緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇霍爾效應實驗報告范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

近年來，隨著各行各業對創新型應用型人才的需求，本科教學的模式也該隨之變革。多年來中國的教育使得大多數學生養成被動的學習方式，重理論、輕實踐，不愿花費時間去找辦法解決實際問題。而參與性教學是解決這一現狀的比較好的方式。大學物理實驗課程是學生進入大學遇到的第一門實踐性課程。開展好這一門課對學生的意義重大。除了學習操作儀器處理數據等一些必需的技能外，還必須讓學生明白在實踐中發現問題進而解決是十分重要的。目前，物理實驗參與性學習甚至研究性學習在一些大學中已開展得比較系統，如東南大學、復旦大學皆有自己的一套物理實驗研究性教學模式。對于這些學校，一方面，教學和科研實驗室條件好；另一方面，學生基礎好，對學習有興趣并更具鉆研精神，參與性教學比較容易開展。而對于獨立學院，相對來說實驗室條件有局限性，教師的主要任務是搞好教學，大部分學生也是以拿到學分為目標而完成課程。但是，筆者認為獨立學院的學生也是需要進行參與性學習培養的。本文結合筆者的教學經驗討論在現有條件下如何在獨立學院的物理實驗課程中開展參與性學習。

一、獨立學院物理實驗教學現狀

以中國傳媒大學南廣學院為例，該學院對廣播電視工程、通信、電信專業的學生開展了大學物理實驗課程的教學。實驗教學內容包括力學、光學、電磁學這幾部分，基本符合對工科電類本科生的培養要求。學院針對自己所具備的實驗儀器已經編寫出配套的實驗教材，并在10年來的教學中積累了豐富的教學經驗，但仍然存在一些問題需要重視和解決。

1.實驗教學模式化。實驗課的流程是教師講解實驗原理，介紹實驗儀器，安排實驗內容，學生按部就班測量數據，撰寫實驗報告。在這種模式下，學生往往在原理還比較模糊的情況下就機械性地測量數據，最后雖然完成了實驗，但很多學生并沒有去思考實驗設計、儀器搭配等基本問題，應具備的科學和工程素養得不到提高。

2.實驗報告形式死板。實驗報告使用的是統一的實驗報告冊。上面分為實驗目的、實驗儀器、實驗原理、實驗步驟、數據處理與分析這幾塊。除了最后一塊，大多數學生只是不加思考去抄實驗教材。一則浪費時間，二則沒有琢磨和真正理解實驗原理和實驗中的一些實際問題。

3.實驗考核形式單一。目前，實驗成績由兩部分構成，出勤和操作占50%，實驗報告占50%。一方面，學生是按教師的講解按部就班操作的，很難提高學生操作技能和解決問題的能力；另一方面，由于實驗報告形式死板，實驗報告成績相差也不大，不能反映學生對實驗的真實掌握情況，也不能通過實驗成績對學生實現成績上的區分和應有的激勵作用。

二、物理實驗參與型學習方案探討

目前，國內獨立性學院正處于發展初期，學校往往由于辦學條件和生源層次的限制，無法在實驗科研條件和學生課外科研項目上有太多的投入。在長期的教學實踐中，筆者總結出以下幾種參與性學習方案，并取得了較好的效果。

1.改進實驗報告形式。實驗報告采取一份報告對應一個實驗的形式。報告上印制好做該實驗前需要作答的問題，用來檢查學生的預習情況。接著是數據表格的填寫、誤差分析、作圖等。最后是實驗完成后需要作答的一些問題。該方法既能大大節約學生書寫實驗報告的時間，又能使他們更加認真地進行預習，通過問題不知不覺地對實驗原理和實驗方法進行掌握。

2.與學生一起解決實驗中遇到的問題。當學生在做實驗時，總會碰到一些意想不到的問題。教師可以抓住這些機會，在排除實驗儀器故障或錯誤實驗方法時，讓學生參與其中觀察，思考甚至動手來一起討論解決這些問題，這樣能夠使得學生深刻地了解儀器的構造，并提高其發現解決問題的能力。

3.拓展實驗小課題。在常規實驗內容的基礎上，教師還可以建議學生利用現有儀器去探究其他的物理現象和規律，自己完成感興趣的實驗小課題。比如分光計實驗的常規內容是對三棱鏡的頂角和汞光燈綠色譜線折射率的測量，在此基礎上，教師可以啟發學生測量汞燈的光譜和色散曲線。再比如，霍爾效應實驗中除了常規的測量線圈軸線上的磁場外，還可以將測量擴展到整個空間的磁場分布。這種擴展可以有很多，它既不需要購買新儀器，又可以鍛煉他們科學研究的能力。本文通過分析獨立性學院物理實驗課程的現狀，探討設計了具有較強可行性的參與性實驗教學方案。希望通過開展上述參與性學習方案，利用現有的實驗室教學條件在規定的必修課時內，促使獨立學院工科學生掌握實驗研究的方法和手段，培養應有的科學研究和工程技術素養。

參考文獻：

篇（2）

引言

傳感器與檢測技術是信息技術的核心之一，它是研究信息提取、信息轉換和信息處理與應用的課程，是一門綜合性非常強的專業基礎課，涉及到不同的學科領域，包括機械、電氣、信息、環保等［1］。該課程理論內容非常分散，實踐性強，尤其是理論部分的學習過程非常乏味。如何提高課程的教學效果，激發學生的學習興趣，探索合理科學的教學模式是從事該課程教學的教師一直關注的焦點問題。本文從從理論教學與實驗教學兩個環節進行了教學新模式的嘗試與改革，并取得了初步的成果。

1理論教學方面

傳感器及檢測技術這門課程在理論學時的安排上，應根據教學大綱的要求，適當減少理論學時，增加課堂的靈活性。那么既要完成教學任務，又要把這門課程講好，這就向我們提出了一個艱巨的任務，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容:第一，學生對于先導知識的掌握。本課程是在電路、電力電子技術基礎上開設的課程。傳感器主要作用是信號的采集，對于信息的處理與應用主要還是利用電力電子技術，有了這些先導課程，教師才能夠更清晰地講解傳感器中的測量電路，讓學生能夠深入理解傳感器在實際中的應用。第二，傳感器基本知識的講解。這是本門課程的主要任務，講解各種傳感器的結構原理，讓學生更加深刻地理解傳感器中非電量與電量之間的轉換關系。第三，在前兩點的基礎上，增加一些測量實例。只有既講解好元件的原理結構又與應用電路相結合，才能夠使得整體課程不空洞，讓學生切實體會到傳感器的作用。以霍爾傳感器為例，在講授霍爾傳感器的原理時，除了講解霍爾效應以及它可以測量位移、轉速、加速度等，可以加入霍爾開關的應用，利用霍爾開關產生的電信號控制衛生間內的照明情況，此應用結合傳感器與電力電子技術的知識，讓學生直觀地看到傳感器在現實生活中的作用。第四，及時補充傳感器的前沿知識。如物聯網傳感器，讓學生能夠從接受這門課程開始到有興趣去自主學習［2］，整體內容在安排上由淺入深。在理論課的講解過程中，要盡量使用現代化教學工具和多媒體技術進行教學，提高教學效率。

2實驗教學方面

2．1實驗進度的安排目前一般的實驗課安排在教學周的最后階段，無法讓學生及時地把理論與實踐相結合，實驗課的目的就是加深對理論知識的理解與應用，因此我們可以把傳統驗證性實驗穿插在教學過程當中，加深學生對傳感器理論知識的理解。這樣既可以讓學生明白自己在學什么，又可以提高動手能力。在做實驗的過程中，可以引導學生思考，除了原理性的實驗，此種類型的傳感器還能在工程上有什么樣的應用，為后邊安排的設計性與綜合性實驗打基礎。時間上安排，實驗課應貫穿整個教學期間，形成一個完整的教學過程。2．2實驗類型的設定傳統的傳感器實驗多為驗證性實驗，學生按照實驗指導上的實驗步驟連接電路，改變其中的某些參量，得到非電信號到電信號的轉變，最后記錄實驗結果。學生只是被動做實驗，缺乏主動性與創造性。所以在實驗內容安排上，既要有驗證性的實驗還要有綜合性和設計性的實驗，在整個教學過程中，逐漸地把教學從以教師為中心轉變為以學生為主體，讓學生化被動為主動［3］，既增加了教學的趣味性，又提高了學生學習的積極性。如我們在講解電阻式傳感器時，由于電子秤是電阻式傳感器的經典應用，教師就可以安排先做驗證性的實驗，如電阻式傳感器的半橋性能實驗，在試驗臺上進行電路的連接，體驗一下力如何轉變成電信號，記錄實驗結果，分析實驗誤差等。這種相當于導入實驗，不要安排太難，要提起學生做實驗的興趣，讓大家把課上的理論知識應用到實驗當中去。然后可以安排做電阻式傳感器的全橋實驗進行對比，對比一下不同連接電路中靈敏度、誤差等指標的區別，也為后邊電子秤的綜合性實驗打基礎。綜合性的實驗要求學生自主去做。所謂自主，即教師只提出實驗要求，實驗原理與電路由學生去設計。最后提交實驗報告，在報告中，要包含實驗步驟、原理圖以及實驗結果，還要記錄實驗過程中遇到的難點以及解決辦法。做實驗過程中安排好實驗內容的層次，實驗要求由低到高，由驗證性實驗開始，到綜合性實驗，以設計性的實驗作為結束。設計性的實驗由學生自己去查資料定題目，由實驗室給學生提供基本的工具。學生可以和其他課程內容相結合，如單片機、數字信號處理等課程，將傳感器采集到的信號進行數模轉換，送入到單片機或計算機中，再進行信號處理。舉一個比較簡單的例子，利用溫度傳感器采集溫度傳送到單片機中，通過LCD顯示當前的溫度。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口作為數據線，將P3口作為LCD的控制信號的連接端口。這些設計性的題目既可以讓學生體會到親自動手做電路帶來的快樂，又可以鞏固學生學過的課程。2．3實驗內容的完善目前我們的實驗內容都是固定的，實驗內容的安排應該經過多學期的完善，最終確定為最適合學生的實驗內容。開課的每學期結束后，聽取學生的感受和意見，調整實驗內容，如增加學生們感興趣的實驗部分，調整驗證性和綜合性實驗的難度以及兩部分內容開設的比例。

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價方式，考核方法單一。成績比例更偏向于理論成績，學生的目光更集中在期末考試的試卷上，這使得實驗部分無法引起學生的重視，不利于提高學生的動手能力與創新能力。為了科學評測學生的學習效果，全面考察學生的應用能力，課程考核方面也進行了改革。期末考試成績分成兩部分，理論部分與實驗部分各占50%，相對于現在而言提高了實驗成績的比例。其中理論部分包括平時成績與期末考試成績。平時成績反映學生上課的出勤情況以及課堂表現與平時作業的完成情況，占理論成績的20%;期末考試的卷面成績占理論成績的80%。實驗部分成績包括驗證性實驗成績與綜合設計性實驗成績。驗證性實驗成績體現學生對實驗課的準備情況、實驗課的表現以及實驗報告質量;綜合設計性實驗的成績，體現學生的實踐能力。這種考核方式更加科學合理，發揮了考核的積極功能。經過幾年的探索與改革，我們找到了該課程適合學生的教學方法，既能夠愉快地完成教學任務，又能夠提高學生的實踐和創新能力，為學生將來無論是步入社會找工作，還是繼續學業打好了基礎。當然這還是我們的初步探索，以后會加大教學的改革步伐，不斷提高傳感器與檢測課程的教學質量。

［參考文獻］

［1］張小奇．傳感器教學改革課程研究［J］．吉林工程技術師范學院學報，2009，25(10):132－134．

［2］劉佳．研究型教學在傳感器課程中的應用［J］．中國科教創新導刊，2012，(3):144－145．

［3］蔣全勝．“傳感器與檢測技術”課程教學改革初探［J］．巢湖學院學報，2009，11(3):145－146．

［4］徐科軍．“傳感器與檢測技術”課程建設探討［J］．電子電器教學學報，2009，31(3):111－113．

篇（3）

2大學物理實驗教學存在的問題

大學物理實驗的教學對象是大學一、二年級的學生，是物理專業學生進入大學后的第一門實驗課程，所以學好大學物理實驗對后續其它實驗課程的學習至關重要．在多年的傳統教學模式下，大學物理實驗的教學現狀存在以下幾方面的問題．（1）教學計劃學時數少．受新教學計劃和新教學大綱的影響，大學物理實驗的學時數減少，實驗理論課堂講授的時間更少，教師與學生的互動很難進行，啟發性和探究性教學難以實施[3]．（2）學生物理實驗基礎水平參差不齊．來自城市優質學校的學生動手能力較強，基本上都能夠在規定的時間內完成實驗．而來自邊遠農村地區或城市部分面上中學的學生動手能力相對較差，由于這些學校的實驗設備不足，學校無法開展物理實驗基本技能的訓練，所以這些學生很難在規定的時間內完成實驗，有些同學連最基本的測量儀表如電壓表、電流表都沒見過．（3）實驗教學效果差，學生做完實驗就忘記．由于受實驗時間的限制，教師一般采用傳統的教學模式，即先集中簡要介紹實驗原理、實驗步驟、儀器操作規程、原始數據記錄及數據處理與分析，再讓學生獨立完成實驗操作和實驗記錄．教師講授完這些教學內容后，留給學生獨立完成實驗的時間少，學生怕無法按時完成，產生緊張情緒，對老師的啟發性提問不屑一顧，對一些實驗現象缺乏思考．雖然按要求完成了實驗數據的記錄，也只是對老師的實驗演示的重現，對實驗理解不透徹，做完實驗就把操作忘記．等到期末操作考試時，面對曾經做過的實驗束手無策．（4）學生實驗報告書寫潦草，不規范，提交不及時．近年來，隨著高校擴招，學生數多，教師隊伍建設跟不上，教師的教學工作量大，實驗報告無法及時批改，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不同專業采用紙質筆試或操作考試．有了網絡課程的試題庫后，就可以采用網上抽題網上筆試和網上抽題現場操作考試相結合的方式．

3基于Moodle網絡教學平臺的優勢

Moodle(ModularObject-OrientedDevelopmentLearningEnvironment)是一套公開源代碼的網絡課程管理系統，Moodle翻譯成中文就是“面向對象的模塊化開發動態學習環境”．Moodle是以建構主義為教學依據，采用與我國新課程類似的模塊教學，它的基本模塊有：站點管理模塊、用戶管理模塊、課程管理模塊、作業模塊、論壇模塊、資源模塊、測試模塊等．Moodle作為網絡教學平臺具有以下幾點優勢[4-5]：（1）界面設計簡單、高效、安全，絕大部分教學內容、資源等可即時添加、即時顯現．（2）支持多種課程形式和靈活多樣的學習活動，例如Booking、ForumNG、Journal、Technical、wiki、協作程序教學等．教師能夠隨時選擇合適的標準進行教學評價，并根據學生的學習情況調整生成新的課程目標．（3）教師可以查看成員日志，統計每個學生的活動細節如最后訪問時間、閱讀次數，匯編每個學生的詳細報告．一般訪問次數多的學生，學習比較認真，學習成績也比較好．（4）教師可以布置作業，平臺可以自動記錄學生上傳作業的時間，教師可以隨時查看學生的作業，并在平臺上進行評定，了解教學效果．平臺即時把評判結果反饋給學生，使學生能及時修改并再次提交．（5）支持教師的混合式教學和學生的個性化學習，幫助教師與學生在協助的在線環境中交流．有多種類型的論壇如聊天室、課程新聞討論區、教學討論區等供選擇，促進了教師與學員、學員與學員、學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《大學物理實驗》網絡課程的設計

基于大學物理實驗的教學特點和Moodle網絡教學平臺的優勢，設計的大學物理實驗網絡教學課程，可以彌補傳統大學物理實驗教學中存在的不足．該網絡課程的總體設計如圖1所示，網絡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、課程創建者、教師、無編輯權教師、學生、訪客等．教師可以手動添加學生名單，也可以設置“選課密碼”讓學生自己選課成為該課程學員．（2）課程設置．教師可以對課程名稱、課程簡介、課程開始時間和結束時間、課程格式、外觀、命名角色進行設置．（3）實驗教學資源．包括課程基本信息、實驗項目、實驗講義下載、實驗教學視頻、虛擬仿真實••105驗、基于Excel的數據處理系統、實驗儀器介紹、優秀學生實驗報告展示等．課程基本信息：包括課程介紹、實驗教學大綱、實驗考試大綱、教師隊伍介紹、互聯網上的其它教學資源鏈接．實驗項目：根據學校開展的實驗項目力熱、電磁、光學等實驗，分別進行獨一介紹，介紹內容包括實驗目的、實驗原理、實驗內容、實驗步驟、數據記錄及處理．實驗講義下載：教師每學期都會對教學內容做適當的修改，提供最新電子版的實驗講義和其它網絡上的優秀教材供學生參考．實驗教學視頻：將教師的課堂教學視頻、實驗操作視頻等通過采集錄制、剪輯、字幕后期處理，或針對具體某一實驗操作流程、實驗現象的觀察等制作成微視頻、微課上傳到該模塊，供學生課前預習，課后復習．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）系統的各種瀏覽器，實現視頻的在線播放，教師在上傳視頻之前，應先將視頻轉換成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．虛擬仿真實驗：該模塊添加了由中國科學技術大學基礎物理中心研發的霍爾效應、雙臂電橋測電阻、熱敏電阻溫度特性等部分物理仿真實驗和由學校師生自行開發的基于LabVIEW的虛擬示波器、虛擬信號發生器等虛擬儀器．利用虛擬實驗或仿真實驗輔助實驗教學，可以打破傳統實驗教學的束縛，有利于學生能動性的發揮，讓學生有更多的時間討論和解釋實驗結果、反思實驗過程，同時也能促進同學之間的合作與互動，減少實驗設備與空間，節約資金，改善實驗條件[6]．實驗數據處理系統：利用Excel、Origin等軟件制作實驗數據處理模板，輸入原始數據后，便能直接計算出實驗結果．該功能應用于實驗室，提供給學生檢查實驗數據是否正確，能減少實驗數據處理的時間．實驗儀器介紹：該部分包含實驗儀器圖片和儀器使用說明及注意事項．讓學生在做實驗之前，先了解和熟悉實驗儀器的使用方法，減少實驗時間，提高實驗質量．優秀學生實驗報告展示：教師可以挑選一些優秀的學生實驗報告進行展示、表揚，起到示范作用．一些典型錯誤的學生實驗報告，也可以經教師批改指正后展示，防止學生重復錯誤．教學課件下載：提供教師的課件及教學資料，方便學生自學．基礎較差的學生能重新學習掌握基本知識，而優等生則能發現更深層次的問題[7]．（4）實驗室開放預約：該功能有利于開放實驗室的科學管理和方便想補做實驗或提高實驗的同學預約實驗時間．（5）網上考試系統：教師可以對每個實驗項目直接添加小測驗，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．小測驗用于課程的正式考試、每一實驗項目的測驗、使用以往舊題目做練習性測驗、提供學生表現立即反饋、讓學生自我評價．學生期末考試方式，采用網上隨機抽題，網上筆試和實驗室現場操作考試，省去了人工紙質抽題的麻煩．（6）實驗教學活動．該模塊包括實驗報告提交、教學討論區和教學信息．實驗報告提交模塊：對于部分實驗項目，鼓勵學生利用計算機軟件進行數據處理，并完成一份完整的實驗報告，通過作業提交功能提交，教師可以隨時隨地利用移動終端網絡設備進行批改和評價．教學討論區模塊：該討論區的類型有博客形式的標準討論區、單個簡單話題、單個人發表一個話題、問題及解答討論區和一般問題的標準討論區．教師提出一些實驗中出現的問題，供學生進行討論、探究．隨著學生應用手機微信的普及，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”到網絡課程中，學生通過微信“掃一掃”就能加入群聊，進而開展基于微信的教學互動．教學信息模塊：利用新聞討論區普通新聞與通告，把學生實驗安排表、實驗分組情況表，考勤統計表、成績統計表等到網絡課程上，方便學生及時掌握課程教學信息．還可以本學科學術講座、學術交流活動、學科最新研究動態、物理實驗設計大賽和學生獲獎新聞等信息．（7）實驗教學評價．評價的類型有反饋、互動評價和投票．反饋可建立自定義的問卷調查；互動評價允許收集、查看以及評價學生的工作；在投票模塊中，教師提出一個問題，并給出多個應答選項，由學生在線投票．

5結束語

利用基于Moodle網絡教學平臺進行物理實驗教學，能夠有效彌補傳統實驗教學之不足，能夠充分運用以教師為主導和學生為主體的教學活動，有利于加強教師與學生之間的交流和互動，也有利于加快推進學校教育信息化管理和提高實驗室信息化管理水平．

作者:黃賢群 石燕飛 劉秋武 單位:韓山師范學院

參考文獻：

[1]文亞芹．大學物理實驗[M]．西安：西安電子科技大學出版社，2010：1-5．

[2]教育部科技司．2016年12月教育信息化工作日報[EB/OL]．[2017-02-06]．/xxh/focus/201702/t20170206_1486426.shtml

[3]肖立娟．大學物理實驗教學的現狀與教學改革的探究[J]．大學物理實驗，2015，6（28）：114-116．

[4]謝幼如，柯清超．網絡課程的開發與應用[M]．北京：電子工業出版社，2005：208-211．

篇（4）

中國分類號：G642.0 文獻標識碼：A

一、引言

《傳感器與檢測技術》作為自動化、測控技術與儀器及電子信息工程等專業的專業課程，具有很強的實踐性和應用性，同時傳感器實驗教學是整個教學環節中的一個重要組成部分。長期以來，理論教學重于實驗教學的觀念根深蒂固，影響了傳感器教學的效果，為適應應用型人才培養目標，傳統的傳感器實驗教學迫切需要改革。

二、傳感器實驗教學中存在的主要問題

1.實驗項目驗證性多于設計性和綜合性

目前，我院使用的傳感器實驗裝置是由浙江天煌提供的型傳感器實驗箱，所提供的實驗項目大多為驗證性實驗，設計性、綜合性的實驗內容較少。比如電阻應變式傳感器、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，用來驗證傳感器的工作原理、被測量與電量之間如何轉換；學生通過實驗了解傳感器的物理效應，比如，電阻應變式傳感器，當施加壓力時，傳感器的電阻發生變化，通過測量電路，轉換成電壓輸出，這樣的實驗，與實際工程相差甚遠。工程中，需要的是傳感器的參數、特性和使用方法等，以至于學生沒有更多的實踐空間，與工程實踐脫節嚴重。

2.實驗內容單調

目前，我院使用的傳感器實驗箱對學生的開放程度比較低，傳感器的測量電路學生很少接觸到，不涉及或很少涉及傳感器的安裝、接線和信號處理等，學生只是進行簡單的接線，記錄實驗數據，對實驗原理和方法根本不去關心，這種通過實驗箱完成的以驗證性實驗為主的實驗方式不利于培養學生實驗的積極性和動手能力；有時傳感器實驗模塊出現故障時，學生會比較感興趣，想拆開看看里面到底是什么結構，經過仔細研究會發現里面的電路比實驗本身要有趣得多。而且，大多數實驗項目的都是測量壓力、位移和溫度等，對于振動、轉速等不能測量，實驗項目比較單一。根據目前培養方案的實驗學時分配，實驗項目主要集中在壓力、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，但實驗操作步驟及接線相似，對學生動手能力沒有提高，限制了學生的創新思維。

3.教學方式單調枯燥

傳統的傳感器實驗教學是注入式的，從實驗原理、步驟、實驗注意事項，都面面俱到地由老師講解，然后學生被動地按老師的演示方法進行實驗操作。這使學生處于被動的學習狀態，甚至有的學生做完后還不知道做這個實驗為什么這樣做，扼制了學生學習的主觀性、創造性，阻礙了學生的全面綜合素質的培養，實驗效果一般。

4.實驗考核手段單一

傳統的實驗教學中，學生實驗成績是按照實驗報告完成情況進行考核，包括實驗預習、實驗操作步驟、實驗結果及數據處理等，存在同學之間互相抄襲的問題，不能夠真實反映學生對實驗掌握的真實水平。為了激發學生實驗的積極性，將實驗成績計入學生的平時成績，占30%～40%。

三、傳感器實驗教學改革的應對措施

1.深化傳感器實驗教學改革，著力培養學生動手能力

根據傳感器實驗教學存在的問題，對目前的傳感器實驗教學進行全面改革：從教師的教學觀念，到學生的實驗的目的等各方面都要認識到傳感器實驗在傳感器教學中的重要性，在實際實驗教學中不斷培養學生獨立的操作動手能力。總體上說，注重引導，使學生普遍對實驗重視程度提高，能主動預習準備實驗，甚至帶著問題進實驗室。

2.改革傳感器實驗教學的內容及方法

（1）實驗教學內容的改革

為使學生通過實驗，掌握傳感器的基本原理，鞏固教學內容；在實驗教學過程中除了要求學生得出實驗數據外，還要求對數據進行處理，包括非線性誤差、靈敏度的計算及思考題的分析等。同時，開發設計性實驗項目，如電子秤，對電子秤標定時要反復調節差動放大器增益電位器Rw3及零位電位器 Rw4，直至托盤空時電壓表顯示為0V，200g砝碼時顯示為0.2V，反復調節最終是可以達到要求。

（2）實驗教學方法的改革

在實驗教學方法上，要注意因材施教，采用啟發式教學方法。實驗課前要求學生預習，課上根據具體實驗項目的特點，可以不進行演示實驗，只簡單介紹傳感器的結構、原理，注意事項，讓學生自己動手操作，發揮主觀能動性。教師對學生操作過程中存在的問題進行指導，并對測量結果進行驗收。比如在做差動變壓器零點殘余電壓測試實驗時，學生調不出來零點殘余電壓時銜鐵對應的位置，這時老師可以提問學生，差動變壓器銜鐵向兩個方向移動，輸出電壓的大小和相位都是怎么變化的，明白了移動方向不同，相位不同，就能夠根據示波器上的波形判斷出什么位置時的輸出電壓是零點殘余電壓。通過像這個實驗一樣的實驗教學方法改革，我們認識到如果在每次實驗指導中都能夠采用啟發式的方法引導學生，那么學生就能夠舉一反三，還能激發學生的學習興趣。

3.改革課程考核方法

學生通過實驗不僅能很好理解理論知識，還可以培養學生的動手、創新能力。因此，將實驗成績考核定位在是否理解并靈活應用所學知識以及鼓勵創新實踐的過程，而不僅僅是結果正確與否。以實驗課的上課經驗，采用當面驗收的方式，通過演示和口頭介紹展示實驗過程，學生完成實驗報告。實驗成績包括學生的實驗操作過程、實驗數據的測量；同時為了確保實驗數據的真實性，要求每組學生提交一份實驗數據，由指導教師確認后成績才有效。

四、傳感器實驗教學改革效果分析

通過傳感器實驗教學方法的改革實踐，改革的目的就是要讓學生感覺到每一個實驗都是一次挑戰，必須要有充分的準備、細心的操作和靈活的思維。每一次實驗的完成，不僅要讓學生的實驗能力得到充分的訓練和提高，更重要的是要激發學生的主觀性和創造性。

實踐證明：改革傳統的教學方法，采用啟發式教學法進行實驗教學，能很好地激發學生的學習的興趣，明顯提高教學效果。

參考文獻：

[1]鄧長輝.傳感器與檢測技術 [M].大連：大連理工大學出版社，2012.

[2]周杏鵬.現代檢測技術[M].北京：高等教育出版社，2010.

[3]李晉堯.傳感器與檢測技術課程教學方法改革[J].教育教學論壇，2012（35）.

篇（5）

關鍵詞: 獨立學院;物理實驗;教學改革

Key words: independent college;physics experiment;teaching reform

中圖分類號:G64文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)14-0124-02

0引言

物理學是一門以實驗為基礎的學科,所有物理規律的發現、物理理論的建立,都是在嚴格的實驗基礎上總結概括出來的,物理實驗它反映了理工科實驗的共性和普遍性問題。所以,它不僅應讓學生受到嚴格的、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,更主要的是要培養學生嚴謹的科學思維能力和創新精神,培養學生理論聯系實際、分析和解決實際問題的能力,特別是與科學技術的發展相適應的綜合能力,雖然在一些院校物理實驗已經獨立設課,但是教學內容偏舊,范圍偏窄,教學方法傳統,教學組織不靈活,這與目前獨立學院培養應用型人才的要求不適應。

1獨立學院大學物理實驗教學改革的背景

1.1 獨立學院的現狀和培養目標獨立學院是一種既不同于普通高等教育、又不同于高等職業教育的特殊類型的高等院校,其目標是培養既有一定的理論基礎,又具備較強實踐能力的高素質應用型人才。獨立學院的生源大致可以分為三種:①部分基礎比較好的學生,他們學習主動積極,在老師的指導下,能很好的完成學習任務,這部分學生所占比例較少;②有相當一批學生,基礎知識薄弱,對抽象理論知識的接受能力、邏輯分析能力、學習的主動性較差,這部分學生占了絕大部分;③有極少數學生,學習興趣不濃厚,學習信心不足;意志薄弱,自我控制能力較差,學習目的不明確。

1.2 傳統大學物理實驗教學面臨的挑戰首先,傳統的普通物理實驗教學活動,以老師的“教”為中心,教材中對實驗的目的、內容、方法、步驟寫得明明白白,甚至設計好實驗表格及部分數據,由教師準備好實驗儀器。總之,一應俱全,學生只需要按部就班就可以了;其次,實驗教學中的驗證性實驗較多,設計性實驗較少;單一性的實驗多,綜合性的實驗少,而且傳統實驗陳舊,很少有現代化的氣息[1]。同時,實驗考核方法不完善,學生的實驗成績往往以實驗報告為主,而忽略了實驗過程中學生的實際操作和創新想法。學生只是被動地重復實驗步驟,忽略了學生認知過程中的主觀能動性,束縛了學生的思想,使學生的實際動手能力和獨立思考能力得不到培養,限制了對學生創新精神和創新能力的培養。

2獨立學院大學物理實驗教學改革的設想

2.1 更新教學觀念傳統的物理實驗項目被分為力、熱、電、光等各自獨立封閉的狀態。往往只是教科書上已有的基本物理規律、定律的簡單重復。二十世紀后期,科學技術發展的巨大成就很少能在基礎物理實驗中得到反映。因此,學生對基礎物理實驗課越來越感到枯燥無味,嚴重地阻礙了學生學習的積極性、主動性、創造性以及現代科學思維方法的形成。所以,要樹立以“學生發展為中心”的教育理念,把物理實驗作為發展學生個性、啟迪學生創造性思維、啟發學生主動獲取知識、培養學生創新能力的最佳環境[2]。教學中要講科學的概念和規律是怎么產生的?當時科學家為什么要設計這樣一個實驗?有的實驗成果則產生了一個新的科學領域或者一個新的產業,介紹當時的科學技術背景和經濟背景。

2.2 改革教學內容根據當今物理學的發展方向和新時代對人才的要求,及時更新教學內容是必要的。而獨立學院作為“教學型大學”,主要是為社會培養應用型人才,更加應該注重把當前的新技術、實用性實驗技能融入到一些常見的物理實驗里。例如,電橋實驗強調在工業檢測中對高、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;偏光實驗可與制藥、食品加工、立體電影的觀賞等應用相聯系;等厚干涉實驗在當今檢驗表面粗糙程度和細絲直徑的應用,特別在精確測量微小位移等方面的重要意義;利用霍爾效應做的磁控開關,檢測材料屏蔽的能力,并用其來限位、測距等。可適當涉及部分光譜技術、真空技術、磁共振技術、光電技術、傳感器技術、光學信息處理等方面內容,使得實驗教學更具有現代的氣息,這樣能夠激發學生對物理實驗的興趣。

我們可以在傳統的物理實驗基礎上,進一步精減、精選一部分經典的物理實驗,根據不同專業教學目的的側重點不同,可把普通物理實驗按基本型實驗、提高型實驗、開放設計型實驗三大模塊進行建設。打破固定的教學時間、固定的教學地點、固定的教學班級,分層次教學,因材施教。基本型實驗,主要為基本物理量的測量、基本實驗儀器的使用、基本實驗技能的訓練和基本測量方法與誤差分析等,涉及到力、熱、電、光、近代和物理各個學科,為普及性實驗。提高型實驗,根據學院專業體系的不同,結合不同專業課程特點,開設適合不同專業學生的實驗項目和內容。譬如,電子類專業可開設示波器實驗;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,同時也可應用在自動控制技術中,要向工程技術領域延伸,加強專業、職業素質培養。開放設計型實驗,學生在教師指導下,自己設計方案來完成實驗,從而培養學生的綜合思維和創造能力。學生通過做設計實驗,從成功與失敗中受到訓練,得到素質的提高[3]。

2.3 改革教學手段、實驗模式在傳統的物理實驗教學中,實驗一般都是實行大循環,不可避免地出現理論和實驗不同步的現象,由于受到實驗課學時的限制,不能在課堂中詳細講解實驗原理和推導過程,而獨立學院的學生基礎較差,所以可引用計算機多媒體技術,將一部分實驗做成多媒體課件,并在課件中插入一些在黑板上比較難畫的圖,儀器全貌,或部分實驗的動態演示過程,能夠幫助學生更深入地理解實驗原理。

大學物理實驗這門課程中所開設的實驗內容,都是教學大綱或者教材規定了實驗步驟、實驗方法。學生大部分都是被動跟著教材或者教師規定的程序來做實驗。所以,將一些已知的實驗步驟有意去掉,留給學生一定的思維空間,突出重點內容,其余則點到為止。啟發學生去思考和研究實驗方法,鼓勵學生自己設計實驗方案,探索實驗步驟,尋找實驗結論從而完成實驗,培養他們的創新能力、實驗動手能力和綜合能力。

3物理實驗考核方法改革

改進實驗考核方法,旨在提高教與學兩方面的積極性,現有的物理實驗考核大都由兩大部分構成,即平時成績與實驗成績,平時成績包括實驗報告和出勤率以及實驗課堂上的表現。實驗課程考核的內容,主要包括學生對實驗原理、實驗方法、操作過程、數據處理方法等的掌握。針對有些學生在做完物理實驗以后進行專業課實驗時,發生連基本物理儀器都不會使用的尷尬情況的現象,我們同時也應加強對成績考核的管理。所以,實驗成績應由兩部分構成:平時實驗成績和期末考試成績。為了進一步保證實驗課的教學質量,提高學生的動手操作能力,培養學生創新意識。對學生的期末考試應采用了操作考核的方法。實驗操作,可采用抽簽的方式,讓學生獨立完成本學期的一個實驗項目。而答題可以有書面形式和面試兩種,考核內容涉及誤差理論、實驗技術以及創新能力等方面。這樣在判定學生實驗成績時,避免了單一憑借學生的實驗報告完成情況,而忽視學生對知識的真正掌握。

4結語

獨立院校學生大多理論基礎薄弱,根據學生自身特點,更新教學觀念,改革教學內容和和手段,在物理實驗教學中采用啟發式,互動式,探究式的教學模式,充分調整學生的認知情緒,使學生由被動變為主動,這才是我們走出獨立學院物理實驗教學困境的最好方法。

參考文獻:

篇（6）

中圖分類號：G424 文獻標識碼：A

《大學物理實驗》和《大學物理》兩門課程具有同等的重要地位。物理實驗課將使學生得到系統實驗方法和實驗技能的訓練，了解科學實驗的主要過程和基本方法，為日后的科學實驗活動奠定初步基礎。①可是，學生對實驗并沒有給予足夠的重視。筆者對該問題進行分析，總結其原因，提出實驗課教學的幾點看法。

1 學生對實驗沒有興趣的原因分析

1.1 學生的興趣習慣養成

在中學，由于物理不是主科，課時很少，尤其是在高一階段，力學分析本身就難，可是每周只有兩三節課上物理，可以說每上一節課時前面講了什么都忘光了，老師上課既要做好復習又要追趕教學進度，每節課對老師來說那是相當的金貴，為了高考，做實驗的機會就很少了（因為做實驗不如講實驗見效快），本來學生很喜歡物理，但經過一年的高中學習感覺物理越來越難學了，這樣就導致學生懼怕物理，動手能力當然得不到鍛煉。中學的學習是憑自己的感覺、興趣學習或被強迫學習。進入大學后缺少老師、家長的強迫，自己就不知所措了，迷茫了，沒有養成良好的學習習慣，缺少學習動力。大一、大二的學生還沒有完全適應大學的學習生活，還處在中學生思維習慣中。體現在上課注意力不集中，老師講實驗原理、電路連接技巧、數據處理及注意事項時，學生在下面并沒有認真地聽，動手做實驗時出現了許多問題。

1.2 大學物理與中學物理教學的銜接

中學物理重點介紹了經典物理學的基本概念和基本規律，并對近代物理學的基本思想進行了簡單介紹，同時對教材內容進行模塊化處理，方便學生進行選擇。②由于中學物理模塊化處理，學生的學到的知識是不完整的，不同地方的學校選學的內容是不一樣的（高中教材選修3-3、3-4、3-5高考只要求選其一），做過的實驗也不一樣，有的實驗條件好的學校做的實驗多些，有的學校則很少做實驗，為了高考也只好講實驗。這樣一來，有的學生沒學到熱學、光學，有的沒學到振動和波、有的沒學到動量和近代物理知識。

在中學，自習老師去輔導，有問題能及時得到解決，中學的老師更貼近學生的學習生活。進入大學之后物理學習更偏向抽象推導，依托強大的數學工具可以將研究進行得更深入也更精確。在大學，老師對物理概念講解多，課堂知識密度大，低年級的學生很不適應，他們更留戀高中的學習生活。由于這些銜接問題，導致實驗時，在理解實驗原理上感到困難，對實驗的重要性認識不夠，缺少基本的實驗操作技能，有的甚至連接簡單的線路都不會，只能是依葫蘆畫瓢的完成實驗報告。

1.3 大學物理實驗和大學物理兩門課程的銜接

物理實驗從原來的物理課程中分離出來，形成了一門獨立的課程后，教學時間安排上與大學物理不同步，大一下學期開始上實驗課，力、熱、電、光、近代物理各方面實驗全有。大學物理還沒講到的知識可能在大學物理實驗中就要用到，所以在做實驗時難免會遇到些新知識、新概念，這樣，老師講的就顯得多了，有點不像實驗課，這也導致學生對實驗課的不適應，加大了學生的認知難度，實驗時困難重重。

1.4 現在的大學生有相當一部分是在混學歷

這些沒有明確的學習目標、沒有責任感、沒有一個遠大的理想的人不知道自己應該怎樣度過大學時光，當然對學習知識不會產生興趣。

2 實驗課教學改進的幾點思考

2.1 興趣是最好的老師，大學物理實驗也要激發學生的學習興趣

（1）通過聯系生活實際，將本實驗的重要性告訴學生，可以激發學習興趣。教師在備課時應關注實驗在實際中的應用。如《用箱式電位差計測量熱電偶的溫差電動勢》可以告訴學生我們家里用的燃氣灶有的電磁閥就是用溫差電動勢原理控制燃氣、及時報警的，簡單地講一下其工作原理；《RLC串聯電路的暫態過程研究》可以聯系供電設備中實際電路。當電源接通或斷開后的“瞬間”，這時電路中的電流或電壓可能出現過電壓或過電流的現象，如果不預先考慮到暫態過程中的過渡現象，電路元件便有損傷甚至毀壞的危險。另一方面，通過暫態過程的研究，還可以控制和利用過渡現象，如提高過渡的速度，可以獲得高電壓、大電流，起到延時等作用；《全息照相》可以加進白光再現拍照，介紹生活中的全息防偽標識原理；《調相型磁通門實驗》可以介紹磁通門測磁法在第二次世界大戰中被應用于探雷、探潛等方面，戰后被廣泛應用到地磁研究、地震預報研究等等。這樣通過聯系生活實際進行教學會收到好的效果的。

（2）實驗課上要精講，多給學生操作和思考的時間培養興趣。我們老師要弄清學生做這個實驗的目的是什么，講解重點是什么。如《三線扭擺測轉動慣量》實驗目的是掌握測量原理和方法，訓練不確定度的計算，那公式的推導就不必細講， 不要占用學生那么多的時間。如果老師還像教小學生那樣手把手地教怎么做實驗、怎么算不確定度，學生只是模仿重復，學生是不會被激發興趣的。吃人家嚼過的饃不香，學生的興趣是在動手動腦中培養起來的。

2.2 注重大學物理與中學物理知識的銜接，降低難度

大學物理與中學物理教學的銜接，是高校物理教師在大學低年級教學時必須面對的問題。但很多老師更多關注大學范圍的物理專題研究，而能夠深入了解中學物理教學內容的不多，對二者的銜接問題研究則更少。③如果我們多一些關注中學物理教學內容，是可以將二者的銜接問題處理好的。如《霍爾效應及其應用》實驗原理講解時洛倫茲力的方向就可以用學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》《光電效應測普朗克常量》《受迫振動的研究》《惠斯通電橋測電阻》《示波器的使用》等的實驗可以多回顧中學做的實驗的原理，讓學生感覺到大學物理與中學物理知識的銜接點及不同點。

2.3 課上多些探討，多些互動

大學物理實驗的目的要求我們能發現、提出、解決問題，提升實驗能力。《用電子式沖擊電流計測互感》讀數不費時，可以在電路連接上下文章，搞點小動作，如設置一條導線斷路等；《邁克爾遜干涉儀的調節和使用》、《分光儀的調節使用》《示波器的使用》可以搞個小競賽看誰先按要求調試成功，分出等級。這樣讓大家討論互動，課堂也就不會死板，還能鍛煉學生的動手動腦能力，解決一些實際問題。

注釋

篇（7）

中圖分類號： G4 文獻標識碼：A

基金項目：本文系鄭州輕工業學院校級基金項目資助（2014XJJ009）

大學物理實驗課是工科院校一門非常重要的實踐課程。隨著時代的進步，面對新時代的大學生，傳統的實驗教學方法受到空前的挑戰，本文主要介紹課題組近幾年來針對目前大學物理實驗教學中存在的幾個問題，實踐教學改革獲得的一些經驗。

一、教學中存在的問題

根據本校學生上實驗課情況并結合一些調查結果[1]，發現當前大學物理實驗課教學中存在著如下幾個問題：

1.學習積極性不高，預習效果較差；

本校實驗課上課環節包括課前檢查預習，但通過檢查發現20位學生中真正做預習者寥寥無幾，預習部分書寫混亂，預習思考題答案幾乎雷同，在課堂講解提問時，學生能回答出問題者也很少。

2.實驗課中缺乏思考， 難以自主獲取知識；

這一問題主要表現在課堂上實驗操作環節，學生碰到困難時不能積極主動閱讀教材解決問題，而一味讓老師講解或問同學，其實教材對實驗步驟的描述很清楚，只需認真閱讀，實際操作便可完成，但多數學生不愿意動腦筋，缺乏努力探索精神。

3.實驗報告抄襲現象嚴重。

數據處理是大學物理實驗教學中一個重要環節，通過數據處理可以培養學生一絲不茍的科研態度和處理問題的能力。但在教學實踐中發現由于實驗數據繁雜，處理數據中誤差分析要求較高，所以有一大部分學生不愿意靜下心來花時間處理數據，致使出現嚴重的數據抄襲現象。

二、原因分析

1.傳統教學模式陳舊

傳統大學物理實驗課，一般分為原理講解、操作演示、學生操作和教師輔導幾個部分。針對當前的大學生，這種方式可能在第一次上實驗課時還比較新鮮，但整個學期每次實驗課都如此重復，學生會感到乏味。此種課堂教學方法已經不能滿足現代大學生的思維模式，達不到培養學生動手能力，培養學生實踐探索精神的要求。

2.數據處理冗繁

每次實驗課結束都會留數據處理這一項作業，由于實驗數據比較多，處理時，不僅需要計算還需要作圖，人工計算，手繪各種關系曲線圖費時費力，而且容易出錯。學生不愿意花時間和精力進行繁雜的數據處理，致使大部分學生選擇在課前抄襲。

三、教學探索

基于目前大學物理實驗教學中存在的諸多問題，提出幾項適合大學物理實驗課的改革措施。

1.因實驗內容施教

在本校，大學物理實驗課項目包括力學、熱學、電學和光學幾類實驗[2]。一般光學實驗比較難，其它電學和力學的實驗相對簡單。在教學中，根據實驗的難易程度，采用不同的課堂教學模式，如轉動慣量的測量、金屬比熱容的測量、霍爾效應及應用這些原理和操作都很簡單的實驗，課堂上教師就不做主要講解和演示，讓學生分組討論后自己動手操作，期間如果有問題教師再及時輔導補充。但對于分光計的調整和使用實驗、邁克爾孫干涉儀的調整和使用實驗以及多用電表的設計與制作等操作較難的實驗，在課堂上，教師首先讓學生分組討論然后講解演示實驗。

2.因學生層次施教

針對班內學生理論基礎差異和動手能力差異實行不同的教學模式，在課堂上，首先根據學生情況分組，然后讓每組中實驗能力強的學生帶動基礎差、動手能力差的學生從理論到操作進行討論、分析30分鐘。目的是通過討論調動每一位學生的學習積極性，通過爭辯，學生可以盡量把實驗搞懂。預習過后，推選其中理解透徹的學生給大家講解，學生自己講實驗，對于學生來說更有親和力、吸引力。

3.引入計算機技術進行數據處理

數據處理是實驗中一項重要工作，會包括平均值計算、標準偏差計算、擬合方程和作圖等工作。實驗中會測量出大量數據，學生如果手工進行這項工作既麻煩又容易出錯。現在學生幾乎每個人都有電腦，并且也開設了相應的計算機課程，學生習慣于使用計算機處理一些事務。而計算機的一些軟件如Excell、origin和Matlab等在處理數據方面非常便捷，具有明顯優勢。

基于此，本課題組教師在實驗數據處理部分，根據實驗數據的特點引導學生應用不同的軟件進行數據處理，如轉動慣量實驗，本課題組要求學生通過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的形狀然后復制在word中就可以了，另外可以直接通過Excell計算平均值或求和。

熱導率的測量實驗數據處理中，有一項要求學生利用T-t數據組繪制散熱盤的冷卻曲線（T～s曲線），實驗中引導學生用origin做關系曲線如圖1所示，通過使用origin軟件，學生不僅可以正確處理數據還可以學會一種繪圖軟件。

圖1 散熱盤冷卻曲線

電子逸出功測量實驗中需要測量的數據較多，處理計算量大。如果利用Matlab優越的計算和作圖性能，將簡化實驗處理的工作量并提高數據處理的科學性。考慮到學生年級較低計算機編程能力較差，實驗中教師將編寫好的Matlab代碼給學生讓回去進行數據處理。

四、結論

隨著時代的進步，大學物理實驗教學也面臨諸多挑戰，面對不同的實驗內容，不同層次的學生，如果都采用一種教學模式進行教學自然不會收到很好的教學效果，另外，實驗數據處理還采用傳統處理方法，勢必學生會感到困難、煩躁并且準確率不高。本課題組在調查研究基礎上采取相應的教學措施，活躍了課堂氣氛，調動了學生學習積極性，并且讓學生將物理實驗與計算機技術結合起來。培養了學生分析問題解決問題的能力，同時能促進學生計算機水平的提高。

篇（8）

中圖分類號：TM933.4 文獻標識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）20-0038-02

1. 試驗背景

隨著經濟的飛速發展，山西省各類非線性負荷工業用戶用電量與日俱增。電鐵、電爐、電石、電冶等用戶數量十分龐大，這些用電大戶的電能計量準確性關系重大，對山西電網的線損影響也十分明顯。輸電及配電系統設計是在固定頻率的正弦電壓和電流波形下進行的。大量的非線性負荷（包括諧波負荷、沖擊負荷、非穩定負荷等）會產生較大的諧波注入電網。其工作時會產生諧波及沖擊電流，造成電網的電流、電壓發生畸變，嚴重時會影響電網的安全和計量的準確性。特別是一些突變負荷和倒送負荷，會產生強大的諧波注入電網，對電網電能計量的準確性造成很大的干擾。

由于大功率整流、逆變、變頻技術在電氣化鐵路、煉鋼廠、電解鋁、化工廠中得到普遍應用，使得電網中存在諧波成分、還有一些突變負荷和倒送負荷不僅對供電系統造成污染，對電力設備、通信線路等構成直接危害。更主要是影響電網和其他用戶的電能計量數據的準確性。為此有必要研究在諧波影響下的電能計量方式，選用合適的、高精度電能表，以確保電能計量準確，保障電力營運企業的經營效益。

目前電網關口電能表多采用 A/D采樣原理電能表（對電能量進行非實時的采樣后進行數字運算），L廠家電能表采用TDM時分割乘法器硬件對電能量進行實時測量，在諧波計量方面具有一定優勢。2013年8月開始，省計量中心對4塊該廠家諧波電能表，0.2 S級、57.7 V、3× 5（A）進行試驗室檢定和現場選點掛網試運行。

試驗點為趙家山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行現場掛網運行試驗。

2.時分割乘法器與A/D乘法器原理對比

電氣化鐵路的牽引負荷具和工業電爐有間斷性，并有短時過負荷的特點。電鐵諧波的大小與機車類型、牽引站主變壓器接線方式和牽引負荷等有關。我們知道，諧波對電力系統的影響是過大的高次諧波流入電氣設備會造成過負荷、過熱等現象。對于利用電壓波形進行控制的設備，以及儀器儀表的計量等會引起誤控。而電鐵和工業電爐產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。

TDM時分割乘法器硬件電能表是對電能量進行直接的、實時的測量；而“A/D”采樣原理軟件電表則是對電能量進行非實時的采樣后進行數字運算。

TDM時分割乘法器硬件電能表配備TDM乘法器和V/F轉換器，構架于ARM微處理器操作系統，處理速度比A/D軟件乘法器快。

3.現場試驗

3.1 試驗對象

非線性負荷工業用戶用電量與日俱增。這些用電大戶的電能計量準確性關系重大，對山西電網的線損影響也十分明顯。電氣化鐵路采用整流器式電氣機車，機車上整流裝置在換相過程中產生電流電壓的畸變，因而造成諧波電流在牽引網中流通，同時也流入了輸電網絡中。而冶煉用戶廣泛使用中、高頻爐，同樣產生大量諧波功率注入電網。因此，省計量中心的比對實驗就是要讓供電企業采用準確、可靠的計量技術，盡量減少這些非線性負荷對電能計量的影響和損失。

選擇受鋼鐵廠、鐵路牽引變諧波污染嚴重的計量點進行掛網試驗。

試驗點為趙家山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行現場掛網運行試驗。

其中試驗計量點的具體信息如表1：

3.2 試驗方法

采用L廠家表計與原表計并列運行，接入廠站電量采集系統，定期讀取電量數據，進行實負荷計量對比試驗。

在實驗起止時間段內，被試表與原安裝表進行電量直接比較，即：

3.3 試驗工作

3.3.1 試驗用表的選擇、采購

諧波對計量方式影響及處理研究選擇 “TDM時分割乘法器”原理硬件電能表作為試驗用電能表。具體要求為：

（1）采用能對諧波及非線性負荷電能進行直接、實時、準確計量的硬件原理，其硬件計量原理應基于熱偶乘法器、霍爾效應乘法器、跨導乘法器及TDM時分割乘法器。

（2）為保證電能計量采樣處理速度，杜絕多點人為誤差修正，要求如下：a.規程規定的任一電流測試點，三個分相的有功計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按照60%內控執行。（例如：有功電能計量逆相序影響試驗，國標允許誤差為±0.05%；則60%內控為±0.03%。）

（3）能夠獨立顯示基波、諧波電量。

3.3.2 對選定的試驗計量點直接與原計量表計進行運行比對試驗，這樣既保證了試驗計量點正常的電費結算，又滿足試驗前后線損的計算比對，更多的提供了試驗對象的多樣性。

3.3.3 電能表實驗室檢定和現場測試所有試驗用電能表均經過實驗室檢定合格，在現場運行時，所有電能表也定期進行現場測試和檢定，保證所有比對試驗數據的準確和可靠。

3.3.4 現場抄表和數據收集工作試驗點投入運行后，各配合單位均派專人按時對試驗數據進行抄讀和定期進行現場檢測。

3.3.5 數據整理和分析課題組定期進行現場分析會，及時對數據進行分析，排查可疑數據，發現問題及時進行調查處理，使現場試驗工作順利進行。

3.4 試驗數據及分析

3.4.1 趙家山220KV變電站趙鋼2線與L廠家試驗表電量對比（見表2）

3.4.2 永安220KV變電站永鐵1回與L廠家試驗表電量對比（見表3）

3.4.3 海落灣220KV變電站海測線與L廠家試驗表電量對比（見表4）

3.4.4 官堡220KV變電站東牽1線與L廠家試驗表電量對比（見表5）

3.5 結果分析

3.5.1 趙家山站原表為斯倫貝謝Q1000關口電能表，與實驗表原理相同，計量電量差值較小，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）、大同官保站（華立）均為采用A/D采樣原理普通電能表，由以上數據分析可知，普通表受諧波干擾影響較大，平均比實驗表少計電量1.64%。

4.電量數據分析

本課題試驗結果證明：采用 TDM時分割乘法器原理硬件的電能表，對非線性性負荷和諧波負荷進行電能計量，比 A/D電能表計量更精確。

比對試驗結果證明，

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時分割乘法器原理的硬件電能表，按減少計量誤差1.64%計算，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0.718元/kWh計算，可為供電企業挽回經濟損失約71.35萬元。

在煉鋼類企業用戶電表比對中，采用 TDM時分割乘法器原理硬件的電能表與Q1000基波諧波表計量精度相同。

5.研究結論

（1）“時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點：

1）電能誤差受負荷變化、諧波等的影響小，線損率波動減小。

2）在所有試驗計量點，“時分割乘法器硬件原理”電能表普遍比其他原理的電能表計量更準確，有效地降低了線損、減小了線損波動。

3）在實驗室條件檢測，“時分割乘法器硬件原理”電能表誤差檢測數據亦明顯好于A/D采樣原理軟件電表；這從另一個側面證實了“時分割乘法器硬件原理”電能表能夠有效消除標準源波形失真度的影響。

（2）現場試驗分析結論

本實驗經過長時間現場運行試驗數據減小了試驗結果的隨機性，通過一段時間的現場運行試驗，不同負荷性質用戶試驗點的試驗結果達到了預期目標，試驗數據說明了研究結論的正確性。驗證了在非線性負荷及諧波負荷工況下，“TDM時分割乘法器原理”硬件電能表是減少非線性、諧波負荷對電能計量干擾有效的方法。

參考文獻

篇（9）

中圖分類號：G642.0 文獻標識碼：B

文章編號：1671-489X（2015）16-0118-03

同志曾指出：“創新是一個民族進步的靈魂，是一個國家興旺發達的不竭動力。”創新的主體是人才，人才的培養靠教育。唯有積極主動地實施創新教育，才能培養出具有創新精神和實踐能力的高素質人才。創新教育就是以培養人們創新精神和創新能力為基本價值取向的教育。

《教育部關于進一步深化本科教學改革全面提高教學質量的若干意見》（教高〔2007〕2號）和《國家中長期教育改革和發展規劃綱要（2010―2020年）》都強調，要著力提高學生的學習能力、實踐能力、創新能力。教育部、衛生部2012年5月聯合的《關于實施臨床醫學教育綜合改革的若干意見》（教高〔2012〕6號）中指出，更新教育教學觀念，改革教學內容、教學方法與課程體系，創新教育教學和評價考核方法，推進以學生自主學習為導向的教學方法改革，完善以能力為導向的形成性與終結性相結合的評定體系。其根本目的是培養適應國家醫學創新和國際競爭需要的高水平的復合型創新人才。

在創新教育視角下生物醫學工程專業醫用物理學的教學目標：不僅使學生掌握學習專業課程所必需的醫用物理學基本理論、基本知識、基本技能，而且幫助學生樹立正確的科學觀念，啟迪學生的創新思維，訓練學生掌握科學的思維方法，提高學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力及創新能力。醫用物理學是生物醫學工程專業重要的基礎課程之一，該課程的教學改革對該專業學生創新能力的培養至關重要。但由于學生對該課程不夠重視，學習興趣不高，再加上各章節之間聯系不大，學生普遍反映很難學；而且學生剛剛進入大學不久就開始學習該課程，難以適應課程學習要求。如何在創新教育視角下搞好該課程的教學改革，就成為要不斷探討的重要課題。

1 更新教學內容、豐富教學資源

教學內容的更新與教學資源的豐富是教學改革最基本、最重要的途徑之一，也是創新教育的基礎與前提。傳統的教學資源就是教師手中的幾本書，非常匱乏。

教材建設 在創新教育視角下，對原有教材內容不斷進行優化、重組、更新，多次修訂出版《醫學物理學》和《醫用物理學》。這些教材適當降低了對高等數學的要求，刪除了與醫學聯系不緊密的內容，精選了物理與醫學結合的案列，壓縮了篇幅；充分考慮到了教材的實用性、科學性、先進性和前沿性；重點闡述物理學的基本思想、概念、原理和方法，加強基礎理論和基本知識在醫學上的應用，克服了理論化、公式化等枯燥乏味、繁瑣的內容[1]，讓學生在學習過程中真正體會到學有所用，更有利于學生自主學習。

將物理學史、醫學史引入教材 在創新教育視角下，在傳授物理知識的同時，特別注重物理思想和物理方法的介紹，其特色是“溯源通今”，將物理學史、醫學史引入教材。在每一章后面介紹與本章內容有關的物理、醫學、生命科學等諾貝爾獎獲得者的成長經歷及重大理論發現的經過或相關的新概念、新方法及新技術應用等，幫助學生樹立正確的科學發展觀，培養創新思維，提高綜合素質及獨立分析問題、解決問題的能力。通過問卷調查發現，學生普遍對改革后的教材反映良好。特別是每章后面的閱讀材料，對學生來說，極大地開拓了視野，豐富了知識，提高了學習興趣[1]，激勵了他們奮發向上、永攀高峰的信心和斗志。

將教研、科研成果充實教學內容 在創新教育視角下，將教研、科研成果及時充實到教學內容中，使教學與學科前沿相結合，從而形成科研促進教學的良性發展。出版適合PBL教學、案例式教學、任務型教學的《醫用物理學》《醫學物理學實驗》等教材。在教學過程中，確保將最新的知識和信息傳遞給學生，根據醫學中出現的新技術、新方法和醫學生實際需要及時調整教學內容，拓展教育途徑，促進教學質量和教學效率的不斷提高。制作多媒體教學課件及建立網上教學資源庫等，構建以紙質教材、電子教案和網絡課程等為一體的立體化教材體系，極大地豐富了教學資源。

2 創新教學方法，豐富教學手段

在創新教育視角下，在轉變教學思想，更新教育觀念和教學內容的同時，還必須進行教學方法的有效改革，才能更好地發揮育人功能。傳統單一的教學方法是以教師講授為主的“填鴨式”教學，即以教師為中心、以課堂為中心、以教材為中心。傳統的教學手段是一張嘴、一塊黑板、幾支粉筆、幾張掛圖，學生只能被動接受知識，導致學生缺乏學習主動性與自主性，缺乏發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力，缺乏創新意識與創新能力。

運用多種教學方法 在創新教育視角下，教學過程因材施教，提倡以學生為中心、以教師為主導的教學模式[2]，如啟發式、討論式、提問式、PBL、CBL、基于項目的探究性學習模式、醫學模擬教學等。這些教學方法有利于培養學生獨立分析問題、解決問題的能力以及創新能力，真正達到“授人以漁”的教學目的，真正做到讓學生不僅是“學會”，更重要的是“會學、樂學”，實現“要我學”向“我要學”的轉化。

多種教學手段并存 在創新教育視角下，合理而有效地使用計算機多媒體輔助教學，做到多媒體輔助教學與傳統教學手段的有機結合。通過PPT將各種聲音、圖像、視頻等多種資料應用到教學中，使得教學內容富多彩，在一定程度上增強了學生聽課的興趣，提高學生學習的主動性，也增強了互動性，從而能夠達到教學效果的最優化。還部分地開展了雙語教學的嘗試，教師的教案、講稿及多媒體課件中的各級標題、專業名詞等均采用中英文對照形式，講授時以英文形式讀寫。通過雙語教學，促進師生學習英語的積極性，提高學生閱讀專業英文文獻和技術資料的興趣和能力，從而提高學生專業英語水平。構建講授法、啟發式、討論式、PBL、CBL和基于項目的探究性學習模式、醫學模擬教學等多種教學方法并存，融計算機多媒體輔助教學、雙語教學為一體的適應21世紀人才培養需要的新型教學模式。

3 改革實驗教學，提高創新能力

傳統的醫用物理學實驗存在內容陳舊、教學模式單一、方法簡單等問題，而且醫學特色不突出，過分強調本課程的系統性、完整性，忽視整體培養目標。這在很大程度上束縛了學生學習的主動性和創造性，不利于學生創新能力的培養。

改進實驗內容 在創新教育視角下，組織教師每年編輯修訂《醫用物理學實驗》講義，使之更貼近醫學實際：1）充分利用現有實驗儀器和設備對原有實驗進行改革，如非正常眼的模擬與矯正實驗；2）減少過時的內容，增加新的生物信息測量技術內容，如生物機能實驗系統的原理與應用、心電圖機的性能測定、霍爾效應醫用換能器原理與實驗等；3）增加綜合性實驗和設計性實驗的比例，進行創新性實驗的嘗試等，注重學生實踐能力和創新能力的培養。并通過實驗室開放，讓學生多做實驗，進一步培養學生的綜合應用能力、創新思維和創新能力。

改革實驗教學方法與手段 在創新教育視角下，在更新實驗教學內容的基礎上，又進行教學方法改革的嘗試，將國際上流行的任務型教學模式（Task-based teaching，TBT）引入醫用物理實驗教學中，打破傳統的實驗教學模式，而代之以“設計任務―明確任務―完成任務―評價任務”[3]模式，采用多媒體技術和黑板板書、示教相結合的教學手段，從而培養學生提出問題、獨立分析問題、解決問題及創新的能力。構建內容與醫學實際聯系緊密，采用國際上流行的任務型教學法和多樣化教學手段，提高學生的綜合素質和培養學生動手能力和創新能力的新型物理實驗教學體系。充分發揮醫用物理學實驗課在提高生物醫學工程專業學生自然科學素質、激發創新意識、培養創新精神、啟迪創新思維和提高創新能力方面的重要作用[3]。

4 改革評價體系，發揮導向作用

傳統的考核方式是單一的期末閉卷考試，注重對學生學習結果的評價，缺少對學生學習過程的監控，考核內容側重于基本知識的記憶、理解，缺少反映知識的運用能力、創新能力的綜合性、提高性題目，不利于學生分析問題、解決問題能力和創新能力的培養。

物理學課程考核評價體系 在創新教育視角下，按照醫學生創新能力培養的要求，在對教學效果的評價中，突破傳統的單純期末閉卷考核的方法，采用開卷和閉卷相結合，加強對學生學習過程的監控，構建知識評價與能力評價相結合、形成性評估和終結性評估相結合的多元化評價體系，使評價內容多元化、評價方式多樣化。課程考核分為理論考核、實驗考核和平時考核三部分：理論考核占70%，著眼于考查學生的綜合分析能力和解決問題的能力，并實行教考分離，期末由教務處統一組織；實驗考核占20%，其中實驗報告占10%，操作考試占10%，操作考試由教研室在課程學習結束后安排；平時考評占10%，包括上課考勤、課程作業（平時作業和寫小論文）、課堂測驗、抽查提問等。

PBL等教學模式教學考核評價體系 在創新教育視角下，在PBL、CBL、基于項目的探究性學習模式、醫學模擬教學及任務型教學模式教學評價中，采用有效評估標準進行。在以上模式的教學活動中，學生通過演講報告會以PPT課件，或者通過小型展覽會以書面報告形式來展示他們的學習收獲與體會；評價主體上采用學生自評與互評、教師評價相結合；教學活動之前、教學活動過程中、教學活動結束后分別采用診斷性評價、形成性評價、終結性評價；評價內容上盡可能地將知識與能力、過程與方法、情感態度與價值觀目標納入評價體系中，形成評價主體、評價方式及評價內容等多元化評價體系。經過幾年的實踐證明， 實施多元化評價較為客觀、全面地反映學生對本門課程的學習情況，充分發揮教學評價體系的導向和激勵作用，促進學生全面綜合發展，培養學生發現問題、分析問題、解決問題的能力及創新能力，提高教育教學質量。

5 結論

創新教育視角下對生物醫學工程專業醫用物理學課程在教學內容、教學模式、實驗教學、評價體系等方面進行改革，通過課后訪談和問卷調查發現，效果良好。學生感到醫用物理學不再枯燥無味，而是非常有趣，與身邊的生活和醫學現象都密切相關[1]；醫用物理學課程不僅是生物醫學工程專業學生學習后繼專業課程的基礎，而且對啟迪學生的創新思維，訓練學生掌握科學的思維方法，提高學生發現問題、提出問題、分析問題、解決問題的能力及創新能力起著至關重要的作用。目前，濰坊醫學院醫用物理學課程已成為深受學生歡迎和喜愛的、在全院有較高知名度的校級精品課程。

參考文獻

[1]張婷，陳濤，王光昶，等.《醫用物理學》課程教學改革的實踐探索[J].中國醫學物理學雜志，2012，29（5）：3512-3714.