大學物理實驗及仿真

大學物理實驗及仿真課程是鄭州輕工業大學建設的慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程，於2018年09月03日在中國大學MOOC首次開課，授課教師為蔣逢春、吳傑、王海燕、李俊玉、石開、馮學超、楊傑、王永強、蘇玉玲、王傑芳、王世卓、潘建斌、魏茂才、陳蘭莉、翟學珍、陳靖、楊坤、高景霞、何志偉、張計才。據2022年6月中國大學MOOC官網顯示，該課程已經開課8次。

該課程共六章，包括緒論、仿真實驗軟體、常用儀器介紹、基礎物理實驗、綜合物理實驗、探索物理實驗。

基本介紹

• 中文名：大學物理實驗及仿真
• 類別：慕課、國家精品線上開放課程、國家級一流本科課程
• 建設院校：鄭州輕工業大學
• 首開時間：2018年09月03日
• 授課平台：中國大學MOOC
• 授課教師：蔣逢春、吳傑、王海燕、李俊玉、石開、馮學超、楊傑、王永強、蘇玉玲、王傑芳、王世卓、潘建斌、魏茂才、陳蘭莉、翟學珍、陳靖、楊坤、高景霞、何志偉、張計才

課程性質

課程定位

大學物理實驗及仿真課程是對本科生進行實驗基本訓練的入門課，通過計算機軟體對實驗環境的模擬，加強學生對實驗的物理思想和方法、儀器的結構及原理的理解，並加強對儀器功能和使用方法的訓練。

適合對象

該課程適用於在校理工科大學生學習，也適用於對物理感興趣的文科生。

課程簡介

大學物理實驗課程共六章，第一章介紹誤差分析、數據處理方法、物理實驗基本測量技術等內容；第二章介紹仿真軟體平台、實驗報告模板等內容；第三章介紹力學實驗基本儀器、光學實驗基本儀器等內容；第四章介紹單擺測量重力加速度、用牛頓環法測定透鏡的曲率半徑等內容；第五章介紹邁克耳孫干涉儀實驗、密立根油滴實驗等內容；第六章介紹蛇擺的設計和探究、斯特林熱機實驗探究等內容。

課程大綱

第一章 緒論 1.1課程簡介 1.2誤差分析 1.2.1 有效數字 1.2.2 測量誤差 1.2.3 誤差處理 1.2.4不確定度 1.3 數據處理方法 1.3.1 列表法 1.3.2 圖示法 1.3.3 逐差法 1.3.4 最小二乘法 1.4 實驗常用方法 1.5 物理實驗基本測量技術 直播 仿真實驗 1、誤差分析測驗 2、測量結果的表示 第二章 仿真實驗軟體 2.1 仿真軟體平台 2.2 開設仿真實驗項目 2.3 實驗報告模板 直播 仿真平台使用 1、仿真軟體使用測驗 第三章 常用儀器介紹 3.1力學實驗基本儀器

3.2電磁學實驗基本儀器 3.3光學實驗基本儀器 第四章 基礎物理實驗 1、單擺測量重力加速度 2、示波器實驗 3、用牛頓環法測定透鏡的曲率半徑（干涉法測微小量） 直播 示波器實驗 1、單擺測量重力加速度測驗 2、示波器測驗 3、用牛頓環法測定透鏡的曲率半徑測驗 第五章 綜合物理實驗 1、邁克耳孫干涉儀實驗 2、光電效應測普朗克常量 3、密立根油滴實驗 4、邁克耳孫干涉儀實驗 6、密里根油滴實驗測驗 5、光電效應測普朗克常數 考試複習 仿真實驗實驗報告 第六章 探索物理實驗 1、蛇擺的設計和探究 3、斯特林熱機實驗探究 2、駐波的成因實驗探究 直播 單擺實驗線上答疑

（註：課程大綱排版從左到右列）

開課信息

開課次數	開課時間	授課教師	學時安排	參與人數
第1次開課	2018年09月03日~2018年12月16日	蔣逢春、吳傑、王海燕、李俊玉、石開、馮學超、楊傑、王永強、蘇玉玲	2小時每周	3003
第2次開課	2019年02月25日~2019年06月15日	蔣逢春、吳傑、石開、李俊玉、馮學超、王海燕、楊傑、王永強、蘇玉玲、王世卓、魏茂才、翟學珍、陳靖	3小時每周	2279
第3次開課	2019年09月02日~2020年01月04日	蔣逢春、吳傑、石開、李俊玉、馮學超、王海燕、楊傑、王永強、蘇玉玲、王世卓、魏茂才、翟學珍、陳靖、陳蘭莉	4小時每周	4312
第4次開課	2020年02月10日~2020年06月30日	蔣逢春、吳傑、石開、李俊玉、馮學超、王世卓、魏茂才、翟學珍、楊傑、蘇玉玲、楊坤、陳蘭莉	2小時每周	9258
第5次開課	2020年09月07日~2021年01月10日	蔣逢春、吳傑、石開、李俊玉、馮學超、王海燕、魏茂才、楊傑、楊坤、王世卓、翟學珍、高景霞、陳蘭莉		1453
第6次開課	2021年03月19日~2021年06月25日	蔣逢春、吳傑、石開、李俊玉、馮學超	3小時每周	924
第7次開課	2021年08月30日~2021年12月30日	蔣逢春、吳傑、石開、李俊玉、馮學超、王世卓、王傑芳、高景霞、何志偉、張計才		2043
第8次開課	2022年02月21日~2022年07月31日	蔣逢春、吳傑、馮學超、李俊玉、石開、王傑芳、王世卓、潘建斌、魏茂才、王海燕、陳蘭莉		待定

課程特色

1. 該課程率先利用網路學習空間開展線上線下結合的混合式教學；
2. 該課程的線上學習教學模式在大學物理實驗及仿真中的套用，走在全中國前列；
3. 該課程把物理實驗和仿真實驗有機結合、虛實結合、同步異步多模式開課。實現線上線下結合的混合式教學模式；
4. 該課程創建了“格物致理，物理思政”的品牌。

教學目標

1. 培養學生基本的實驗技能，提高學生的實驗基本素質，掌握實驗科學的思想和方法；
2. 掌握實驗室常用儀器的性能，掌握基本物理量的測量方法；
3. 掌握測量誤差的基本知識，能夠獨立地完成實驗操作；
4. 培養學生理論聯繫實際和實事求是的科學作風，認真嚴謹的科學態度，積極主動的探索精神。

學習預備

預備知識

學習該課程需要掌握大學物理基本知識。

學習資料

主要教材

書名	作者	出版時間	出版社
《大學物理實驗教程（第二版）》	王永強、蘇玉玲	2019年	高等教育出版社

參考教材

書名	作者	出版時間	出版社
《物理學原理在工程中的套用》	馬文蔚	2001年	高等教育出版社
《大學物理實驗（第一冊，第二版）》	吳泳華、霍劍青等	2005年
《大學物理實驗（第一冊）》	熊永紅，張昆實等	2007年	科學出版社

所獲榮譽

2019年，大學物理實驗及仿真課程被中華人民共和國教育部認定為“國家精品線上開放課程”。

2020年4月22日，基於該課程的教學研究項目“基於愛課程網平台的大學物理實驗及仿真線上開放學習教學模式的探究”獲得2019年度河南省高等教育教學成果獎一等獎。

2020年11月24日，大學物理實驗及仿真課程被中華人民共和國教育部認定為首批“國家級一流本科課程（線上一流課程）”。

教師簡介

蔣逢春，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院教授，研究方向：半導體量子結構。

吳傑，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院副教授，研究方向：凝聚態物理。

王海燕，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院副教授，研究方向：納米材料與納米技術及高壓物理。

李俊玉，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院講師，研究方向：高壓和原子分子光譜計算。

石開，男，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院講師，研究方向：超導、石墨烯、智慧型控制及實驗教學信息化。

馮學超，男，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院副教授，研究方向：粒子物理理論。

楊傑，男，鄭州輕工業大學高級工程師。

王永強，男，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院副教授，研究方向：磁電子材料體系中磁、電輸運特性的研究及高壓物理方面。

蘇玉玲，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院教授。

王傑芳，女，鄭州大學物理學院副院長，研究方向：凝聚態物理專業金屬物理與合金材料。

王世卓，男，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院講師，研究方向：自旋電子輸運、自旋轉矩、自旋波、熱電效應等相關的理論計算。

潘建斌，男，河南農業大學理學院教授。

魏茂才，男，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院講師，研究方向：多鐵材料與器件。

陳蘭莉，女，南陽理工學院數理學院教授，研究方向：光電材料。

翟學珍，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院講師，研究方向：窄帶隙多鐵性材料的製備及性質。

陳靖，女，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院副教授，研究方向：鐵電及多鐵材料的改性及用正電子湮沒技術分析材料缺陷。

楊坤，男，鄭州輕工業大學物理與電子工程學院教授，研究方向：高壓下光學測量、光譜分析。

高景霞，女，黃河科技學院副教授，研究方向：功能材料製備和性能。

何志偉，男，商丘工學院基礎教學部副教授，研究方向：計算物理。

張計才，男，河南師範大學物理學院講師，研究方向：冷原子碰撞，雙原子分子勢能函式。