《应用物理学专业系列实验》实验课程教学大纲
一、基本信息
课程中文名称:应用物理学专业系列实验
课程英文名称:AppliedPhysicsProfessional Experiment
课程代码:16107201
课程性质:以周开设的独立实践教学环节
学分:1总学时:1周
适用学院及专业:理学院应用物理学专业
先修课程:普通物理实验(1),普通物理实验(2),普通物理实验(2),近代物理实验
开课单位:理学院物理系
二、课程地位与作用
本课程面向基本学制为四年的本科生,是应用物理专业的学生在完成了专业核心理论课的学习以及接受了基础物理实验、近代物理实验之后开设的综合型、设计型和创新型实验课。本课程专业性较强,实验过程学生可接触和使用高新仪器设备,对实验本身的设计、动手能力及逻辑思维都是很好的训练,为学生将来进入研究生阶段学习或从事研发工作构建实践演练平台。
三、课程教学目标
本课程支撑毕业要求指标点3.1、3.2、4.1、4.2、4.3
通过该课程的学习,本课程的教学目的是加强对各科基础知识的巩固,提高学生的综合素质,培养学生的实践能力和提高学生的科研能力。本课程必修模块旨在引导学生初步了解科学研究的过程,选修模块培养学生对功能材料的设计能力。本课程学生会接触和使用一些材料合成和测试的高新仪器设备,要求学生掌握功能材料的主要制备技术,测试方法以及分析方法。
在育人方面,培养学生爱国情怀,引导学生树立远大理想和爱国主义情怀,立德树人,树立正确的世界观、人生观、价值观,勇敢地肩负起时代赋予的光荣使命,提高学生思想政治素质。在知识方面,使学生掌握实验仪器的基本操作方法。在能力方面,培养学生对工程知识的应用能力、自主学习能力、团队管理与合作能力、沟通表达能力及实践创新能力。
通过本课程的学习,学生应具备以下能力:
目标1:能力目标:自主学习的能力,通过查阅文献资料来设计针对建筑物理领域的科学问题的解决方案,设计/开发满足需求的建筑物理应用程序和技术,解决学生在实际过程中的操作动手能力(支撑毕业要求指标3.1、3.2)
目标2:知识目标:通过该课程的学习,让学生掌握采用科学的方法对实验结果进行分析,对比实验和理论分析的结果,进行误差分析,综合分析得到合理有效的结论或解决方法。并结合专业基础知识揭示其内涵机理。(支撑毕业要求指标点4.1、4.2、4.3)
课程教学目标与毕业要求的关系矩阵
教学目标 |
毕业要求指标点 |
教学方式 |
考核方式 |
目标1:能力目标 |
3.1针对特定物理实验目的或者建筑物理技术应用中的科学问题,确定实验原理或掌握建筑物理应用技术,设计/开发解决问题的方案及其实现方法。 3.2能够运用理论知识设计/开发满足需求的建筑物理技术应用程序和技术。并能够通过设计方案对该问题的结果进行预测。 |
实验设计、实验操作 |
实验报告 |
目标2:知识目标 |
4.1针对问题,能够运用科学原理和方法提出研究方案,并做理论分析与预测。 4.2能够基于专业理论知识和相关内容对研究方案进行实验设计、选择设备、进行实验。 4.3能够采用科学的方法对实验结果进行分析,对比实验和理论分析的结果,进行误差分析,综合分析得到合理有效的结论或解决方法。并结合专业基础知识揭示其内涵机理。 |
实验设计、实验操作 |
实验报告 |
四、实验项目名称和学时分配
序号 |
实验项目名称 |
学时 |
实验类型 |
每组人数 |
选做或必做 |
1 |
多功能风力发电实验 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
2 |
太阳能电池特性研究 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
3 |
现代通信技术实验 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
4 |
分光光度计的应用 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
5 |
建筑声学测试 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
6 |
磁控溅射镀膜 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
7 |
XRD仪器调节与应用 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
8 |
激光切割机的原理与使用 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
9 |
3D打印的原理与使用 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
10 |
智能建筑综合系统 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
11 |
浊度仪的原理与测量 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
12 |
薄膜制备及特性测量 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
13 |
纳米材料制备与测量 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
14 |
痕量气体测定实验 |
30 |
综合 |
3-5 |
选做 |
五、实验项目基本要求
1、多功能风力发电实验:了解风力发电机的工作原理和结构及基本操作步骤;理解叶片的数目、形状、角度对发电效率的影响,掌握测定发电效率的方法。
2、太阳能电池特性研究:理解太阳电池的基本原理,熟悉太阳电池测试仪的调节和使用,并测定各种不同太阳电池的电池转换效率。
3、现代通信技术实验:理解现代信息通信技术理论知识,了解现代通信系统网络,了解当今的通信系统新技术,掌握现代通信技术实验的基本方法和基本技能。
4、分光光度计的应用:了解分光光度计的光学原理;掌握分光光度计的光路结构;熟练掌握分光光度计的操作测试方法
5、建筑声学测试:了解典型测量的配置方案,掌握基于AWA6290软件的建筑声学基本测试方法。
6、磁控溅射镀膜:了解磁控溅射镀膜的原理,掌握磁控溅射的基本实验操作以及薄膜厚度的控制方法。
7、XRD仪器调节与应用:理解XRD仪器的基本原理,掌握XRD仪器的操作方法以及使用软件来处理实验结果的方法。
8、激光切割机的原理与使用:了解激光切割机的原理,掌握激光切割机的基本实验操作。
9、3D打印的原理与使用:了解3D打印的基本原理,掌握3D打印的基本实验操作,通过设计打印出自己的实验作品。
10、智能建筑综合系统:了解建筑物理环境参数;掌握建筑物理环境参数的描述方法和检测方法;能熟练使用建筑物理环境参量仪表,加深对建筑物理环境参量的理解。
11、浊度仪的原理与测量:了解浊度仪工作的基本原理,掌握浊度仪的使用方法,对不同颗粒的溶液进行浊度的测量。
12、薄膜制备及特性测量:了解拉膜机的基本原理,掌握拉膜机的拉膜的方法,制备不同厚度的纳米薄膜,对其进行性能的测量。
13、纳米材料制备与测量:了解纳米材料的基本概念,掌握纳米材料的制备方法,对其成分性质进行测量。
14、痕量气体测定实验:了解痕量气体测定的基本原理,掌握痕量气体测定的基本实验操作,分析不同人体呼出气体的成分测定。
六、实验课程考核和成绩评定方式
根据比例给出实验成绩:设计方案20%,动手能力30%,出勤情况10%,实验报告40%。
七、实验教材、指导书和参考文献
1、实验教材:自编。
2、实验指导书:自编。
3、主要参考教材和参考文献:按照要求自行查阅相关参考文献。
八、说明
本课程为应用物理学专业实验课程,1周完成。
执笔人:闫卫国 审核:古金霞