、學(xué)生操作和教師輔導(dǎo)幾個(gè)部分。針對(duì)當(dāng)前的大學(xué)生，這種方式可能在第一次上實(shí)驗(yàn)課時(shí)還比較新鮮，但整個(gè)學(xué)期每次實(shí)驗(yàn)課都如此重復(fù)，學(xué)生會(huì)感到乏味。此種課堂教學(xué)方法已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代大學(xué)生的思維模式，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐探索精神的要求。

2.數(shù)據(jù)處理冗繁

每次實(shí)驗(yàn)課結(jié)束都會(huì)留數(shù)據(jù)處理這一項(xiàng)作業(yè)，由于實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)比較多，處理時(shí)，不僅需要計(jì)算還需要作圖，人工計(jì)算，手繪各種關(guān)系曲線圖費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且容易出錯(cuò)。學(xué)生不愿意花時(shí)間和精力進(jìn)行繁雜的數(shù)據(jù)處理，致使大部分學(xué)生選擇在課前抄襲。

三、教學(xué)探索

基于目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的諸多問題，提出幾項(xiàng)適合大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課的改革措施。

1.因?qū)嶒?yàn)內(nèi)容施教

在本校，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課項(xiàng)目包括力學(xué)、熱學(xué)、電學(xué)和光學(xué)幾類實(shí)驗(yàn)[2]。一般光學(xué)實(shí)驗(yàn)比較難，其它電學(xué)和力學(xué)的實(shí)驗(yàn)相對(duì)簡單。在教學(xué)中，根據(jù)實(shí)驗(yàn)的難易程度，采用不同的課堂教學(xué)模式，如轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測量、金屬比熱容的測量、霍爾效應(yīng)及應(yīng)用這些原理和操作都很簡單的實(shí)驗(yàn)，課堂上教師就不做主要講解和演示，讓學(xué)生分組討論后自己動(dòng)手操作，期間如果有問題教師再及時(shí)輔導(dǎo)補(bǔ)充。但對(duì)于分光計(jì)的調(diào)整和使用實(shí)驗(yàn)、邁克爾孫干涉儀的調(diào)整和使用實(shí)驗(yàn)以及多用電表的設(shè)計(jì)與制作等操作較難的實(shí)驗(yàn)，在課堂上，教師首先讓學(xué)生分組討論然后講解演示實(shí)驗(yàn)。

2.因?qū)W生層次施教

針對(duì)班內(nèi)學(xué)生理論基礎(chǔ)差異和動(dòng)手能力差異實(shí)行不同的教學(xué)模式，在課堂上，首先根據(jù)學(xué)生情況分組，然后讓每組中實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?qiáng)的學(xué)生帶動(dòng)基礎(chǔ)差、動(dòng)手能力差的學(xué)生從理論到操作進(jìn)行討論、分析30分鐘。目的是通過討論調(diào)動(dòng)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，通過爭辯，學(xué)生可以盡量把實(shí)驗(yàn)搞懂。預(yù)習(xí)過后，推選其中理解透徹的學(xué)生給大家講解，學(xué)生自己講實(shí)驗(yàn)，對(duì)于學(xué)生來說更有親和力、吸引力。

3.引入計(jì)算機(jī)技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)處理是實(shí)驗(yàn)中一項(xiàng)重要工作，會(huì)包括平均值計(jì)算、標(biāo)準(zhǔn)偏差計(jì)算、擬合方程和作圖等工作。實(shí)驗(yàn)中會(huì)測量出大量數(shù)據(jù)，學(xué)生如果手工進(jìn)行這項(xiàng)工作既麻煩又容易出錯(cuò)。現(xiàn)在學(xué)生幾乎每個(gè)人都有電腦，并且也開設(shè)了相應(yīng)的計(jì)算機(jī)課程，學(xué)生習(xí)慣于使用計(jì)算機(jī)處理一些事務(wù)。而計(jì)算機(jī)的一些軟件如Excell、origin和Matlab等在處理數(shù)據(jù)方面非常便捷，具有明顯優(yōu)勢。

基于此，本課題組教師在實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理部分，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的特點(diǎn)引導(dǎo)學(xué)生應(yīng)用不同的軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，如轉(zhuǎn)動(dòng)慣量實(shí)驗(yàn)，本課題組要求學(xué)生通過Excell軟件做表格，只需在Excell表格中，按照表格的模式修改成相應(yīng)的形狀然后復(fù)制在word中就可以了，另外可以直接通過Excell計(jì)算平均值或求和。

熱導(dǎo)率的測量實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理中，有一項(xiàng)要求學(xué)生利用T-t數(shù)據(jù)組繪制散熱盤的冷卻曲線（T～s曲線），實(shí)驗(yàn)中引導(dǎo)學(xué)生用origin做關(guān)系曲線如圖1所示，通過使用origin軟件，學(xué)生不僅可以正確處理數(shù)據(jù)還可以學(xué)會(huì)一種繪圖軟件。

圖1 散熱盤冷卻曲線

電子逸出功測量實(shí)驗(yàn)中需要測量的數(shù)據(jù)較多，處理計(jì)算量大。如果利用Matlab優(yōu)越的計(jì)算和作圖性能，將簡化實(shí)驗(yàn)處理的工作量并提高數(shù)據(jù)處理的科學(xué)性。考慮到學(xué)生年級(jí)較低計(jì)算機(jī)編程能力較差，實(shí)驗(yàn)中教師將編寫好的Matlab代碼給學(xué)生讓回去進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。

四、結(jié)論

隨著時(shí)代的進(jìn)步，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)也面臨諸多挑戰(zhàn)，面對(duì)不同的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，不同層次的學(xué)生，如果都采用一種教學(xué)模式進(jìn)行教學(xué)自然不會(huì)收到很好的教學(xué)效果，另外，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理還采用傳統(tǒng)處理方法，勢必學(xué)生會(huì)感到困難、煩躁并且準(zhǔn)確率不高。本課題組在調(diào)查研究基礎(chǔ)上采取相應(yīng)的教學(xué)措施，活躍了課堂氣氛，調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)積極性，并且讓學(xué)生將物理實(shí)驗(yàn)與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來。培養(yǎng)了學(xué)生分析問題解決問題的能力，同時(shí)能促進(jìn)學(xué)生計(jì)算機(jī)水平的提高。

篇（8）

中圖分類號(hào)：TM933.4 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2014）20-0038-02

1. 試驗(yàn)背景

隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，山西省各類非線性負(fù)荷工業(yè)用戶用電量與日俱增。電鐵、電爐、電石、電冶等用戶數(shù)量十分龐大，這些用電大戶的電能計(jì)量準(zhǔn)確性關(guān)系重大，對(duì)山西電網(wǎng)的線損影響也十分明顯。輸電及配電系統(tǒng)設(shè)計(jì)是在固定頻率的正弦電壓和電流波形下進(jìn)行的。大量的非線性負(fù)荷（包括諧波負(fù)荷、沖擊負(fù)荷、非穩(wěn)定負(fù)荷等）會(huì)產(chǎn)生較大的諧波注入電網(wǎng)。其工作時(shí)會(huì)產(chǎn)生諧波及沖擊電流，造成電網(wǎng)的電流、電壓發(fā)生畸變，嚴(yán)重時(shí)會(huì)影響電網(wǎng)的安全和計(jì)量的準(zhǔn)確性。特別是一些突變負(fù)荷和倒送負(fù)荷，會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的諧波注入電網(wǎng)，對(duì)電網(wǎng)電能計(jì)量的準(zhǔn)確性造成很大的干擾。

由于大功率整流、逆變、變頻技術(shù)在電氣化鐵路、煉鋼廠、電解鋁、化工廠中得到普遍應(yīng)用，使得電網(wǎng)中存在諧波成分、還有一些突變負(fù)荷和倒送負(fù)荷不僅對(duì)供電系統(tǒng)造成污染，對(duì)電力設(shè)備、通信線路等構(gòu)成直接危害。更主要是影響電網(wǎng)和其他用戶的電能計(jì)量數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。為此有必要研究在諧波影響下的電能計(jì)量方式，選用合適的、高精度電能表，以確保電能計(jì)量準(zhǔn)確，保障電力營運(yùn)企業(yè)的經(jīng)營效益。

目前電網(wǎng)關(guān)口電能表多采用 A/D采樣原理電能表（對(duì)電能量進(jìn)行非實(shí)時(shí)的采樣后進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算），L廠家電能表采用TDM時(shí)分割乘法器硬件對(duì)電能量進(jìn)行實(shí)時(shí)測量，在諧波計(jì)量方面具有一定優(yōu)勢。2013年8月開始，省計(jì)量中心對(duì)4塊該廠家諧波電能表，0.2 S級(jí)、57.7 V、3× 5（A）進(jìn)行試驗(yàn)室檢定和現(xiàn)場選點(diǎn)掛網(wǎng)試運(yùn)行。

試驗(yàn)點(diǎn)為趙家山220KV趙鋼II回，永安220KV永鐵I回，官堡220KV東牽I回線，海落灣220KV海測線等四條線路進(jìn)行現(xiàn)場掛網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn)。

2.時(shí)分割乘法器與A/D乘法器原理對(duì)比

電氣化鐵路的牽引負(fù)荷具和工業(yè)電爐有間斷性，并有短時(shí)過負(fù)荷的特點(diǎn)。電鐵諧波的大小與機(jī)車類型、牽引站主變壓器接線方式和牽引負(fù)荷等有關(guān)。我們知道，諧波對(duì)電力系統(tǒng)的影響是過大的高次諧波流入電氣設(shè)備會(huì)造成過負(fù)荷、過熱等現(xiàn)象。對(duì)于利用電壓波形進(jìn)行控制的設(shè)備，以及儀器儀表的計(jì)量等會(huì)引起誤控。而電鐵和工業(yè)電爐產(chǎn)生的諧波就具有含量大、分量多（ 3，5，7等奇次波均有）等特點(diǎn)。

TDM時(shí)分割乘法器硬件電能表是對(duì)電能量進(jìn)行直接的、實(shí)時(shí)的測量；而“A/D”采樣原理軟件電表則是對(duì)電能量進(jìn)行非實(shí)時(shí)的采樣后進(jìn)行數(shù)字運(yùn)算。

TDM時(shí)分割乘法器硬件電能表配備TDM乘法器和V/F轉(zhuǎn)換器，構(gòu)架于ARM微處理器操作系統(tǒng)，處理速度比A/D軟件乘法器快。

3.現(xiàn)場試驗(yàn)

3.1 試驗(yàn)對(duì)象

非線性負(fù)荷工業(yè)用戶用電量與日俱增。這些用電大戶的電能計(jì)量準(zhǔn)確性關(guān)系重大，對(duì)山西電網(wǎng)的線損影響也十分明顯。電氣化鐵路采用整流器式電氣機(jī)車，機(jī)車上整流裝置在換相過程中產(chǎn)生電流電壓的畸變，因而造成諧波電流在牽引網(wǎng)中流通，同時(shí)也流入了輸電網(wǎng)絡(luò)中。而冶煉用戶廣泛使用中、高頻爐，同樣產(chǎn)生大量諧波功率注入電網(wǎng)。因此，省計(jì)量中心的比對(duì)實(shí)驗(yàn)就是要讓供電企業(yè)采用準(zhǔn)確、可靠的計(jì)量技術(shù)，盡量減少這些非線性負(fù)荷對(duì)電能計(jì)量的影響和損失。

選擇受鋼鐵廠、鐵路牽引變諧波污染嚴(yán)重的計(jì)量點(diǎn)進(jìn)行掛網(wǎng)試驗(yàn)。

試驗(yàn)點(diǎn)為趙家山220KV趙鋼II回，永安220KV永鐵I回，官堡220KV東牽I回線，海落灣220KV海測線等四條線路進(jìn)行現(xiàn)場掛網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn)。

其中試驗(yàn)計(jì)量點(diǎn)的具體信息如表1：

3.2 試驗(yàn)方法

采用L廠家表計(jì)與原表計(jì)并列運(yùn)行，接入廠站電量采集系統(tǒng)，定期讀取電量數(shù)據(jù)，進(jìn)行實(shí)負(fù)荷計(jì)量對(duì)比試驗(yàn)。

在實(shí)驗(yàn)起止時(shí)間段內(nèi)，被試表與原安裝表進(jìn)行電量直接比較，即：

3.3 試驗(yàn)工作

3.3.1 試驗(yàn)用表的選擇、采購

諧波對(duì)計(jì)量方式影響及處理研究選擇 “TDM時(shí)分割乘法器”原理硬件電能表作為試驗(yàn)用電能表。具體要求為：

（1）采用能對(duì)諧波及非線性負(fù)荷電能進(jìn)行直接、實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確計(jì)量的硬件原理，其硬件計(jì)量原理應(yīng)基于熱偶乘法器、霍爾效應(yīng)乘法器、跨導(dǎo)乘法器及TDM時(shí)分割乘法器。

（2）為保證電能計(jì)量采樣處理速度，杜絕多點(diǎn)人為誤差修正，要求如下：a.規(guī)程規(guī)定的任一電流測試點(diǎn)，三個(gè)分相的有功計(jì)量誤差平均值與合相誤差值不得超過±0.03%；b.電能表誤差的影響量測試應(yīng)按照60%內(nèi)控執(zhí)行。（例如：有功電能計(jì)量逆相序影響試驗(yàn)，國標(biāo)允許誤差為±0.05%；則60%內(nèi)控為±0.03%。）

（3）能夠獨(dú)立顯示基波、諧波電量。

3.3.2 對(duì)選定的試驗(yàn)計(jì)量點(diǎn)直接與原計(jì)量表計(jì)進(jìn)行運(yùn)行比對(duì)試驗(yàn)，這樣既保證了試驗(yàn)計(jì)量點(diǎn)正常的電費(fèi)結(jié)算，又滿足試驗(yàn)前后線損的計(jì)算比對(duì)，更多的提供了試驗(yàn)對(duì)象的多樣性。

3.3.3 電能表實(shí)驗(yàn)室檢定和現(xiàn)場測試所有試驗(yàn)用電能表均經(jīng)過實(shí)驗(yàn)室檢定合格，在現(xiàn)場運(yùn)行時(shí)，所有電能表也定期進(jìn)行現(xiàn)場測試和檢定，保證所有比對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確和可靠。

3.3.4 現(xiàn)場抄表和數(shù)據(jù)收集工作試驗(yàn)點(diǎn)投入運(yùn)行后，各配合單位均派專人按時(shí)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行抄讀和定期進(jìn)行現(xiàn)場檢測。

3.3.5 數(shù)據(jù)整理和分析課題組定期進(jìn)行現(xiàn)場分析會(huì)，及時(shí)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，排查可疑數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)進(jìn)行調(diào)查處理，使現(xiàn)場試驗(yàn)工作順利進(jìn)行。

3.4 試驗(yàn)數(shù)據(jù)及分析

3.4.1 趙家山220KV變電站趙鋼2線與L廠家試驗(yàn)表電量對(duì)比（見表2）

3.4.2 永安220KV變電站永鐵1回與L廠家試驗(yàn)表電量對(duì)比（見表3）

3.4.3 海落灣220KV變電站海測線與L廠家試驗(yàn)表電量對(duì)比（見表4）

3.4.4 官堡220KV變電站東牽1線與L廠家試驗(yàn)表電量對(duì)比（見表5）

3.5 結(jié)果分析

3.5.1 趙家山站原表為斯倫貝謝Q1000關(guān)口電能表，與實(shí)驗(yàn)表原理相同，計(jì)量電量差值較小，但仍比原表多記電量；

3.5.2 忻州永安站（威勝）、陽泉海落灣站（浩寧達(dá)）、大同官保站（華立）均為采用A/D采樣原理普通電能表，由以上數(shù)據(jù)分析可知，普通表受諧波干擾影響較大，平均比實(shí)驗(yàn)表少計(jì)電量1.64%。

4.電量數(shù)據(jù)分析

本課題試驗(yàn)結(jié)果證明：采用 TDM時(shí)分割乘法器原理硬件的電能表，對(duì)非線性性負(fù)荷和諧波負(fù)荷進(jìn)行電能計(jì)量，比 A/D電能表計(jì)量更精確。

比對(duì)試驗(yàn)結(jié)果證明，

以忻州永安站永鐵I回為例：該線路一年的用電量約為6059萬kWh，采用TDM時(shí)分割乘法器原理的硬件電能表，按減少計(jì)量誤差1.64%計(jì)算，相比采用A/D采樣原理普通電能表每年可減少電量損失99.37萬kWh，按電鐵綜合電價(jià)0.718元/kWh計(jì)算，可為供電企業(yè)挽回經(jīng)濟(jì)損失約71.35萬元。

在煉鋼類企業(yè)用戶電表比對(duì)中，采用 TDM時(shí)分割乘法器原理硬件的電能表與Q1000基波諧波表計(jì)量精度相同。

5.研究結(jié)論

（1）“時(shí)分割乘法器硬件原理”電能表與原安裝電能表比較有以下優(yōu)點(diǎn)：

1）電能誤差受負(fù)荷變化、諧波等的影響小，線損率波動(dòng)減小。

2）在所有試驗(yàn)計(jì)量點(diǎn)，“時(shí)分割乘法器硬件原理”電能表普遍比其他原理的電能表計(jì)量更準(zhǔn)確，有效地降低了線損、減小了線損波動(dòng)。

3）在實(shí)驗(yàn)室條件檢測，“時(shí)分割乘法器硬件原理”電能表誤差檢測數(shù)據(jù)亦明顯好于A/D采樣原理軟件電表；這從另一個(gè)側(cè)面證實(shí)了“時(shí)分割乘法器硬件原理”電能表能夠有效消除標(biāo)準(zhǔn)源波形失真度的影響。

（2）現(xiàn)場試驗(yàn)分析結(jié)論

本實(shí)驗(yàn)經(jīng)過長時(shí)間現(xiàn)場運(yùn)行試驗(yàn)數(shù)據(jù)減小了試驗(yàn)結(jié)果的隨機(jī)性，通過一段時(shí)間的現(xiàn)場運(yùn)行試驗(yàn)，不同負(fù)荷性質(zhì)用戶試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)，試驗(yàn)數(shù)據(jù)說明了研究結(jié)論的正確性。驗(yàn)證了在非線性負(fù)荷及諧波負(fù)荷工況下，“TDM時(shí)分割乘法器原理”硬件電能表是減少非線性、諧波負(fù)荷對(duì)電能計(jì)量干擾有效的方法。

參考文獻(xiàn)

篇（9）

中圖分類號(hào)：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B

文章編號(hào)：1671-489X（2015）16-0118-03

同志曾指出：“創(chuàng)新是一個(gè)民族進(jìn)步的靈魂，是一個(gè)國家興旺發(fā)達(dá)的不竭動(dòng)力。”創(chuàng)新的主體是人才，人才的培養(yǎng)靠教育。唯有積極主動(dòng)地實(shí)施創(chuàng)新教育，才能培養(yǎng)出具有創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力的高素質(zhì)人才。創(chuàng)新教育就是以培養(yǎng)人們創(chuàng)新精神和創(chuàng)新能力為基本價(jià)值取向的教育。

《教育部關(guān)于進(jìn)一步深化本科教學(xué)改革全面提高教學(xué)質(zhì)量的若干意見》（教高〔2007〕2號(hào)）和《國家中長期教育改革和發(fā)展規(guī)劃綱要（2010―2020年）》都強(qiáng)調(diào)，要著力提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、實(shí)踐能力、創(chuàng)新能力。教育部、衛(wèi)生部2012年5月聯(lián)合的《關(guān)于實(shí)施臨床醫(yī)學(xué)教育綜合改革的若干意見》（教高〔2012〕6號(hào)）中指出，更新教育教學(xué)觀念，改革教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)方法與課程體系，創(chuàng)新教育教學(xué)和評(píng)價(jià)考核方法，推進(jìn)以學(xué)生自主學(xué)習(xí)為導(dǎo)向的教學(xué)方法改革，完善以能力為導(dǎo)向的形成性與終結(jié)性相結(jié)合的評(píng)定體系。其根本目的是培養(yǎng)適應(yīng)國家醫(yī)學(xué)創(chuàng)新和國際競爭需要的高水平的復(fù)合型創(chuàng)新人才。

在創(chuàng)新教育視角下生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)用物理學(xué)的教學(xué)目標(biāo)：不僅使學(xué)生掌握學(xué)習(xí)專業(yè)課程所必需的醫(yī)用物理學(xué)基本理論、基本知識(shí)、基本技能，而且?guī)椭鷮W(xué)生樹立正確的科學(xué)觀念，啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力。醫(yī)用物理學(xué)是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)重要的基礎(chǔ)課程之一，該課程的教學(xué)改革對(duì)該專業(yè)學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)至關(guān)重要。但由于學(xué)生對(duì)該課程不夠重視，學(xué)習(xí)興趣不高，再加上各章節(jié)之間聯(lián)系不大，學(xué)生普遍反映很難學(xué)；而且學(xué)生剛剛進(jìn)入大學(xué)不久就開始學(xué)習(xí)該課程，難以適應(yīng)課程學(xué)習(xí)要求。如何在創(chuàng)新教育視角下搞好該課程的教學(xué)改革，就成為要不斷探討的重要課題。

1 更新教學(xué)內(nèi)容、豐富教學(xué)資源

教學(xué)內(nèi)容的更新與教學(xué)資源的豐富是教學(xué)改革最基本、最重要的途徑之一，也是創(chuàng)新教育的基礎(chǔ)與前提。傳統(tǒng)的教學(xué)資源就是教師手中的幾本書，非常匱乏。

教材建設(shè) 在創(chuàng)新教育視角下，對(duì)原有教材內(nèi)容不斷進(jìn)行優(yōu)化、重組、更新，多次修訂出版《醫(yī)學(xué)物理學(xué)》和《醫(yī)用物理學(xué)》。這些教材適當(dāng)降低了對(duì)高等數(shù)學(xué)的要求，刪除了與醫(yī)學(xué)聯(lián)系不緊密的內(nèi)容，精選了物理與醫(yī)學(xué)結(jié)合的案列，壓縮了篇幅；充分考慮到了教材的實(shí)用性、科學(xué)性、先進(jìn)性和前沿性；重點(diǎn)闡述物理學(xué)的基本思想、概念、原理和方法，加強(qiáng)基礎(chǔ)理論和基本知識(shí)在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用，克服了理論化、公式化等枯燥乏味、繁瑣的內(nèi)容[1]，讓學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中真正體會(huì)到學(xué)有所用，更有利于學(xué)生自主學(xué)習(xí)。

將物理學(xué)史、醫(yī)學(xué)史引入教材 在創(chuàng)新教育視角下，在傳授物理知識(shí)的同時(shí)，特別注重物理思想和物理方法的介紹，其特色是“溯源通今”，將物理學(xué)史、醫(yī)學(xué)史引入教材。在每一章后面介紹與本章內(nèi)容有關(guān)的物理、醫(yī)學(xué)、生命科學(xué)等諾貝爾獎(jiǎng)獲得者的成長經(jīng)歷及重大理論發(fā)現(xiàn)的經(jīng)過或相關(guān)的新概念、新方法及新技術(shù)應(yīng)用等，幫助學(xué)生樹立正確的科學(xué)發(fā)展觀，培養(yǎng)創(chuàng)新思維，提高綜合素質(zhì)及獨(dú)立分析問題、解決問題的能力。通過問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生普遍對(duì)改革后的教材反映良好。特別是每章后面的閱讀材料，對(duì)學(xué)生來說，極大地開拓了視野，豐富了知識(shí)，提高了學(xué)習(xí)興趣[1]，激勵(lì)了他們奮發(fā)向上、永攀高峰的信心和斗志。

將教研、科研成果充實(shí)教學(xué)內(nèi)容 在創(chuàng)新教育視角下，將教研、科研成果及時(shí)充實(shí)到教學(xué)內(nèi)容中，使教學(xué)與學(xué)科前沿相結(jié)合，從而形成科研促進(jìn)教學(xué)的良性發(fā)展。出版適合PBL教學(xué)、案例式教學(xué)、任務(wù)型教學(xué)的《醫(yī)用物理學(xué)》《醫(yī)學(xué)物理學(xué)實(shí)驗(yàn)》等教材。在教學(xué)過程中，確保將最新的知識(shí)和信息傳遞給學(xué)生，根據(jù)醫(yī)學(xué)中出現(xiàn)的新技術(shù)、新方法和醫(yī)學(xué)生實(shí)際需要及時(shí)調(diào)整教學(xué)內(nèi)容，拓展教育途徑，促進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)效率的不斷提高。制作多媒體教學(xué)課件及建立網(wǎng)上教學(xué)資源庫等，構(gòu)建以紙質(zhì)教材、電子教案和網(wǎng)絡(luò)課程等為一體的立體化教材體系，極大地豐富了教學(xué)資源。

2 創(chuàng)新教學(xué)方法，豐富教學(xué)手段

在創(chuàng)新教育視角下，在轉(zhuǎn)變教學(xué)思想，更新教育觀念和教學(xué)內(nèi)容的同時(shí)，還必須進(jìn)行教學(xué)方法的有效改革，才能更好地發(fā)揮育人功能。傳統(tǒng)單一的教學(xué)方法是以教師講授為主的“填鴨式”教學(xué)，即以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心。傳統(tǒng)的教學(xué)手段是一張嘴、一塊黑板、幾支粉筆、幾張掛圖，學(xué)生只能被動(dòng)接受知識(shí)，導(dǎo)致學(xué)生缺乏學(xué)習(xí)主動(dòng)性與自主性，缺乏發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力，缺乏創(chuàng)新意識(shí)與創(chuàng)新能力。

運(yùn)用多種教學(xué)方法 在創(chuàng)新教育視角下，教學(xué)過程因材施教，提倡以學(xué)生為中心、以教師為主導(dǎo)的教學(xué)模式[2]，如啟發(fā)式、討論式、提問式、PBL、CBL、基于項(xiàng)目的探究性學(xué)習(xí)模式、醫(yī)學(xué)模擬教學(xué)等。這些教學(xué)方法有利于培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立分析問題、解決問題的能力以及創(chuàng)新能力，真正達(dá)到“授人以漁”的教學(xué)目的，真正做到讓學(xué)生不僅是“學(xué)會(huì)”，更重要的是“會(huì)學(xué)、樂學(xué)”，實(shí)現(xiàn)“要我學(xué)”向“我要學(xué)”的轉(zhuǎn)化。

多種教學(xué)手段并存 在創(chuàng)新教育視角下，合理而有效地使用計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)，做到多媒體輔助教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)手段的有機(jī)結(jié)合。通過PPT將各種聲音、圖像、視頻等多種資料應(yīng)用到教學(xué)中，使得教學(xué)內(nèi)容富多彩，在一定程度上增強(qiáng)了學(xué)生聽課的興趣，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，也增強(qiáng)了互動(dòng)性，從而能夠達(dá)到教學(xué)效果的最優(yōu)化。還部分地開展了雙語教學(xué)的嘗試，教師的教案、講稿及多媒體課件中的各級(jí)標(biāo)題、專業(yè)名詞等均采用中英文對(duì)照形式，講授時(shí)以英文形式讀寫。通過雙語教學(xué)，促進(jìn)師生學(xué)習(xí)英語的積極性，提高學(xué)生閱讀專業(yè)英文文獻(xiàn)和技術(shù)資料的興趣和能力，從而提高學(xué)生專業(yè)英語水平。構(gòu)建講授法、啟發(fā)式、討論式、PBL、CBL和基于項(xiàng)目的探究性學(xué)習(xí)模式、醫(yī)學(xué)模擬教學(xué)等多種教學(xué)方法并存，融計(jì)算機(jī)多媒體輔助教學(xué)、雙語教學(xué)為一體的適應(yīng)21世紀(jì)人才培養(yǎng)需要的新型教學(xué)模式。

3 改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)，提高創(chuàng)新能力

傳統(tǒng)的醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)存在內(nèi)容陳舊、教學(xué)模式單一、方法簡單等問題，而且醫(yī)學(xué)特色不突出，過分強(qiáng)調(diào)本課程的系統(tǒng)性、完整性，忽視整體培養(yǎng)目標(biāo)。這在很大程度上束縛了學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和創(chuàng)造性，不利于學(xué)生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

改進(jìn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 在創(chuàng)新教育視角下，組織教師每年編輯修訂《醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)》講義，使之更貼近醫(yī)學(xué)實(shí)際：1）充分利用現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)儀器和設(shè)備對(duì)原有實(shí)驗(yàn)進(jìn)行改革，如非正常眼的模擬與矯正實(shí)驗(yàn)；2）減少過時(shí)的內(nèi)容，增加新的生物信息測量技術(shù)內(nèi)容，如生物機(jī)能實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的原理與應(yīng)用、心電圖機(jī)的性能測定、霍爾效應(yīng)醫(yī)用換能器原理與實(shí)驗(yàn)等；3）增加綜合性實(shí)驗(yàn)和設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)的比例，進(jìn)行創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)的嘗試等，注重學(xué)生實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。并通過實(shí)驗(yàn)室開放，讓學(xué)生多做實(shí)驗(yàn)，進(jìn)一步培養(yǎng)學(xué)生的綜合應(yīng)用能力、創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力。

改革實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與手段 在創(chuàng)新教育視角下，在更新實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，又進(jìn)行教學(xué)方法改革的嘗試，將國際上流行的任務(wù)型教學(xué)模式（Task-based teaching，TBT）引入醫(yī)用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，打破傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式，而代之以“設(shè)計(jì)任務(wù)―明確任務(wù)―完成任務(wù)―評(píng)價(jià)任務(wù)”[3]模式，采用多媒體技術(shù)和黑板板書、示教相結(jié)合的教學(xué)手段，從而培養(yǎng)學(xué)生提出問題、獨(dú)立分析問題、解決問題及創(chuàng)新的能力。構(gòu)建內(nèi)容與醫(yī)學(xué)實(shí)際聯(lián)系緊密，采用國際上流行的任務(wù)型教學(xué)法和多樣化教學(xué)手段，提高學(xué)生的綜合素質(zhì)和培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力的新型物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)體系。充分發(fā)揮醫(yī)用物理學(xué)實(shí)驗(yàn)課在提高生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生自然科學(xué)素質(zhì)、激發(fā)創(chuàng)新意識(shí)、培養(yǎng)創(chuàng)新精神、啟迪創(chuàng)新思維和提高創(chuàng)新能力方面的重要作用[3]。

4 改革評(píng)價(jià)體系，發(fā)揮導(dǎo)向作用

傳統(tǒng)的考核方式是單一的期末閉卷考試，注重對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)結(jié)果的評(píng)價(jià)，缺少對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，考核內(nèi)容側(cè)重于基本知識(shí)的記憶、理解，缺少反映知識(shí)的運(yùn)用能力、創(chuàng)新能力的綜合性、提高性題目，不利于學(xué)生分析問題、解決問題能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。

物理學(xué)課程考核評(píng)價(jià)體系 在創(chuàng)新教育視角下，按照醫(yī)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)的要求，在對(duì)教學(xué)效果的評(píng)價(jià)中，突破傳統(tǒng)的單純期末閉卷考核的方法，采用開卷和閉卷相結(jié)合，加強(qiáng)對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程的監(jiān)控，構(gòu)建知識(shí)評(píng)價(jià)與能力評(píng)價(jià)相結(jié)合、形成性評(píng)估和終結(jié)性評(píng)估相結(jié)合的多元化評(píng)價(jià)體系，使評(píng)價(jià)內(nèi)容多元化、評(píng)價(jià)方式多樣化。課程考核分為理論考核、實(shí)驗(yàn)考核和平時(shí)考核三部分：理論考核占70%，著眼于考查學(xué)生的綜合分析能力和解決問題的能力，并實(shí)行教考分離，期末由教務(wù)處統(tǒng)一組織；實(shí)驗(yàn)考核占20%，其中實(shí)驗(yàn)報(bào)告占10%，操作考試占10%，操作考試由教研室在課程學(xué)習(xí)結(jié)束后安排；平時(shí)考評(píng)占10%，包括上課考勤、課程作業(yè)（平時(shí)作業(yè)和寫小論文）、課堂測驗(yàn)、抽查提問等。

PBL等教學(xué)模式教學(xué)考核評(píng)價(jià)體系 在創(chuàng)新教育視角下，在PBL、CBL、基于項(xiàng)目的探究性學(xué)習(xí)模式、醫(yī)學(xué)模擬教學(xué)及任務(wù)型教學(xué)模式教學(xué)評(píng)價(jià)中，采用有效評(píng)估標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行。在以上模式的教學(xué)活動(dòng)中，學(xué)生通過演講報(bào)告會(huì)以PPT課件，或者通過小型展覽會(huì)以書面報(bào)告形式來展示他們的學(xué)習(xí)收獲與體會(huì)；評(píng)價(jià)主體上采用學(xué)生自評(píng)與互評(píng)、教師評(píng)價(jià)相結(jié)合；教學(xué)活動(dòng)之前、教學(xué)活動(dòng)過程中、教學(xué)活動(dòng)結(jié)束后分別采用診斷性評(píng)價(jià)、形成性評(píng)價(jià)、終結(jié)性評(píng)價(jià)；評(píng)價(jià)內(nèi)容上盡可能地將知識(shí)與能力、過程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀目標(biāo)納入評(píng)價(jià)體系中，形成評(píng)價(jià)主體、評(píng)價(jià)方式及評(píng)價(jià)內(nèi)容等多元化評(píng)價(jià)體系。經(jīng)過幾年的實(shí)踐證明， 實(shí)施多元化評(píng)價(jià)較為客觀、全面地反映學(xué)生對(duì)本門課程的學(xué)習(xí)情況，充分發(fā)揮教學(xué)評(píng)價(jià)體系的導(dǎo)向和激勵(lì)作用，促進(jìn)學(xué)生全面綜合發(fā)展，培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力，提高教育教學(xué)質(zhì)量。

5 結(jié)論

創(chuàng)新教育視角下對(duì)生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)醫(yī)用物理學(xué)課程在教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)模式、實(shí)驗(yàn)教學(xué)、評(píng)價(jià)體系等方面進(jìn)行改革，通過課后訪談和問卷調(diào)查發(fā)現(xiàn)，效果良好。學(xué)生感到醫(yī)用物理學(xué)不再枯燥無味，而是非常有趣，與身邊的生活和醫(yī)學(xué)現(xiàn)象都密切相關(guān)[1]；醫(yī)用物理學(xué)課程不僅是生物醫(yī)學(xué)工程專業(yè)學(xué)生學(xué)習(xí)后繼專業(yè)課程的基礎(chǔ)，而且對(duì)啟迪學(xué)生的創(chuàng)新思維，訓(xùn)練學(xué)生掌握科學(xué)的思維方法，提高學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力及創(chuàng)新能力起著至關(guān)重要的作用。目前，濰坊醫(yī)學(xué)院醫(yī)用物理學(xué)課程已成為深受學(xué)生歡迎和喜愛的、在全院有較高知名度的校級(jí)精品課程。

參考文獻(xiàn)

[1]張婷，陳濤，王光昶，等.《醫(yī)用物理學(xué)》課程教學(xué)改革的實(shí)踐探索[J].中國醫(yī)學(xué)物理學(xué)雜志，2012，29（5）：3512-3714.