序論：寫作是一種深度的自我表達(dá)。它要求我們深入探索自己的思想和情感，挖掘那些隱藏在內(nèi)心深處的真相，好投稿為您帶來了七篇全息照相實(shí)驗(yàn)報告范文，愿它們成為您寫作過程中的靈感催化劑，助力您的創(chuàng)作。

篇(1)

關(guān)鍵詞 物理實(shí)驗(yàn)；全息光柵；設(shè)計性實(shí)驗(yàn)

中圖分類號：G652 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B 文章編號：1671-489X(2012)03-0085-02

Study on Teaching Design of Designing Experiment of Holographic Grating//Hu Wei, Liu Yanan, Geng Xiaoqian

Abstract For the design and study on the manufacture method of Holographic Grating，Holographic Grating experiment is very designing experiment, it can train the ability of students in respect of coordination of work, gathering information，experiment design, research report, and so on.

Key words physical experiment; holographic grating; designing experiment

Author’s address Mudanjiang Teachers College, Mudanjiang, Heilongjiang, China 157011

普通物理實(shí)驗(yàn)是對學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教育的入門課程，可培養(yǎng)學(xué)生的動手能力、實(shí)驗(yàn)技能等綜合素質(zhì)[1]，其中設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的目的就是提高學(xué)生創(chuàng)造性思維能力，好的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的實(shí)施方案應(yīng)具有靈活多樣性[2-4]。

自激光全息術(shù)發(fā)明以來，全息技術(shù)得到廣泛的應(yīng)用和發(fā)展[5]。全息照相的方法從光學(xué)領(lǐng)域推廣到其他領(lǐng)域，如微波全息、聲全息等得到很大發(fā)展。地震波、電子波、X射線等方面的全息也正在深入研究中，且成功地應(yīng)用在工業(yè)醫(yī)療等方面。全息圖也有極其廣泛的應(yīng)用，如用于研究火箭飛行的沖擊波、飛機(jī)機(jī)翼蜂窩結(jié)構(gòu)的無損檢驗(yàn)等，對于當(dāng)代的大學(xué)生來說有必要了解和學(xué)習(xí)此技術(shù)的原理及應(yīng)用。

兩束相干平行光在全息干板上相干疊加，經(jīng)適當(dāng)?shù)钠毓?、顯影、定影后就制成全息光柵。產(chǎn)生兩束相干平行光的方案有許多，制作全息光柵的實(shí)驗(yàn)方案也有許多種，因此它是一個很好的設(shè)計性實(shí)驗(yàn)。課題組通過對此實(shí)驗(yàn)的綜合研究，開發(fā)了設(shè)計性實(shí)驗(yàn)：全息光柵的制作方法研究。

1 教學(xué)過程安排

通過對其他高校開展的全息光柵實(shí)驗(yàn)課程的調(diào)查，選擇4種實(shí)驗(yàn)室常用的實(shí)驗(yàn)方法：楊氏雙縫干涉方法、菲涅爾雙鏡法、馬赫-澤德干涉儀法、邁克爾遜干涉儀法。鑒于學(xué)時的限制，課前一周教師先布置學(xué)生復(fù)習(xí)光學(xué)及全息照相技術(shù)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，8人一組，各大組選定組長后再2人一組分成4個小組，分別設(shè)計一套實(shí)驗(yàn)方案。然后進(jìn)行資料的搜集整理，確定實(shí)驗(yàn)步驟、方法，到實(shí)驗(yàn)室選擇儀器。利用2個下午進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，包括光路的組裝、調(diào)試和測量，光柵常數(shù)的測定。實(shí)驗(yàn)完成后匯總，對4種方法進(jìn)行對比研究分析，做出研究報告。

雖然文獻(xiàn)、圖書、教材都有關(guān)于此項實(shí)驗(yàn)較為詳細(xì)的資料，但是要把4種方法進(jìn)行對比研究分析，需要學(xué)生橫向比較分析，選定合適的實(shí)驗(yàn)參數(shù)，具有一定的難度。

實(shí)驗(yàn)要求：1）全息光柵的制作要求自搭光路調(diào)試；2）沖洗；3）d的測定要用分光計，要求自擬數(shù)據(jù)記錄表格,寫出測量結(jié)果，撰寫實(shí)驗(yàn)報告；4）對比研究4種方法的優(yōu)劣，撰寫研究報告。

2 評價準(zhǔn)則

作為設(shè)計性實(shí)驗(yàn)的考核不能只依據(jù)報告的數(shù)據(jù)來評判，對于實(shí)驗(yàn)前的準(zhǔn)備、方案的設(shè)計、儀器的選擇到測量、分析等都實(shí)現(xiàn)了培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的目的，可根據(jù)實(shí)驗(yàn)所能實(shí)現(xiàn)的考核內(nèi)容制定評分依據(jù)。

2.1 考查內(nèi)容

1）考查學(xué)生閱讀使用參考資料的能力；2）考查學(xué)生利用分立光學(xué)元件自搭光路調(diào)試和拍攝沖洗技能掌握情況；3）考查學(xué)生對基本光學(xué)儀器（如分光計、邁克爾遜干涉儀等）的使用掌握情況；4）對學(xué)生獲得數(shù)據(jù)加以處理（如逐差法、最小二乘法等）、結(jié)果分析的能力進(jìn)行考核；5）書寫完整實(shí)驗(yàn)報告及研究報告能力的考核；6）考查學(xué)生分工協(xié)作的能力。

2.2 評分標(biāo)準(zhǔn)

1）報告的完整性、正確性（10分）。

2）全息光柵的制作：①搭光路調(diào)試拍攝（30分）；②沖洗顯影吹干（20分）。

3）管柵常數(shù)d的測定：表格自擬，數(shù)據(jù)記錄正確（10分）；數(shù)據(jù)處理結(jié)果表示正確（10分）。

4）研究報告（20分）。

3 四種方法的初步探析[6]

3.1 課題組對全息光柵4種制備方法的設(shè)計和研究，對比其優(yōu)缺點(diǎn)（表1）

3.2 測量光柵常數(shù)的方法

1）用讀數(shù)顯微鏡測量。放大倍數(shù)可大一些，一般為80～100倍，而讀數(shù)顯微鏡為30倍。

2）可用分光計，根據(jù)光柵方程dsinθ=kλ來測量。

3）用衍射法測量。激光通過光柵衍射，在較遠(yuǎn)處屏上測出零級和一級衍射光斑的間距Δx及屏到光柵的距離L，則光柵常數(shù)為d=λL/Δx。

方法一對于光柵常數(shù)大的光柵，測量方便；方法二測量準(zhǔn)確度高，需把分光計調(diào)節(jié)好；方法三較方便，準(zhǔn)確度不如方法二。應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況選用兩種方法對比。

4 收獲與體會

該實(shí)驗(yàn)從實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備階段到方案的確定、儀器的選擇等，整個過程均需學(xué)生自主完成，增加了學(xué)生做實(shí)驗(yàn)的自由度，也把對學(xué)生資料查閱及其吸收能力的培養(yǎng)引入該過程中。在實(shí)驗(yàn)完成過程中，學(xué)生通過完成全息光柵的制備和方法的比較研究，不但使物理實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)知識教學(xué)內(nèi)容得到體現(xiàn)，包括分光計、邁克爾遜干涉儀、讀數(shù)顯微鏡、光柵、全息照相等，而且也使光路設(shè)計、材料選擇、數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)分析等方面的能力訓(xùn)練。通過研究報告的撰寫，還培養(yǎng)了學(xué)生的研究能力，再加上他們完成的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容是他們熟悉且神秘的全息照相技術(shù)，使學(xué)生可以在愉悅的心境下進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，綜合鍛煉了多方面的能力，培養(yǎng)了學(xué)生的創(chuàng)新精神，可以作為一個很好的綜合設(shè)計性實(shí)驗(yàn)題材。

雖說此實(shí)驗(yàn)需學(xué)生自主完成，但教師的主導(dǎo)地位不能動搖。設(shè)計性實(shí)驗(yàn)是物理思想和教學(xué)思想指導(dǎo)下的創(chuàng)造性勞動，對任何實(shí)驗(yàn)設(shè)計，教師都要引導(dǎo)學(xué)生先明確實(shí)驗(yàn)的目的，根據(jù)實(shí)驗(yàn)任務(wù)，解剖實(shí)驗(yàn)課題，然后根據(jù)所學(xué)的相關(guān)知識與理論找出實(shí)驗(yàn)原理，按照理論的指導(dǎo)去設(shè)計方案，還要合理地選配實(shí)驗(yàn)儀器，使實(shí)驗(yàn)效益最大化。比如在光柵常數(shù)d測量的方法選擇中，因?yàn)閹追N制備全息光柵的不同方法制備的光柵常數(shù)大小有很大的區(qū)別，若均采用讀數(shù)顯微鏡測量，有些測量會失敗，學(xué)生若沒有教師的指引，可能會誤認(rèn)為是制備實(shí)驗(yàn)的失敗，又會從頭開始，則浪費(fèi)時間和精力。所以設(shè)計性實(shí)驗(yàn)仍需要教師起到主導(dǎo)作用，且對教師的要求也更高。

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篇(2)

在提倡素質(zhì)教育的今天,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)已經(jīng)成為國內(nèi)各大高校全面開設(shè)的必修課，其在整個教學(xué)環(huán)節(jié)中的重要性顯而易見。然而，多年來該課程的教學(xué)模式卻一直沒有大的改變,其弊端也日益凸顯。

一、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的現(xiàn)狀及存在的問題

（一）大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)大多數(shù)是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，設(shè)計性實(shí)驗(yàn)較少。通常整個實(shí)驗(yàn)過程基本是對實(shí)驗(yàn)講義所述內(nèi)容的重復(fù)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果都在意料之中，缺少了進(jìn)一步探究的過程。而且，不少學(xué)員認(rèn)為實(shí)驗(yàn)內(nèi)容過于空洞，與社會實(shí)用技術(shù)差距較大。因而，對實(shí)驗(yàn)課的重視不夠，缺乏獨(dú)立思考和參與的過程，很難激發(fā)其自身的創(chuàng)新思維。

（二）在傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，教師與學(xué)員的任務(wù)分配不均勻。教師依然是實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的“主角”，而學(xué)員只是“配角”或者干脆就扮演起了“群眾演員”的角色。在實(shí)驗(yàn)理論和動手操作上大部分乃至全部都由教師全權(quán)，學(xué)員不愿動腦思考或是動手操作，甚至不清楚實(shí)驗(yàn)?zāi)康募捌湎嚓P(guān)的理論依據(jù)。

（三）現(xiàn)行的實(shí)驗(yàn)評價方法缺乏科學(xué)性。大部分教師僅僅依靠學(xué)員的實(shí)驗(yàn)報告內(nèi)容進(jìn)行考核作為該課程成績的評定標(biāo)準(zhǔn)。這樣就無法避免一些學(xué)員為獲取高分而不獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，無法真實(shí)反映學(xué)員的實(shí)際操作水平和創(chuàng)新能力。

（四）由于部分高校教學(xué)經(jīng)費(fèi)不足，致使一些實(shí)驗(yàn)儀器過時陳舊。學(xué)員很難把握儀器的使用尺度，外界的環(huán)境因素也會對儀器的精確度造成很大影響。加之部分院校的師資力量水平有限，不免還會出現(xiàn)實(shí)驗(yàn)項目和實(shí)驗(yàn)手段老套單一的現(xiàn)象。

（五）實(shí)驗(yàn)室不完全面向師生開放，學(xué)校教學(xué)自我封閉。由于先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備價格昂貴、易損壞，有些學(xué)校不愿開放這些實(shí)驗(yàn)室，只是作為裝飾學(xué)校的飾品，只可遠(yuǎn)觀不能近取；還有些學(xué)校自恃有一些優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法，不肯與外界交流。

這些問題在不同程度上加大了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教師的教學(xué)壓力，更加阻礙了學(xué)員自身科學(xué)素質(zhì)和能力的發(fā)展。因此，大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革勢在必行。

二、大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革

（一）更新觀念，注重實(shí)驗(yàn)教學(xué)。通過物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)，學(xué)員可以及時掌握物理學(xué)中的新概念、新技術(shù)和前沿科技的發(fā)展動向，提升自身與科學(xué)技術(shù)發(fā)展相適應(yīng)的能力、理論聯(lián)系實(shí)際和創(chuàng)新的能力。在新的教學(xué)改革形勢下，教師、學(xué)員以及學(xué)校都必須更新其觀念，使理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)相互促進(jìn)、相互協(xié)作、相互彌補(bǔ)。

1、教師應(yīng)改進(jìn)教學(xué)方法，調(diào)整教學(xué)目標(biāo)。教師是學(xué)員的引導(dǎo)者和指導(dǎo)者，要調(diào)整教學(xué)目標(biāo)，不斷改變其教學(xué)角色、教學(xué)作用和教學(xué)方法。學(xué)生始終是中心體，教師應(yīng)確立“為學(xué)而教”的教學(xué)思想，不應(yīng)一味地甘做“雷鋒”、“父母”角色。應(yīng)當(dāng)創(chuàng)設(shè)不同的實(shí)驗(yàn)教學(xué)情景，引導(dǎo)學(xué)員獨(dú)立思考問題并完成物理實(shí)驗(yàn)，激發(fā)學(xué)員的創(chuàng)新思維，幫助其形成濃厚的學(xué)習(xí)興趣。另外，教師還要不斷更新自身的創(chuàng)新教學(xué)能力，不斷增加自身的知識儲備，并保持這些知識內(nèi)容具有與時俱進(jìn)的性質(zhì)以及實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的優(yōu)化性。

2、引導(dǎo)學(xué)員調(diào)正自身的學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)習(xí)積極性。學(xué)員是學(xué)習(xí)的主體，是知識的汲取者。在日常實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，應(yīng)當(dāng)循循善誘，不妨讓學(xué)員嘗試自己動手做一些富有創(chuàng)造性、研究性的實(shí)驗(yàn)器材，培養(yǎng)其對實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的興趣，使其主動端正學(xué)習(xí)態(tài)度，提高學(xué)習(xí)積極性。還要引導(dǎo)其主動獲取實(shí)驗(yàn)教學(xué)中所教授的理論知識，積極思考這些知識在實(shí)驗(yàn)中所起到的作用，不斷激發(fā)其自我拓展延伸的科研創(chuàng)新能力。

（二）改革課程體系，實(shí)現(xiàn)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容的現(xiàn)代化。在21世紀(jì)的知識體系中，多學(xué)科之間相互滲透、相互結(jié)合。單一的力學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)等基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)已無法滿足培養(yǎng)優(yōu)秀人才所必需的條件。因此，要有機(jī)地將其他物理實(shí)驗(yàn)課程的教學(xué)融合在一起，可以有條件、有目的地增設(shè)一些與前沿科技密切相關(guān)的實(shí)驗(yàn)，如低溫超導(dǎo)體、液晶技術(shù)、光纖技術(shù)、激光全息照相等。真正使學(xué)員做到與時俱進(jìn)，成為新世紀(jì)新形勢下的全新全能人才。

（三）優(yōu)化實(shí)驗(yàn)器材，先進(jìn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，全面面向?qū)W員開放實(shí)驗(yàn)室?；趯?shí)驗(yàn)器材老化、實(shí)驗(yàn)設(shè)備破舊落后、先進(jìn)實(shí)驗(yàn)室封閉的現(xiàn)象，學(xué)校應(yīng)該積極為師生配備一些新的、先進(jìn)的、符合當(dāng)今實(shí)驗(yàn)教學(xué)的實(shí)驗(yàn)儀器，全面開放實(shí)驗(yàn)室。教師和學(xué)員也要盡量避免損壞實(shí)驗(yàn)器材，真正做到規(guī)范使用、操作實(shí)驗(yàn)設(shè)備，愛護(hù)實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

（四）派遣實(shí)驗(yàn)先進(jìn)小組去往兄弟院校、企業(yè)單位、科研機(jī)構(gòu)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)交流。通過與其他科研單位實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)方面的交流，不僅可以及時更新知識信息，還可以加快學(xué)習(xí)先進(jìn)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法的步伐，適應(yīng)社會的發(fā)展趨勢。因此，高校應(yīng)積極與外界進(jìn)行學(xué)術(shù)交流，在學(xué)習(xí)體會之余，也可以將各校富有特色、優(yōu)秀的實(shí)驗(yàn)教學(xué)模式傳授給他人學(xué)習(xí)與借鑒，這樣有助于更多學(xué)員在畢業(yè)后能更好的發(fā)揮才能、服務(wù)社會。

（五）科學(xué)使用師資力量，完善實(shí)驗(yàn)考核方法。在理論和實(shí)驗(yàn)課程教學(xué)中，盡可能做到由同一教師進(jìn)行講授和指導(dǎo)。若條件限制時，一定要關(guān)注理論教師與實(shí)驗(yàn)教師之間的交流，使彼此在教學(xué)上相輔相成，真正做到“理論服務(wù)實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)證明理論”。在實(shí)驗(yàn)考核方面，應(yīng)把考核重點(diǎn)放在學(xué)員自主創(chuàng)新、動手操作以及思維拓展等方面，從實(shí)質(zhì)根本上鍛煉學(xué)員實(shí)際聯(lián)系實(shí)驗(yàn)的能力，提高學(xué)員的科學(xué)素養(yǎng)。