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聲速測量實驗報告范文1

關鍵詞：物理實驗；競賽方案；教學改革

中圖分類號：G642.423 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2013）25-0244-02

一、引言

物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養學生科學實驗能力、提高科學素質的重要基礎。它在培養學生嚴謹的治學態度、活躍的創新意識、理論聯系實際和適應科技發展的綜合應用能力等方面具有其它實踐類課程不可替代的作用。但是大多數院校把物理實驗當成一般的必修課程，按部就班地安排實驗項目，批閱實驗報告，最后根據實驗報告成績或加上部分考試成績給出課程的總評分數。動手能力好、思維活躍的學生的成績往往并不高，這就挫敗了他們的積極性，使他們最終失去興趣，敷衍了事。鑒于大學物理實驗課程的重要作用，一些院校已經在研究物理實驗教學的改革方案，目的就是提高物理實驗教學效果，通過物理實驗課程的開設讓學生的動手實踐能力、科學素養、創新精神、團隊合作能力得到真正地提高。舉辦大學生物理實驗競賽的目的是為了激發學生對物理實驗的興趣和潛能，充分發揮學生的自主能動性，培養學生創新能力、實踐能力和團隊協作意識。只有制定合理的、符合學校實際情況的競賽方案才能真正發揮物理實驗競賽的作用。

二、國內競賽情況概要

全國大學生物理實驗競賽已經于2010和2012年在中國科學技術大學物理實驗教學中心成功舉辦兩屆。競賽命題分為基礎性物理實驗和綜合性、研究性物理實驗兩類。競賽采用現場實驗的形式進行比賽。北京市大學生物理實驗競賽從2008年開始每年舉辦一屆，提前公布題目。競賽設四個題目：第一題指定一個測量內容，要求參賽隊自己搭建實驗平臺進行測量；第二題為指定內容的、有應用價值的實驗制作；第三題為學生在校期間完成的物理思想清晰，物理知識點明確的實驗制作；第四題為學生在校期間完成的物理思想清晰、與實驗相關的科研論文和教學論文。廣東省大學生物理實驗設計大賽已經舉辦了十三屆，競賽組委會提前公布指定競賽題目，設基礎和應用兩個題。全國還有很多省市，例如湖北省、江蘇省、浙江省、遼寧省等都在舉辦各省市的大學生物理實驗競賽。很多開設物理實驗課程的高校都在舉辦自己學校的物理實驗競賽或物理實驗競能競賽、物理實驗設計競賽，名稱雖然有所不同，但競賽命題形式不外乎兩種，一種是現場命題并操作實驗，考察學生對不同物理實驗手段理解掌握的水平和綜合分析應用能力。另一種是提前指定競賽題目或開放式命題，最終以作品的水平評定成績。

三、我校物理實驗競賽情況介紹

（一）第一屆大學生物理實驗競賽

在2010年12月首屆全國大學生物理實驗競賽成功舉辦之際，校領導提議我校也應該自己組織一個實驗競賽，激發學生對實驗的興趣和熱情，提高實驗室利用率，提高學生創新和協作能力。由于學校領導十分重視，教務處召集學校相關職能部門和相關學院領導進行協商，并在2011年4月底下發了關于舉辦我校首屆大學生物理實驗競賽的通知。首屆競賽分為初賽、實驗操作和答辯三個環節進行，報名與參賽均以組為單位，每組兩人。初賽以筆試形式考查報名選手的基本知識和基本實驗技能。實驗操作考察學生的動手能力和靈活運用所學知識設計實驗的能力。考慮到是第一次舉辦競賽，并參照我校現有儀器和條件，提出了以下幾個參考題目：頻率的測定和燒杯打擊樂的形成，太陽能電池研究，自組邁克爾遜干涉儀研究空氣折射率，空間頻譜及空間濾波研究，全息照相的研究。選手也可以自選參賽題目。實驗操作中要求兩名選手團結協作，按照自己的設計方案在規定時間內完成儀器調試、數據測量、提交報告。

來自7個二級學院的176組352名同學報名參加了首屆大學生物理實驗競賽。根據初賽成績選拔60組選手進入實驗階段。經過兩天的緊張比賽，評委根據選手的設計思想、實驗操作和實驗后的報告總結綜合評分，選拔出30組選手成為本次競賽的獲獎選手。30組獲獎選手中前14組參加了答辯，最終6組選手獲得一等獎，8組選手獲得二等獎，其他16組選手獲得三等獎。

學生在競賽過程中表現出來的刻苦努力、堅忍不拔、聰明睿智、大膽創新給我們留下了深刻印象。因為比賽期間也是學生功課最忙的一段時間，學生平時白天很少有時間，只能在周末、中午、晚上等課外時間查閱資料、制備材料、實驗練習。有的學生從下午下課一直到晚上實驗樓鎖門都在實驗室鉆研，甚至帶著面包干糧到實驗室。有些學生的想法非常新奇，具有大膽創新的思想，比如：有的同學利用聲速測量儀上的壓電陶瓷換能器，測量燒杯的共振頻率；有的同學自己動手制作太陽能電池；有的同學應用所學的馬律斯定律自制光強調節裝置；有的同學靈活運用基礎實驗中學到的補償原理，測量太陽能電池的電壓特性等等。

（二）第二屆大學生物理實驗競賽

總結第一屆競賽的經驗，2012年我們又舉辦了第二屆大學生物理實驗競賽。1～4人組成一個參賽隊，報名同時提交物理實驗競賽參賽申請報告。競賽項目及要求：（1）利用簡單材料設計制作靜電起電機，并演示與靜電有關的現象。（2）應用物理原理進行實驗制作。要求作品具有創新性、有實用價值。（3）對物理實驗中心現有儀器進行改進，使操作更加便捷、測量更加精確；對物理實驗中心現有儀器進行重新組合，開發新的實驗項目，完成新的實驗功能；基于物理實驗中心現有實驗項目，提出新的實驗方法。

為了鼓勵和幫助參賽選手，物理實驗中心專門設置了一個學生科技活動室，并在學生科技活動室準備了各種元器件，各種工具原材料和實驗中心多年來積攢的各種在物理實驗課上不能成套利用的實驗儀器，給參賽選手提供一個發揮潛能和創造力的空間，同時也營造出節約創新的氛圍，推動和促進了實驗室的建設與發展。來自七個理工科學院的247名同學報名參加了第二屆物理實驗競賽，經過資料查閱、材料準備、作品制作、反復實驗不斷突破，選手們從暑假開始歷經將近半年時間最終完成各自參賽作品。根據初賽展示答辯結果，評出三等獎10項，優秀獎20項。排名前六的選手進入決賽，經過進一步升級加工，六個隊伍又進行一場決賽答辯。最后，白光干涉楊氏模量測量儀和感應起電機兩個作品憑借新穎的設計，大膽的創新獲得了一等獎。另外四隊選手也表現出色獲得了二等獎。競賽過程中，涌現出一大批優秀學生，有的學生嚴謹認真、踏實努力；有的學生見解獨到、思路新異；有的學生熱愛科學、精益求精；有的學生樂觀向上、永不言棄。本屆競賽學生制作了范式起電機、韋氏起電機、滴水起電機、新型楊氏模量測量儀、斯特林空氣熱機、新型靜電場描繪儀、新型輸液報警器、靜電演示儀器、電磁演示儀器等十種作品。其中一等獎選手的作品“白光干涉楊氏模量測量儀”獲得了評委老師和學校領導的一致認可，并已在申請專利。

四、結語