物理演示实验拓展

精品课程申请表

教学团队(个人资料请点击团队成员姓名)

 

  吕景林       乐永康      魏心源      童培雄     李爱萍      范伟民                 

课程介绍

  • 学科门类:物理学
  • 内容特点:这是一门具有高自由度、高发散性的课程,在这个课堂上,你可以自由选题、自己安排研究进度,你的意愿和想法将得到最大程度的尊重,教师变太阳为月亮,只起帮助和辅导的作用。这门课旨在给乐于实践、勇于创新的同学提供一个平台。

由于学生的意愿和想法得到了最大程度的尊重,因而学生在课堂上表现出空前的热情,以往我们的课程总是要有一些措施来约束和督促学生,但在这里每节课学生们都在专注地倾情投入,无需督促。在修过这门课程的学生看来,这门课程非常特别,他们说:

  1. “这绝对是我大学以来修的最有意思的实验课!”
  2. “我……明白了实验原来如此有趣,我们自己也可以进行课题研究了,这种信息和对实验的兴趣是比任何知识都要有用。”
  3. “这真是一门很好的课程,不仅让我们在自己感兴趣的演示仪器上学到了知识,也发挥了我们的创造力和思维能力,在解决实验探究中遇到的问题时也锻炼了我们的分析解决能力、动手能力等等综合能力。”
  4. “这门课一个与众不同的特点就是研究不同课题的同学也可以为我们出谋划策,上课时大家看到哪位同学正在做十分有意思的事情就会过去“围观”,或者看到别人遇到了瓶颈也会主动过去提供帮助,这种互动互助的氛围是在别的课中感受不到的。”
  5. “通过这一个学期的物理拓展实验,我们真的学到了很多。期间经历了许多意想不到的困难,痛苦过,绝望过,同伴之间也产生了许多的分歧,但我们都坚持了下来,并将其逐一克服。必须承认这是我们上过的最为自由的一节课了。但在享有自由的同时,我们也着实体验到了自由的份量。为了自由,你真的要承受很多。”
  6. “这门课是我第一次真正意义上完全凭自己的想法去完成一件与学术有关的事情,很大程度上激励我去学会表达自己的想法。”
  7. “最终无论失败与否,课程当中所进行的思考和讨论,学习和交流都让我们在各方面都有所长进。我想要感谢这一门课,感谢老师的辛勤付出!”
  8. “真的很感谢老师开了这堂课。这是可以让梦起飞的地方。”
  9. “这门课对我最大的帮助就是在想到一个点子后,自己设计并制作一个能实现它的装置。这也是这门课与其他实验课截然不同的地方。这门课对我自我独立思考的激发将一直鼓舞我用于探索与实践。”

   —— 详见学生课程感言选录。

  • 基本要求:勤于探索、敢于实践,
  • 课程内容:选择感兴趣的问题进行研究。范围可以是演示仪器的探究、改进,也可以设计制作新的演示仪器,还可以分析身边感兴趣的物品的原理,体会设计者的思维精妙。具体可分为四个部分:
    1. 教师介绍演示仪器的特点,展示仪器的演示现象和方法
    2. 学生通过仪器操作或查阅资料,选择研究课题
    3. 课题研究
    4. 课题汇报,撰写研究报告
  • 选课对象:物理系本科生
  • 开课目的: 针对演示实验的传统功能、仪器特点以及学生中存在的问题,我们将选修课的预期目标定为三个层次。即:
    1. 利用丰富的演示仪器资源,在理论与实践间架起一座桥梁,激发学生的学习兴趣;
    2. 培养学生良好的科学素质及科学世界观;
    3. 培养学生实践能力、探究能力、设计能力、制作能力、沟通表达能力以及创新精神。

    总之,我们的目标是将这门课程建设成为一个不以最终实验结果为导向,而以培养学生能力为目的的,鼓励学生大胆创新的平台。

  • 教学时数:36学时
  • 教学场地:邯郸校区,第二教学楼2202,物理演示实验室

教学大纲

教学安排

  1. 第1单元:绪论,2学时;
  2. 第2单元:演示实验的展示及讨论,2学时;
  3. 第3单元:探究演示实验、选择研究课题,6学时;
  4. 第4单元:课题研究(上),10学时;
  5. 第5单元:课题进展汇报,2学时;
  6. 第6单元:课题研究(下),12学时;
  7. 第7单元:课题结题汇报,2学时 。

教学资源

教学录像(微课程+绪论+仪器展示+学生汇报)

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- 教学录像下载:

物理演示实验拓展绪论课-吕景林.flv

物理演示实验拓展绪论ppt

物理演示实验拓展绪论课仪器展示-吕景林.flv

-学生汇报录像下载

演示仪器目录及录像

参考书目

  1. 哈里德等著,张三慧等译,物理学基础,机械工业出版社,2005-8-1
  2. 梁励芬、蒋平著,大学物理简明教程,复旦大学出版社,2004-9-1
  3. 路峻岭,物理演示实验教程,清华大学出版社,2005-3-1
  4. 孙静姝等,普通物理实习实验,科学出版社,2005-4-1
  5. 马世红等,文科物理实验,高等教育出版社,2008-5-1
  6. 刘贵兴等,创新物理实验,上海教育出版社,2007-2-1

资料拓展

研究课题

课程研究的部分课题

  1. 小型风洞的制作
  2. 马格努斯效应演示
  3. 光电鼠标原理演示
  4. 冉绍尔-汤森效应演示
  5. 伯努利方程的演示
  6. 纵波演示
  7. 激光琴的制作
  8. 薄膜干涉演示仪制作
  9. 水钟制作
  10. 偏振画的制作
  11. 黑体辐射演示
  12. 粒子加速器的演示
  13. 大型牛顿环演示仪的研制
  14. 库仑定律的演示
  15. 烟雾型流线演示仪的研制
  16. 分形天线的制作
  17. 电磁炮的制作
  18. 特斯拉线圈的制作
  19. 饮水鸟的制作
  20. 电磁波的演示
  21. 层流的演示
  22. 单孔照相机的制作
  23. 传感器集成演示仪的制作
  24. 耦合摆演示仪的改进
  25. 受迫演示仪的改进
  26. 电磁学系列实验的研究
  27. 流线演示仪的改进
  28. 滴水起电原理探究
  29. 二维驻波探究
  30. 机翼表面压力的测量
  31. 对电磁辐射的研究
  32. 超声波轴线上能量分布研究
  33. 韦氏起电机原理探究
  34. 拍现象演示装置各因素影响探究
  35. 共振音响的研究
  36. 电磁炉原理探究
  37. 微波炉原理探究
  38. 机械钟原理探究
  39. 电表原理研究
  40. 小提琴发声原理及其相关因素探究

本科生科研训练项目

项目名称承担项目的学生经费来源立项时间指导教师备注
超声波换能器能量分布研究冯雨、周超国家级2012吕景林
粒子加速器演示仪器的研制开发杨凯鸣、石梦瑶 国家级2012吕景林
X射线荧光分析技术相关近代物理教学实验的开发卜旸、龚觉、叶麦国家级2012乐永康
基于宇宙射线的教学实验开发王烁国家级2012乐永康
热电子实验仪张译文曦源2012乐永康
微波偏振片的制作吴凡等5人科创2012乐永康
弗兰克赫兹实验的特性研究袁健闵曦源2011 乐永康
互联网上单摆实验研制李超然、章希煜科创2011魏心源
基于LED的光通信实验系统的研制周之光、王佳军科创2010乐永康
基于单片机的传感器原理和应用实验开发王玮毅、周之光曦源2010乐永康
脉冲弧光放电等离子体实验仪的改进刘梦眉等四人科创2009乐永康

课堂掠影

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     一起制作          一起研讨                    忘我设计                      好工匠         毕业了,难舍这一方天地

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          我的方案可行么?                       我的作品                        潜心研究

课程评价

校外专家评价

校内专家评价

学生课程感言选录

开课以来复旦大学教务处提供的学生打分(5.00 为满分)

  • 2013年:5.00分; 4.86分 (两个班分别打分)
  • 2012年:5.00分; 4.91分 (两个班分别打分)
  • 2011年:4.97分;
  • 2010年:4.93分;

近几年课程建设

发表文章

  1. 顾恩遥,白翠琴.冉绍尔-汤森效应实验仪自动化改进及课堂演示仪器开发[J].物理实验,2013,33(11):11-15.
  2. 王文麒,乐永康. 光盘结构及实验中的光学现象[J]. 物理实验,2013,33(4):47-50
  3. 冯雨,周超.超声波换能器中轴线上振幅分布研究[J]. 实验室研究与探索,2013,第32卷第12期:35-37
  4. 杨凯鸣,魏心源,吕景林. 静电系列实验的远程演示[J]. 实验室研究与探索, 2012
  5. 陈思,柯福顺,乐永康. 光栅光谱仪的标定[J]. 物理实验,2012,32(3):44-46
  6. 谢欣(学生),吕景林,.胶带的色偏振原理及其在演示实验中的应用,[J],实验室研究与探索,2012年,第31卷第6期:47-50.
  7. 吕景林,魏心源,物理演示实验现状调研分析,第7届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集(上),2012年:239-241;
  8. 乐永康,张冶青,夏辉,胡李鹏,刘捷孟. 电子光学教学实验开发[J]. 大学物理,2012,31(9):32-35
  9. 郭思妍,严寒,吕景林.薄膜干涉演示仪的设计[J].物理实验,2011年,31(增刊):39-41.
  10. 吕景林.物理演示实验选修课的尝试.全国高等学校第十届物理演示实验教学研讨会论文集,2011年:172-174.
  11. 徐杰谌,乐永康,俞熹. 水基切伦科夫μ子探测器的研究[J]. 大学物理,2011,30(6):57
  12. 苏卫锋,乐永康. 充氖夫兰克-赫兹管的发射光谱研究[J]. 物理实验, 2011, 31(4):34
  13. 乐永康,赵在忠,谢寰彤. 脉冲放电弧光等离子体演示仪[J]. 物理实验, 2010, 30(6):37-38
  14. 安克难,魏心源,吕景林。使用计算机图形编程实现单摆相关演示实验[J].物理实验,2010年,30(增刊):96-99.
  15. 潘盛成(学生),童培雄,赵在忠.,反射式声波多普勒效应测速实验[J]. 物理与工程, 2010,20(4):70-71.
  16. 乐永康,王建华. 以提高学生能力为目标的提问式实验指导[J]. 物理实验, 2010, 30(增刊):57-59
  17. 罗页,曹宇,环静,乐永康. 混沌电路实验2种模拟方法的比较[J]. 物理实验, 2010, 30(增刊):120-123
  18. 俞熹,乐永康,苏卫锋,张新夷. 维基(Wiki)网站在物理实验教学中的作用[J],物理,38(11):809
  19. 罗页,乐永康. 蔡氏非线性电路的深入研究——参数测量和实验现象观察的新方法[J]. 大学物理, 2010, 29(6):53-57
  20. 童培雄,赵在忠,孙玉龙.液晶的电光与热光效应演示仪的研制[J] . 物理实验, 2009,29 Supp:41-42.
  21. 樊秦, 赵在忠, 童培雄. 空中打靶实验设计与探讨[J] 物理实验, 2009,29 Supp:1-3.
  22. 吕景林。物理演示实验在科学素养教育中的作用。全国高等学校第九届物理演示实验教学研讨会论文集,2009年:90-91.
  23. 俞繁莉(学生),张乐(学生),童培雄,赵在忠.,通过水滴下落测重力加速度[J],物理实验, 2008,28 Supp:102-103.

仪器获奖

  1. 声波定向演示(研制者:吕景林)获“第十一届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(内蒙古,2013年8月)演示仪器评比一等奖。
  2. 马格努斯效应演示(研制者:吕景林、陈云路、李爱萍)获“第十一届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(内蒙古,2013年8月)演示仪器评比一等奖。
  3. 冉绍尔-汤森效应演示(研制者:顾恩遥、白翠琴、李爱萍)获“第十一届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(内蒙古,2013年8月)演示仪器评比一等奖。
  4. 肺模型演示(研制者:冀敏、苏卫锋、乐永康)获“第十一届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(内蒙古,2013年8月)演示仪器评比二等奖。
  5. 磁场中运动导体的电动势测量实验仪(研制者:童培雄、赵在忠、孙玉龙),获“第七届全国高等学校物理实验教学研讨会”(成都,2012年8月)物理仪器评比二等奖。
  6. 竖筒式旋光效应实验仪(研制者:童培雄 赵在忠陈元杰、孙玉龙),获“第七届全国高等学校物理实验教学研讨会”(成都,2012年8月)物理仪器评比三等奖。
  7. 数字光通讯演示仪(研制者:乐永康、朱骏、王佳军、周之光)获“第十届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(天津,2011年7月)演示仪器评比二等奖。
  8. 氢光谱演示仪(研制者:乐永康、殷海玮)获“第十届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(天津,2011年7月)演示仪器评比三等奖。
  9. 水钟演示仪(研制者:原媛、陈宁心)获“第十届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(天津,2011年7月)演示仪器评比三等奖。
  10. 脉冲放电等弧光离子体演示仪(研制者:乐永康,赵在忠,谢寰彤)获“第九届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(成都,2009年8月)获演示仪器评比一等奖。
  11. 科里奥利力演示仪(研制者:吕景林,范伟民,赵在忠,孙元龙)获“第九届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(成都,2009年8月)获演示仪器评比二等奖。
  12. 液晶电光/热光效应演示仪(研制者:童培雄,赵在忠,孙元龙)获“第九届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(成都,2009年8月)获演示仪器评比二等奖。
  13. 空中打靶演示仪(研制者:赵在忠,童培雄,吕景林,郑翔声)获“第九届全国高等学校物理演示实验教学研讨会”(成都,2009年8月)获演示仪器评比二等奖。

申请专利

  1. 吕景林、赵在忠,流线演示仪,201020647076.0 , 授权日2010.5
  2. 吕景林,科里奥利力演示仪,201020647064.8,授权日2010.5
  3. 童培雄,可闻声波测距实验仪 ZL 2009 2 0067879.6 授权日2009.11
  4. 童培雄,涡电流加热实验仪 ZL 2009 2 0067880.9 授权日2009.11
  5. 童培雄,反射式多普勒测速实验仪 ZL 2009 2 0067881.3 授权日2009.11
  6. 童培雄,温差电效应发电演示仪 ZL 2009 2 0067882.8 授权日2009.11
  7. 童培雄,温差电效应致冷演示仪 ZL 2009 2 0067878.1 授权日2009.11

教学研究项目

  1. 教育部高等学校物理基础课程教学指导分委员会的教学研究项目“物理演示实验现状调查及课程建设的研究”(2010年9月到2013年8月):课题验收优秀
  2. 上海市教委教改重点项目“实验教学中的科研元素与创造性训练”(2011年-2012年):已结项。
  3. 人才培养基金能力提高项目之科研训练子课题“物理教学实验开发”
  4. 人才培养基金能力提高项目之科研训练子课题“表面物理相关教学实验开发研究”
  5. 复旦大学物理系培育基金项目“时间测量方法系列教学实验开发”

教学研讨及辐射

系内交流

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                                      与本系教师研讨               

接待参观

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                                    接待武汉大学同行参观研讨                

走出去交流

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                       师生带着研究成果在第十一届全国高等学校物理演示实验教学研讨会上做大会交流                

学生成果

发表文章

仪器获奖

其它部分研究成果                   

进展中的课题

物体表面探测 — 沈金辉 2014/03/23 16:34

小地球朱宁锜 2014/04/16 14:34

纵波演示仪张奕林 2014/06/04 13:58

旋转电子钟郑雯瀚 2015/03/30 18:44

泡沫体系的理论分析与配方设计胡致远,胥洞菡 2015/04/27 12:56

科氏力演示仪苗宪冲 2015/04/13 17:26

角速度矢量合成演示仪改进张莅 2015/04/27 16:03

伯努利定理-吹不走的乒乓球苗宪冲 2015/05/11 18:26

照相机的制作及摄影技术的研究刘少博 2015/05/12 22:14

黑体模拟演示仪林汉冰 2015/05/15 10:08

烟羽现象研究唐漪波 2015/05/25 13:05

马格努斯滑翔机泮炳霖 2015/05/26 13:05

库仑散射的实验模拟陈翊民,余亚仑

马尔库斯-洛伦兹水轮的制作康明宇,柴啸

角速度矢量演示仪的改进王翰雄

利用光弹性应力检测气压变化高科 汤权银 姜海

光学幻影张笑颖 黄任芝

电磁波演示赵元晟

声聚焦项意凌 郭莹

电磁重接炮杨飞

讨论区

 
jpkc/demo.txt · 最后更改: 2016/06/04 17:38 由 13340190001
 
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