《大学物理实验（上）》实验教学大纲
一、课程基本信息
英文名称：Experiment of College Physics(Ⅰ)（新罗马字体）
课程编号：F111701001024（新罗马字体）
总学时：24 讲课学时：4 实践学时：20
总学分：1.5（注意没有单位）
课程类别：必修（必修/选修）
考核方式：考查（考试/考查）
适用对象：工科专业及部分理科专业
开课学期：第二学期
先修课程：高等数学、大学物理（上）
参考书目及实验指导书：
（参考书目每个单独一行，主要为近五年出版图书）
[1]吴泳华，霍剑青等．大学物理实验[M]．北京：高等教育出版社，2001．
[2]李强．大学物理实验（第3版）[M]．哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2022．
[3]姜义．大学物理实验[M]．北京：科学出版社，2019．
二、课程性质及目标
（第一段进行课程简介，说明课程的性质、在专业学习中的作用，以及课程主要内容等。）
本课程是工科专业及部分理科专业的专业必修课程。通过本课程的学习，使学生对物理实验的基本概念、基本理论和基本实验方法有比较系统的认识和正确的理解，并得到科学思维方法的训练和科学素养的培养。提高学生动手能力、设计能力、培养提出问题、解决问题的素质，促进应用型人才培养目标中动手、设计能力强要求的实现，为学生专业课程学习打下良好的实践基础。
通过本课程的学习，使学生达到如下学习目标：
（具体课程目标请分条论述，包含思政目标，课程目标应当与支撑的毕业要求指标点相对应。）
课程目标1：培养学生利用所学的自然科学基础理论知识与实践相结合的能力，采用实验方法观察、分析常见的物理现象和规律，加深对物理学原理的理解。能根据测量要求设计实验系统，制定数据测量表格，并完成测量工作，把专业知识运用于解决复杂实际工程问题。
课程目标2：培养学生掌握一些常用物理量的测量方法，能正确选用、使用常用的物理实验仪器和量具，设计测量系统，完成测量过程；培养学生正确处理实验数据能力，掌握一些常用的实验数据处理方法；学会误差估算方法，正确表达实验结果；领会分析实验误差的性质以及减小、消除或校正某种误差的方法。
课程目标3：培养学生能通过学习物理实验的科学思维方法，验证测量过程，形成正确的科学实验观，养成良好的职业道德规范，树立团结协作精神的人文情怀。
三、课程目标对培养要求的支撑
（明确每一个课程目标支撑的培养要求指标点，注意一个课程目标支撑一个指标点，一个培养要求指标点不要牵涉过多课程目标，交叉覆盖会导致指标点无法评价。）
课程目标 |
培养学生能力 |
支撑的专业培养要求指标点 |
课程目标1 |
知识综合应用能力 |
1.工程知识：能够将数学、自然科学、工程基础和专业知识用于解决复杂工程问题。 |
课程目标2 |
实验设计分析与实验操作能力 |
4.研究：能够基于科学原理并采用科学方法对复杂工程问题进行研究，包括设计实验、分析与解释数据、并通过信息综合得到合理有效的结论。 |
课程目标3 |
责任素养与职业规范 |
8.职业规范：具有人文社会科学素养、社会责任感，能够在工程实践中理解并遵守工程职业道德和规范，履行责任。 |
四、实验内容和学时分配
（可以加入整体说明，应加大综合性设计性实验比例）
大学物理实验课程共24学时，其中理论课4学时讲授绪论课：介绍实验理论、仪器使用、数据处理方法和实验要求；实验课20学时，共计10个实验，分为验证性实验和综合性实验两类，其中验证性实验必做4个、选做1个，综合性实验必做3个、选择2个。
序号 |
实验名称 |
实验目的 |
实验内容 |
支撑课程目标 |
实验学时 |
实验类型 |
实验要求 |
1 |
测定固体的密度 |
掌握测定规则物体体密度的一种方法；掌握游标卡尺、螺旋测微器和物理天平使用方法；学习各种随机误差的计算方法和不确定度，正确地表示测量结果。 |
测定规则物体体密度的一种方法；游标卡尺、螺旋测微器和物理天平使用方法；各种随机误差的计算方法和不确定度，正确地表示测量结果。 |
1、2、3 |
2 |
验证 |
必做 |
2 |
用拉伸法测钢丝的杨氏模量 |
学会用伸长法测量金属丝的杨氏模量；掌握用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法；学会用逐差法处理数据。 |
用伸长法测量金属丝的杨氏模量；用光杠杆法测量微小长度变化的原理和方法；用逐差法处理数据。 |
2、3 |
2 |
验证 |
必做 |
3 |
气轨导轨上的实验—测量匀变速直线运动的速度、加速度 |
掌握气轨的调节及操作方法、光电控制计时系统的使用；学习在气轨上测定速度、加速度。 |
气轨的调节及操作方法、光电控制计时系统的使用；在气轨上测定速度、加速度。 |
1、2、3 |
2 |
综合 |
选做 |
4 |
用单摆测重力加速度 |
研究单摆的周期与摆长的关系，利用单摆测量重力加速度，熟练电子秒表的使用，掌握一次倍测法的使用。 |
单摆的周期与摆长的关系，单摆测量重力加速度，电子秒表的使用，一次倍测法的使用。 |
1、2、3 |
2 |
验证 |
选做 |
5 |
固体线膨胀系数的测定 |
测量样品的线膨胀系数，学习千分尺、温度计使用方法，学习用最小二乘法处理实验数据。 |
线膨胀系数，千分尺、温度计使用方法，学习用最小二乘法处理实验数据。 |
2、3 |
2 |
验证 |
选做 |
6 |
用落球法测定液体的粘滞系数 |
用落球法测量蓖麻油在不同温度下的粘滞系数。 |
转筒法测量蓖麻油在不同温度下的粘滞系数。 |
2、3 |
2 |
验证 |
必做 |
7 |
电表的改装与校正 |
学习用替代法测量微安表的内阻；掌握电表扩大量程的原理和方法；学会对改装表进行校正和绘制校正曲线。 |
替代法测量微安表的内阻；电表扩大量程的原理和方法；对改装表进行校正和绘制校正曲线。 |
1、2、3 |
2 |
综合 |
必做 |
8 |
用拉脱法测液体表面张力系数 |
学会测量方法。掌握电子拉力计的使用 |
利用圆形框采用拉脱法测量液体表面张力。 |
2、3 |
2 |
验证 |
必做 |
9 |
声的速测量 |
学会用驻波法、相位比较法和量超声波在空气中的传播速度；综合运用示波器观察波形； |
驻波法、相位比较法和量超声波在空气中的传播速度；综合运用示波器观察波形； |
1、2、3 |
2 |
综合 |
必做 |
10 |
测定不良导体的导热系数 |
测定不良导体的导热系数及如何减少系统误差；学习运用热电偶进行温度的测量。 |
不良导体的导热系数及系统误差；用热电偶进行温度的测量。 |
2、3 |
2 |
综合 |
必做 |
11 |
弦线振动的研究 |
掌握利用驻波原理，测量共振频率学会测量波的传播速度。 |
利用弦线形成驻波，研究频率、拉力、波长之间的关系 |
1、2、3 |
2 |
综合 |
选做 |
12 |
虚拟仿真实验1：示波器的使用与测量 |
掌握示波器的使用方法，学会用示波器测量信号幅值、频率、叠加观测等。 |
利用示波器对各类信号进行幅值、频率测量，观测信号叠加现象，计算相位差值。 |
1、2、3 |
2 |
综合 |
选做 |
13 |
虚拟仿真实验2：太阳能电池的特性测量 |
了解太阳能电池原理，掌握其特性测量过程、方法与性能评价。 |
对太阳能电池进行光照，改变负载，测量输出电压与电流，并计算特性参数，研究输出功率变化。 |
1、2、3 |
2 |
综合 |
选做 |
五、成绩构成及评价标准
（先进行整体说明，然后具体给出成绩构成和评价标准）
课程采用五级分制（优、良、中、及格、不及格）进行评价。成绩满分100分，其中验证性实验5个，综合性实验5个。验证性实验（满分50分，其中实验准备10分+实验操作20分+实验报告20分）、综合性实验（满分50分，其中实验准备10分+实验操作20分+实验报告20分）两部分构成总成绩。具体成绩构成和评价标准如下：
1．成绩构成
课程目标 |
支撑培养要求指标点 |
成绩评定环节及比例 |
总计 |
验证性实验50% |
综合性实验50% |
实验准备 |
实验操作 |
实验报告 |
实验准备 |
实验操作 |
实验报告 |
课程目标1 |
1 |
8 |
|
|
10 |
|
5 |
23 |
课程目标2 |
4 |
2 |
15 |
16 |
|
15 |
15 |
63 |
课程目标3 |
8 |
|
5 |
4 |
|
5 |
|
14 |
合计 |
|
50 |
50 |
100 |
2．评价标准
（注意：评价标准按照每一项成绩构成对应的每一个课程目标进行说明）
（1）验证性实验--实验准备
课程 目标 |
成绩比例（%） |
考核 依据 |
考核标准 |
100-90分 |
89-80分 |
79-70分 |
69-60分 |
<60分 |
1 |
8 |
知识综合应用能力 |
通过教材、学习通等资料能够完全掌握实验原理、实验仪器，撰写预习报告。 |
通过教材、学习通等资料基本掌握实验原理、实验仪器并撰写预习报告。 |
通过教材、学习通等资料了解实验原理、实验仪器，撰写预习报告。 |
通过教材、学习通等资料不能掌握实验原理、实验仪器。未写预习报告。 |
未预习，不了解实验内容。 |
2 |
2 |
实验设计分析能力 |
掌握实验过程，能够直接进行实验测量工作。 |
了解实验过程，可以进行实验测量工作。 |
部分了解实验过程，通过教师指导可以实验测量工作。 |
不了解实验过程，通过指导可以进行实验测量工作。 |
不能进行实验操作。 |
（2）验证性实验--实验操作
课程 目标 |
成绩比 例（%） |
考核 依据 |
考核标准 |
100-90分 |
89-80分 |
79-70分 |
69-60分 |
<60分 |
2 |
15 |
实验设计分析和实验操作能力 |
熟练构建测量系统，正确使用仪器，熟悉测量方法和过程。测得正确的实验数据。 |
能够构建测量系统，正确使用仪器，测量方法。测得正确的实验数据。 |
基本能够构建测量系统，使用仪器测量方法测得正确的实验数据。 |
在教师的指导下构建测量系统，使用仪器，测量方法。测得较正确的实验数据有较大的偏差。 |
不能构建测量系统，不能使用测量仪器，测得的实验数据偏差较大。 |
3 |
5 |
责任素养与职业规范 |
具有良好的实验习惯，严谨的工作作风，团结协作能力好。 |
具有较好好的实验习惯，严格的工作作风，团结协作较好。 |
具有合格的实验习惯，较好的工作作风，有团结协作能力。 |
实验习惯较好，有合适的工作作风，有一定的团结协作能力。 |
没有良好的实验习惯，工作不严谨，不能合作。 |
（3）验证性实验--实验报告
课程 目标 |
成绩比 例（%） |
考核 依据 |
考核标准 |
100-90分 |
89-80分 |
79-70分 |
69-60分 |
<60分 |
2 |
16 |
实验设计分析和实验操作能力 |
能够正确进行数据分析，计算结果评估正确，偏差小。思考题分析全面合理，有深度。 |
基本能够正确进行数据分析，计算结果评估较正确，偏差较小。思考题分析基本合理，有一定的深度。 |
能够进行数据分析，计算结果评估基本合理，偏差适合。有思考题分析。 |
有数据分析，计算结果评估。有思考题分析。 |
没有进行数据分析，结果评估，无思考题分析。 |
3 |
4 |
责任素养与职业规范 |
报告结构严谨，思路清晰合理，文字流畅工整，态度认真。 |
报告结构较严谨，思路基本清晰合理，文字较流畅工整，态度认真。 |
报告结构较好，思路基本清晰，文字流畅较工整，态度较认真。 |
报告结构一般，思路有合理性，文字较工整，态度一般。 |
报告结构松散，思路不清晰，文字不工整，态度不认真。 |
（4）综合性实验--实验准备
课程 目标 |
成绩比 例（%） |
考核 依据 |
考核标准 |
100-90分 |
89-80分 |
79-70分 |
69-60分 |
<60分 |
1 |
10 |
知识综合应用能力 |
通过查阅资料预习分析，正确完善规划设计实验方案，方案正确、可行，设备选择合理。 |
通过查阅资料预习分析，规划设计的实验方案正确、可行，但不够完善，设备选择合理。 |
通过查阅资料预习分析，规划设计的实验方案较正确、可行，设备选择合适。 |
规划设计的实验方案基本正确、可行，设备选择基本合适。 |
规划设计的实验方案存在较大错误，设备选择不合适。 |
（5）综合性实验--实验操作
课程 目标 |
成绩比例（%） |
考核 依据 |
考核标准 |
100-90分 |
89-80分 |
79-70分 |
69-60分 |
<60分 |
2 |
15 |
实验设计分析和实验操作能力 |
建立正确的测量设计系统，正确使用仪器获取实验数据，正确完成实验操作，获得理想实验结果。 |
建立较正确测量设计系统，能使用测量仪器获取实验数据，正确完成实验操作，但未获得理想实验结果。 |
建立测量系统并正确使用仪器获取实验数据，较正确完成实验操作，未获得理想实验结果。 |
建立系统，使用仪器获取实验数据，基本正确完成实验操作，但未获得理想实验结果。 |
未正确获取实验数据，未能完成实验操作，未能获得实验结果。 |
3 |
5 |
责任素养与职业规范 |
具有良好的实验习惯，严谨的工作作风，团结协作能力好。 |
具有较好好的实验习惯，严格的工作作风，团结协作较好。 |
具有合格的实验习惯，较好的工作作风，有团结协作能力。 |
实验习惯较好，有合适的工作作风，有一定的团结协作能力。 |
没有良好的实验习惯，工作不严谨，不能合作。 |
（6）综合性实验--实验报告
课程 目标 |
成绩比例（%） |
考核 依据 |
考核标准 |
100-90分 |
89-80分 |
79-70分 |
69-60分 |
<60分 |
1 |
5 |
知识综合应用能力 |
正确完善规划设计实验方案总结，方案正确、可行，设备选择合理。 |
规划设计的实验方案正确、可行，但不够完善，设备选择合理。 |
规划设计的实验方案较正确、可行，设备选择合适。 |
规划设计的实验方案基本正确、可行，设备选择基本合适。 |
规划设计的实验方案存在较大错误，设备选择不合适。 |
2 |
15 |
责任素养与职业规范 |
能够正确进行数据分析，计算结果评估正确，偏差小。总结分析全面合理，有深度。 |
基本能够正确进行数据分析，计算结果评估较正确，偏差较小。总结分析基本合理，有一定的深度。 |
能够进行数据分析，计算结果评估基本合理，偏差适合。有总结分析。 |
有数据分析，计算结果评估。有总结分析。 |
没有进行数据分析，结果评估，无总结分析。 |
（注意：整个大纲的字体、字号按照范例进行，不要变化。大纲中文字部分均为宋体、小四、1.5倍行距；表格中文字为仿宋、五号；英文和数字是Times New Roman。大纲完成后请将红色说明删除）
课程建设负责人：
教学大纲撰写人：
审 核 人：
教学负责人：
