时间：2022-04-29 04:46:11
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇全息照相实验报告，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
大学物理实验分为基础性实验、综合性实验和设计性实验。理想的实验教学模式应该是分层次教学模式，按照先开设基础性实验，再开设综合性实验，最后开设设计性实验的顺序授课，这样安排由浅入深、循序渐进，利于教学活动的展开，可以有效的培养学生的动手能力、创新能力以及对实验数据的处理和分析能力。而现实情况却给这种教学模式提出一些难以解决的问题：(1)随着多年扩招，学生人数逐年递增，仪器数目的增长远不及学生人数的增长，而在上课时为保证教学效果一台仪器最多容纳两名同学同时使用，仪器数目严重制约着上课学生的人数，一个实验一般只能保证有一个班或者半个班的学生来做；(2)大学物理实验一次课为3学时，同一个实验一天最多只能排三次课，即上午、下午和晚上各上一次课，那么一个实验一周最多只能重复15次左右。如果所有的班级都按同样的顺序来上实验课，对于大部分高校来说每个实验每周要重复的次数都大于15次，这样在排课上就会出现困难。为了解决这个问题，大部分高校目前都采用轮转授课的方式来排课，即各实验室同时开课，然后各班在实验室之间进行轮转。由于学时的限制，大部分高校的大学物理实验只开两个学期甚至有个别学校只开一个学期，这样就会出现一学期的实验课包含三类实验中的两类或者三类的情况。如果轮转授课，那么就很难保证让所有学生都先做基础性实验，再做综合性实验，最后做设计性实验，也就是说必然有部分学生打破理想的上课顺序，这样分层次教学模式就很难实行了。另外，由于在中学阶段各地区、各学校对实验课的重视程度不同，导致刚入校大学生的实验基础及实验能力差异较大。而大学物理实验课是大学生最先接触的实验课之一，所以我们在授课时必须考虑到这个差异。而在传统教学模式下，教师在实验课上对所有学生的要求是完全一致的，没有任何差异。这样就会使学生出现两种极端，部分实验能力强的学生迅速完成实验，而部分实验能力差的学生需要他人帮忙或是延长时间才能完成实验，甚至有个别学生为完成实验选择抄袭其它同学的实验数据。长此以往，实验能力强的学生会认为实验课程过于简单，学不到多少知识，对自己的能力提高没有帮助，会逐渐对物理实验课程失去兴趣；实验能力差的学生由于经常不能独立完成实验，会认为课程太难，自己无法掌握，在逐渐丧失自信心的同时势必对物理实验课程提不起兴趣。在传统教学模式下，两类极端的学生都会逐渐丧失对实验课程的兴趣，显然不利于学生动手能力、创新能力等的培养，一种新的教学模式的提出迫在眉睫。
2对比教学模式
通过以上分析，我们需要在无法实行分层次教学模式的情况下，提出一种新的教学模式，而且这种教学模式要既能满足大多数学生的学习要求，又兼顾两类极端学生的学习要求，更广泛的激发学生的学习兴趣。为此我们提出对比教学模式。
2.1演示实验和课堂实验的对比
在实验课前增加演示实验内容，学生通过观察或亲自参与有趣的演示实验，会对接下来要做实验产生强烈的兴趣。如：做全息照相实验时，演示白光再现全息照片；做测量物体的转动惯量实验时，让学生参与演示茹科夫斯基凳；做受迫振动实验时，让学生参与演示鱼洗盆等。学生在完成实验以后，通过与演示实验的对比可以引发更多的思考。（1）在全息照相实验前演示白光再现全息照片，而各高校在实验中做的基本都是激光再现全息照片。做完全息照相实验以后，学生会发现自己的照片无法在白光下直接观测，而需要在激光下观测。这时学生就会产生疑问，为什么不让我们拍摄能直接在白光下观测的白光再现全息照片，这样观测起来不是更方便吗？此时教师可以让学生课后查找相关资料，然后在实验报告上解释这个问题。通过这样带着疑问去学习的过程，学生对全息照相的理解会更加深刻。（2）在测量物体的转动惯量实验前，学生参与演示茹科夫斯基凳时，双臂平伸凳子转速减慢，双臂收缩凳子转速加快。通过分析可以知道双臂平伸时转动惯量大，双臂收缩时转动惯量小，最终得出结论：总质量一定的情况下，质量分布离转轴越远，转动惯量越大。做实验时给学生提供的塑料圆柱、金属圆桶和实心球的质量基本一样，让学生做完实验来验证上面的结论是否正确。学生怀着好奇心，在做实验时就会更加认真，更有利于其能力的培养。
2.2多种实验方案的对比
许多实验都有多种实验方案，如：声速的测量、测细丝直径、电桥测电阻等。我们可以在实验条件允许的情况下，鼓励学生尽可能多的采用多种方案来做实验，以激发学生的创新意识，对实验能力不同的学生做不同要求，更能有效的培养他们的动手能力和创新能力。下面是一些具体的做法。（1）在全息照相实验中采用难易不同的两种光路进行照相。实验能力强的学生可以选择用传统光路进行实验，通过认真调节、精确计算，使光路满足以下三个条件：参考光和物光的光程相差不太大，不大于所用激光的相干长度；参考光和物光的夹角在20°～30°之间；参考光与物光的光强比为3∶1～5∶1之间。实验能力弱的学生可以选择用简化光路进行实验，此光路经过简单调节就可以满足上面提到的三个条件。采用以上做法，可以让所有学生都能自己动手完成实验，实验能力都得到了一定程度的培养。实验完成以后，可以组织学生对两种光路进行对比分析，如对两种光路实验结果进行对比，可以发现用简化光路的实验成功率比较高，经过分析可以发现：①简化光路中的光学元件个数比传统光路少，由9个减少为5个，所以外界振动对实验的影响也较传统光路要小，故而照相成功率高。②简化光路容易调节，学生只需要调节感光底板和物体的位置及角度就可以使参考光和物光的光程差、夹角和光强比在都在合适的范围内。而传统光路中光学元件较多，调节比较复杂，经常需要反复调节，中间过程如果某些地方没注意，导致某个条件没得到满足，实验就会失败，观察不到全息照片。也可以组织同学讨论简化光路与传统光路的适用情况，利用简化光路拍摄表面凸凹程度小的物品效果较好，如：钥匙、硬币等。简化光路不但可以拍摄反光性好的金属材料，也可以拍摄反光性差的塑料材料如中性笔笔帽等。而对于表面凹凸差距比较大的物体采用传统光路拍摄的效果较好。通过这样的分析过程，学生的分析能力可以得到提高。（2）除了以上介绍的做法还可以让学生在实验过程中作如下对比，如：在测量声速时，可以对行波法和驻波法进行对比；在测量液体密度时，可对让静力称衡法和比重瓶法进行对比；在测量金属材料弹性模量时可以对静态拉伸法和动态悬挂法进行对比等。在多种实验方案对比教学的过程中，教师不但要注意引导学生选用不同实验方案，更要注重组织学生对实验方案进行分析。这样才能使学生将所学的理论与实验操作相结合，在不断的分析过程中找到操作过程中的不足，进而提高学生分析问题解决问题的能力。
3对比教学模式的评价体系
在采取多种实验方案对比教学的时候，由于供学生选择的实验方案不是唯一的，各种方案的难易程度未必相同。这种情况下如果没有一个合理的评分标准，学生为快速完成实验往往会选择容易的实验方案，这样就达不到预期的教学效果。所以在给出学生成绩时，必须充分考虑实验方案的难易程度，才能达到较好的教学效果，准确体现学生的实验水平。我们根据学生选择实验方案的难易程度在评分时引入权重系数，课堂实验分数=对所选实验方案进行实验操作得分×权重系数。由于各实验所涉及的实验方案难度不同，所以权重系数并不是一个定值，而是根据实验的特点分成几种情况。(1)对于两种实验方案难度相近，实验操作难度低的实验，两种方案都做权重系数为1，只用一种方案为0.6。(2)对于两种实验方案难度相近，操作难度高的实验，两种方案都做权重系数为1，只用一种方案为0.8。(3)对于两种实验方案难度明显不同的实验，两种方案都做权重系数为1，选择难的实验方案的为0.9，选择简单实验方案的为0.6。权重值由教师在课前给出，学生可根据自己的水平及想要取得的成绩选择实验方案。为了鼓励学生勇于创新、积极思考，学生在实验时有创新或在实验后能对实验方案进行深入分析时，可以给其适当加分。
4结语
【关键词】:大学物理;实验教学;改革研究;实践能力;创新能力
中图分类号:G420 文献标识码:A 文章编号:1003-8809(2010)-08-0109-01
1 大学物理实验教学的现状及存在的问题
1.1 刚进大学的大学生实验能力和技能严重滞后
目前国内依然处于应试教育的大潮中,初高中物理教学“重理论、轻实验”的教学现象依然十分严重。导致当前大学物理实验教学与中学物理实验教学严重脱节。
1.2 传统大学物理实验教学中教师与学生的任务分配不均
部分院校中,教师依然是实验教学中的“主角”,而学生只是“配角”或者干脆就扮演起了“群众演员”的角色。实验理论和动手操作上大部分乃至全部都由老师全权,学生不愿动脑想想或是动手做做,不知道为什么做这个实验以及做这个实验的相关理论依据是什么。
1.3 实验仪器陈旧,实验内容老套。实验方法单一
由于各院校经济条件不一,致使一些学校的实验仪器过时陈旧,学生很难把握住仪器的使用尺度,外界的环境因素对仪器的精确度造成很大影响。加上部分院校的师资力量水平有限。也会出现实验项目和实验手段老套单一的现象。这样就会导致了生厌倦实验课程,并抱以敷衍了事的心态。
1.4 实验室不完全面向师生开放,学校教学自我封闭
由于先进实验设备价格昂贵,易损坏,因此有些学校不愿开放这些实验室,只是作为装饰学校的饰品,只可远观不能近取;还有些学校自恃有一些优秀实验教学方法,不肯与外界交流,自鸣得意,这些都严重影响学校的发展和学生的进步。
1.5 大学物理理论课与实验课的任课教师不统一
两种教师各行其是,互相交流很少甚至有可能空白。两种课在一定的时候还有可能相互涉及讲授或操作,这样也会导致课时的浪费。许多实验内容会涉及到初高中实验教学内容。这与目前大学物理理论课相关联甚少。
1.6 现行的实验评价方法不规范、不科学
大部分教师仅仅依靠学生的实验报告内容来进行考核,作为该课程成绩的评定标准。这样就避免不了的导致一些学生不独立完成实验过程,根本无法反映学生的实验实际操作能力,培养学生的创新能力。
以上六点是目前大学物理实验教学中普遍存在的现状和问题。这些在不同程度上加大了大学物理实验教师的教学压力,阻碍了学生自身科学素质和能力的发展。
` 2 大学物理实验教学改革
2.1 更新观念,注重实验教学
物理学是一门以实验为基础的科学。通过学习,学生可以验证物理规律,发现物理规律。还可学习到物理学中的新概念、新技术和新的实验方法,提高学生与科学技术发展相适应的能力。培养科学素质、理论联系实际和创新能力。新的改革形势下,教师、学生以及学校都必须更新其概念,相互促进、相互协作、相互弥补。教师要改变自己的教学角色和教学作用,改变教学方法。教师是学生在学习道路上的引导者和指导者。学生始终如一是中心体,教师应确立“为学而教”的教学思想,不应一味地甘做“雷锋”、“父母”角色。学生作为学习的主体,是知识的汲取者,应主动获取教师在实验教学中所教授的理论知识并运用这些理论知识结合到实际实验中,积极动脑思考这些知识在实验中所起到的作用,加强自身动手能力,激发自我拓展延伸能力,虚心接受来自教师、同学之间的指导和帮助,有自己的思维方式。
2.2 改革课程体系。实现物理实验内容的现代化
21世纪知识经济体系中,多学科相互渗透,相互结合。而单一的力学、光学、电磁学等基础实验教学已无法满足培养优秀大学生所必需的条件。因此要有机地将其他物理实验课程的教学融合在一起。部分院校缺乏一些可以反映物理与高科技密切相关的实验,如低温超导体、液晶技术、光纤技术、激光全息照相等等。不仅可以培养学生学习物理实验的兴趣,更可培养学生与科学技术的发展相适应的能力,真正使学生做到与时俱进,成为新世纪新局面下的全新全能人才。还应适时地增加创造性、研究性、独立自主性的物理实验。让学生真正可以结合实验,开发思维,激发动手操作能力和动脑创新能力。
2.3 优化实验器材,先进实验设备,全面面向学生开放实验室
碍于实验器材的老化、实验设备的破旧落后以及先进实验室的封闭,所以做实验变得繁冗复杂,难以操作,严重影响师生进行实验教学,阻碍其能力发展。所以需要院校领导和师生必须通力协作,共同努力。领导者们应该积极为师生配备一些新的、先进的、符合当今实验教学的实验仪器;而教师和学生也必须加强实验室的管理和操作规范,尽量做到避免损坏实验器材,真正做到规范使用、操作实验设备,爱护实验设备。
2.4 派遣实验先进小组去往兄弟院校、企业单位、科研机构进行实验交流
现今有些大学固步自封,不愿与其他院校或单位机构进行实验学习方面的交流。这样不仅滞后自身了解当前知识信息的速度,更阻碍了学习先进实验教学方法的步伐。因此各校领导及师生应积极与外界交流,学习我们缺乏的先进的实验教学的知识和方法。也可将各校的富有特色的优秀的实验教学模式传授给他人学习与借鉴,提高院校在外界社会中的知名度和地位,其学生毕业后也将会广泛地被社会所认可。
2.5 科学使用师资力量,完善实验考核方法
科学完善师资力量的使用。在理论和实验课程教学中,尽可能做到由同一老师进行讲授和指导。若条件限制时,一定要关注理论教师与实验教师之间的交流,使彼此在教学上相辅相成,真正做到“理论服务实验,实验证明理论”。在实验考核方面,应把考核重点放在学生自主创新、动手操作以及思维拓展等方面,从实质根本上锻炼学生实际联系实验能力,提高学生的科学素养。
