時間：2022-02-11 07:55:20
開篇：寫作不僅是一種記錄，更是一種創造，它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感，將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇楊氏模量實驗報告，希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友，陪伴您不斷探索和進步。
關鍵詞：大學物理實驗；探索；創新
一、對大學物理實驗課程教學現狀的分析與反思
大學物理實驗課程是高等院校的一門重要的基礎科學實踐課程，其開設目的在于培養學生的科學素養、實踐動手能力、創新能力、理論聯系實際并適應科技發展的綜合應用能力。過去傳統的物理實驗教學模式，在一定程度上對培養我國20世紀的工作者起了重要作用，但進入21世紀后，以數字化為核心的信息技術高速發展，計算機技術廣泛應用，人們的思維方式和工作模式也發生了相應的變化，然而我們的大學物理實驗教學由于長期受到教學理念、教學條件和師資水平的限制，沒能審時度勢對其加以調整，嚴重制約了學生的創新能力及科學素養的養成。
二、國內外大學物理實驗教學的比較
在國內傳統的大學物理實驗教學中，實驗課程的開展往往是教師根據實驗教材在實驗室里詳細講解實驗原理和實驗步驟，學生則照搬教師的講解進行實驗，很多情況下，學生做完實驗后對諸如實驗步驟為何這樣確定、實驗方法的依據何在等問題不甚明了。真正的實驗課程需要學生主動參與，包括主動尋求實驗原理和方法、設計實驗步驟、對實驗數據進行處理與反思，而這方面國內大學物理實驗教學卻較少要求。在歐美發達國家，實驗教學理論可以認為是一種合作學習理論，普通物理實驗是一種探究式實驗。大學物理實驗教學和大學物理課堂教學一般都是整合在大學物理課程之中的。如在MIT普通物理學課程中，學生按照3人一組進行分組，以學生自主學習為主，教師講解理論知識并指導學生實驗。
三、對大學物理實驗課程教學的探索
1、與時俱進，轉變教師教學理念
雖然高校實驗教學改革的呼聲已過多年，但傳統的“模仿式”教學模式依然根深蒂固，實驗教師的教學理念并沒有發生實質性的改變。教師苦口婆心地詳細講解實驗原理、步驟、操作的方法和注意事項，學生盲目效仿，完全失去獨立思維的真正支配權，更無創新能力可談。時代在發展，科技在突飛猛進，教師必須具有強烈的責任和使命感，高瞻遠矚，更新教學理念，不僅要讓學生受到嚴格的、系統的實驗技能訓練，掌握科學實驗的基本知識、方法和技巧，更要通過學生理論聯系實際解決實際問題的過程，培養學生的科學思維能力和創新能力，也只有在富有時代性的理念導引下，才能不斷研究、探索、改革、創新實驗的教學，培養出社會需要的高素質人才，否則理念不改變而大談改革與創新，那只是一場空話。
2、加大新科技實驗設備的投入，更新陳舊實驗內容
隨著新技術的出現，有些實驗設備和實驗內容明顯與時代脫節，不能滿足時代對學生素質培養的需求，此時教師必須果斷決策，用新技術設備替換陳舊設備儀器，同時更新相應實驗的內容。如通過開爾文雙電橋電路，將電阻應變式傳感器應用到測量金屬絲楊氏模量的實驗中，通過測量金屬絲電阻的辦法，測量金屬絲楊氏模量，此方法不僅克服了傳統光杠桿放大原理測量楊氏模量存在的系統誤差，還減少了測量的直接數據，克服了傳遞誤差，提高了實驗的精確度，同時又把當前應用較廣的傳感器新技術應于實驗，拉近了學生與社會應用新技術的距離，有助于培養學生的良好科學素質。
3、拓展實驗環境和實驗內容，變單一為多元化
傳統的物理實驗教學往往是三個固定固定的時間、固定的地點、固定的實驗。顯然，這種過于單一的教學方式，與信息化高速發展的時代不相匹配，拓展實驗環境、豐富實驗內容、加大設計性和綜合性實驗的教學也就成為實驗教學改革的大勢所趨。對此，我校做了以下主要工作： （1）針對不同層次的學生重新整合實驗內容，將其劃分為三大類別，第一類為基礎性實驗，即普通物理力、熱、電、光等各部分的基本實驗，旨在培養學生的基本實驗能力。第二類為綜合性實驗，實驗的內容涉及本課程綜合知識或與本課程相關課程知識，主要對學生進行實驗技能和方法的綜合訓練。第三類為設計性實驗，教師根據教學要求提出實驗目的和實驗要求，并給出實驗室所能夠提供的實驗儀器設備、器件等實驗條件，由學生運用已掌握的基本知識、基本原理和實驗技能，討論并提出實驗的具體方案、擬定實驗步驟、選定儀器設備、獨立完成操作、記錄實驗數據、繪制圖表、分析實驗結果等。這樣，實驗選擇的靈活性，不僅突出了學生的主體性地位，更調動了學生的實驗積極性，取得了良好的效果。 （2）利用計算機網絡拓展實驗環境，開放服務性實驗室。通過校園網，建立專門的實驗網站，學生做實驗前，必須通過網絡提前預習實驗，完成預習思考題，對設計性實驗寫出設計方案，并通過網絡提交，待老師審閱合格后方可參加實驗操作。這樣，不僅克服了傳統實驗教學受到課堂、課時的限制，將教學內容在時空上得到很好的延伸，還調動了學生的獨立科學思維，提高了具體實驗操作的效率。
4、完善實驗成績評價方案
1.1建立良好的實驗室管理機制
實驗室管理制度是實驗教學能夠有序進行的重要基礎，好的規章制度不僅包括指導教師、實驗室管理教師的工作職責，還應包括學生在實驗室中的注意事項，實驗室的開放時間和實驗項目等。另外，也要建立對實驗室開放時間和實驗內容的考核審查制度，以便實驗室能夠合理調動和安排實驗資源開展教學。
1.2制定開放實驗的實驗項目
根據每學期開展的課內實驗，整合實驗資源制定開放實驗的實驗項目。獨立學院目前針對不同專業開設了不同層次的大學物理實驗課程，由于學時不同，開設的實驗項目也不相同。教研室將未在課內實驗中出現過的實驗儀器作為開放實驗，目前獨立學院此類開放實驗項目有動態共振法測量材料的楊氏模量、金屬電子逸出功的測量等。同時，針對文科專業同學開設較簡單的開放實驗，如長度和物體密度測量、示波器原理與使用等以滿足學習需要。另外，可將已在課程中使用過的實驗儀器開展開放實驗，如在課程中利用分光計測量三棱鏡的頂角，在開放實驗中可利用分光計測量玻璃介質的折射率、光柵光譜等。
1.3學生自主實驗與教師指導
實驗室全天對學生開放，學生在做好登記或預約后可單獨或組成小組進行實驗，實驗中鼓勵學生自主設計實驗方案，自行閱讀實驗室提供的資料，借助資料、儀器說明書，準確調整使用儀器，自主的完成從設計到測量的全過程。為方便學生與教師交流，學生也可以提前與指導教師預約，共同探究問題。
2開放實驗與大學物理實驗評價體系及第二課堂相結合
2.1開放實驗與大學物理實驗評價體系相結合
實驗成績的評定應能真實反映學生的實驗水平和實驗素養，有利于培養學生學習的主動性、積極性和探索精神。學生的實驗成績分別由預習成績、操作成績和實驗報告成績三部分組成，期末總成績由平時課內實驗成績60%，開放實驗10%和期末考試30%構成。
2.2開放實驗與物理第二課堂相結合
課外活動作為教學活動的有機組成部分，使大學生豐富和發展自己的第二課堂。由于第二課堂時間充裕、形式多樣、教師便于從多個角度培養學生的動手能力。近年來，教研室在教學中十分注意開發學生的第二課堂，在教學過程中充分利用實驗室現有實驗資源，在大學生科技創新、物理演示儀器制作等環節中，對學生進行操作、制作等方面的訓練。
3存在問題
由于獨立學院目前沒有網絡平臺做為支撐，造成某些時間實驗室學生較多，實驗儀器不足，某些時間沒有學生做實驗的情況，從而導致實驗儀器得不到充分利用。在開放實驗進行過程中，由于學生自由地操作儀器，儀器設備的損壞率明顯提高，并且為不斷提高學生學習興趣，根據實際情況須不斷地更新實驗項目和儀器。這就要求學校要投入經費購買新儀器，增加實驗配件，支付儀器修理費。
4結論
我校大學物理實驗室2008年獲評自治區級物理實驗示范中心，2009年以來，學校先后投入300萬余元，實驗項目總數由最初的16個增加到目前的40個，同時投入近50萬元對已淘汰的實驗儀器進行改造。實驗室每學期承擔著學校約4000名本科生的教學任務。每名學生需修完16個實驗項目(春學期8個+秋學期8個)。針對這樣龐大的教學工作量，如何為學生合理地安排實驗項目?為避免與學生其他課程上課時間沖突，一直以來都采取傳統的手工排課方式。每學期第一周，教師為每名學生手工安排一學期每個實驗的上課時間和地點，并制作成績記錄卡片。近年來，隨著學生數量的增長和可開設實驗項目的增加，手工排課的弊病也不斷暴露:(1)很難針對學生專業背景的不同以及學生的個人興趣安排實驗項目;(2)部分學生周一至周五沒有合適的上課時間，只能將實驗時間延長到周六或周日;(3)教師排課任務繁重;(4)學期末手工計算實驗成績工作量大，且容易出錯。隨著網絡技術的發展，實驗教學的開放式管理已是必然趨勢。2012年開始著手建設物理實驗網絡化教學與管理平臺。經過近二年的努力，大學物理實驗選課和成績管理系統的平臺已基本搭建成功。然而，在運行期間也暴露出了一系列亟待解決的問題:(1)由于學生實現了實驗項目的自主選擇，上課時間的自由選擇，每次上課的學生專業背景互不相同，知識層次參差不齊。由于同班級的學生不在同一時間和同一實驗室上課，不能相互提醒，經常出現遲到、記錯實驗時間和實驗項目的現象。(2)出現扎堆兒選課現象，例如，臨近節假日和期末考試的時間選課的學生較少;少部分選課晚的學生由于可選擇的上課時間較少且與其他課程沖突，不能成功選課，上述種種現象造成實驗室資源的不合理利用。(3)實驗報告單的管理比較混亂，由于部分實驗學生不能在課堂上完成數據處理，課后學生不能及時將紙質報告提交到任課教師處，造成學生實驗成績不及格等現象。(4)學生替做實驗的現象增加。我們對上述問題進行了理性的分析和思考。實驗教學的開放式管理是新型的教學管理模式，豐富了大學物理實驗課的教學內容，實現了多元化教學方式;充分利用網絡資源，擴大學生的知識面，避免了傳統實驗教學的單一性;實現了大學物理實驗課程的開放，為分專業、模塊化教學改革的實施奠定了基礎。但任何客觀事物都應具有兩面性，物理實驗教學的完全開放并不適應我校的校情。因為:(1)我校學生多數畢業于縣級、盟市級高中，且大多來自農村，區內外生源比例接近1∶1，整體生源質量處中等偏下水平。2013年的招錄分數情況顯示，內蒙古本科一批次第一志愿平均錄取分數:488.6;內蒙古本科二批次第一志愿平均錄取分數:442.3。學生的整體層次較一、二線城市的985、211院校低很多，在進入大學后的學習缺乏自主性。(2)由于實驗條件限制，大部分學生對高中物理實驗常用儀器的基本操作僅停留在“看”的階段，且沒有形成好的實驗習慣。(3)盡管現在可開設的實驗項目已逾40個，但由于實驗室擺放儀器面積的限制，每學期可擺放的儀器種類受到一定限制。因此，我校學生并不能適應實驗教學的全開放式管理。鑒于上述考慮，我們提出適合我校校情的大學物理實驗開放教學對策。
2大學物理實驗開放教學對策
2.1合理地選排課
合理的選排課環節是學生能否順利完成實驗項目的前提，我們提出將手工排課和選課系統自主選課結合的辦法去克服目前出現的問題。學期初，教師首先將不同專業的學生分組，盡量保證同一班級的學生在同一時間段上課。接著，要求學生按照分組情況進入網絡選課系統自主選擇實驗項目。這樣的選課方法既統籌安排了實驗的教學過程，又體現了開放教學的自主性，其優點有:(1)學生上課時，可相互提醒，避免了因記錯上課時間而延誤實驗;(2)可指派班長或學習委員核查學生身份信息，有效遏制了學生替做實驗現象;(3)實現了學生根據自己的專業特色和學習興趣自主選擇實驗項目的教學目標;(4)選課系統已包括了成績管理的功能，學期末可直接導出學生的實驗平均成績，克服了手工計算實驗成績的冗繁過程。
2.2物理仿真實驗與考試系統
我校地處國家中西部，盡管隨著地區經濟和學校的發展，實驗條件已有很大改善、實驗項目亦在陸續增加，但與清華、北京大學等一流院校相比較，可供學生操作的實驗項目畢竟有限。仿真實驗是擴展課堂教學內容、拓展學生學習興趣、培養學生創新能力的有效教學手段。我校已于去年購買了中科大奧銳科技有限公司的大學物理仿真實驗系統和考試系統，該系統具有界面友好、實驗指導信息豐富，靈活選擇實驗儀器，實驗針對性強等優點。目前包含30個實驗項目:用單擺法測量重力加速度、交流諧振電路及介電常數的測量、熱敏電阻溫度特性研究實驗、用凱特擺測重力加速度、不良導體熱導率的測量、半導體溫度計的設計、雙臂電橋測低電阻實驗、動態磁滯回線的測量、溫度傳感器溫度特性測試與研究、示波器實驗、分光計實驗、設計萬用表實驗、聲速的測量、三線擺法測剛體的轉動慣量、測量銻化銦片的磁阻特性、偏振光的觀察與研究、干涉法測微小量(牛頓環和尖劈)、橢偏儀測折射率和薄膜厚度、邁克耳孫干涉儀、檢流計的特性研究、塞曼效應實驗、密立根油滴實驗、直流電橋測量電阻(自組式和箱式)、拉曼光譜實驗、光電效應和普朗克常量的測定、交流電橋、太陽能電池的特性測量、拉伸法測金屬絲的楊氏模量、霍爾效應實驗、光強調制法測光速。考核是實驗教學中的重要環節，也是教學過程和教學方法的重要組成部分。為此，我們購買了物理實驗考試評判系統。該系統包含了上述仿真實驗項目和試題庫，命題教師也可根據自己的教學情況自主命題。具體教學過程中，我們鼓勵學有余力的學生在修完必做實驗項目后，有選擇地完成仿真實驗。學期末，將根據仿真實驗的完成情況和考試成績，給予加分鼓勵。針對重修的學生，可要求其完成仿真實驗并進入考試系統進行測試。仿真實驗和考試系統的引入極大地豐富了大學物理實驗的教學內容教學的靈活性。
2.3實驗報告的評閱
我校大學物理實驗室對所有的學生實驗報告仍采取手工評閱方式。這種評閱方式造成報告評閱后不能及時、甚至無法返回到學生手中，以便學生查證自己實驗過程中存在的問題;同時也耗費了教師大量的精力。我們正在嘗試學生的部分實驗報告采用網絡自動評閱的方式進行，學生既可以及時查看自己的實驗成績，也可以發現自己實驗過程和結果中存在的問題。目前，已購買了中科大奧銳科技有限公司的實驗報告自動評閱系統，但實驗項目與我們開設的項目并不完全吻合，需進一步合作完善。
2.4開設實驗選修課和創新性實驗
為進一步實現大學物理實驗教學的開放，可以在每學期開設大學物理實驗選修課和創新性實驗。實驗選修課的儀器臺套數可以少一些，但實驗項目數要盡量多，有助于開拓有興趣學學物理實驗學生的學術視野、加強動手能力、形成良好的科研素養。創新性實驗主要基于現有廢舊儀器，鼓勵學生去改造發掘新功能，充分調動學生學習物理實驗的主觀能動性、培養學生的創新能力。
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