PDF《东北师范大学 本科教学实验室建设项目实施方案》

东北师范大学 本科教学实验室建设项目实施方案 (2018 年度) 申报单位: 物理学院 项目名称: 大学物理实验设备增补项目 I 期 项目类型: 升级换代、设备数量扩充 (指完全新建、升级换代、设备数量扩充) 拨付经费 175.

61 万元 自筹经费

0 万元 项目联系人: 贾艳 联系

电话:

15843131097 2018 年3月日 教务处制 ? 2? ?

一、项目组成员分工 序号 姓名 职称 分工

1 王连明 教授 负责人

2 贾艳 副教授 汇总材料

3 李金环 教授 光学部分

4 陆子凤 讲师 光学部分

5 张涔 工程师 光学部分

6 陈艳伟 副教授 电学部分

7 安奎生 工程师 电学部分

8 高志华 讲师 力热部分

9 张娟 高工 力热部分

二、本项目建设必要性、目标和内容 2.1 建设必要性(从学科专业发展、专业培养方案、实验开课现状及存在 的问题等方面阐述) 物理学是自然科学的重要基础, 是科学研究和技术创新的源动力之一, 对于国民经济的发展 和人民生活水平的提高具有重要意义. 如何培养具有扎实的物理基础、 具有多学科综合能力的创 新型人才是新时代对高等物理教育提出的严肃命题. 大学物理实验课程是实验技能和科学研究基本能力培养的主要载体, 是理工科各专业最重要 的学科基础课之一. 对于理工科各专业学生而言, 物理实验课程是他们接触到的第一门实验实践 课程,良好的实验技能、实验习惯及思维方式的养成,对未来专业发展及后续实践课程的学习至 关重要.为促进本科教学改革,促进学科交融,探索创新性人才培养的新模式;

探索理论与实践 结合,学习与研究结合的新型人才培养机制,

2014 年,学院实验教学中心启动了新一轮实验教 学改革,确定了

6 级的实验教学体系,并付诸实施. ? 3? ? 中心利用前三年的本科实验室建设项目, 结合实际情况, 逐年逐级完善各级的实验仪器与设 备的采购,并在实验中得以应用,极大地提高了实验教学质量. 预备级、1 级和

2 级基础实验是实验体系中针对理工科非物理学和物理学专业学生的基础性 实验,目的是培养学生综合运用所学知识,进行物理问题的分析和探究能力.根据学院的实际情 况,本项目的建设任务完善预备级、1 级和

2 级基础实验设备和仪器的补充采购,以更新陈旧仪 器,改进教学条件,改革或补充教学内容等. 目前,存在的主要问题,存在部分仪器不足和缺少的状况,难以完成改革后的教学内容及教 学目标,因此,本次申报主要是为了解决这类基础性实验的仪器设备不足和缺乏问题. 2.2 建设情况与目标(具体说明本年度修购基金购置的仪器设备数,面向 的专业,覆盖的实验室,涉及的实验项目数(包括新增数与更新数) ,学 生受益人数,实验课人时数,建设目标等方面的建设情况) 本项目覆盖的专业有物理学(公费师范) 、物理学(非公费) 、电子信息科学与技术和电气工 程及其自动化专业及我校理科非物理专业的学生(数学学院、化学学院、环境学院、生物学院、 计算机学院、地理学院)等,每年实验课受益学生约

1800 人,约2.3 万人时数.项目涉及到的实 验项目有

47 项,购仪器置设备

55 件,所覆盖的课程及建设目标如下: 1. 预备级及

1 级基础物理实验: 以培训学生基本实验仪器的操作能力和基本物理思维能力 为目标. 2.

2 级基础物理实验:目标是进一步训练学生的实际实验操作能力和基本实验技能,拓展 ? 4? ? 视野,更好的达到实验课程教学目标,提高学生综合素养,为后续课程学习奠定良好基础. 2.3 建设内容(请按季度说明具体实施项目内容及完成时间) 第一季度:2018 年1月-2018 年3月,完善采购计划,确定最终采购方案. 第二季度:2018 年4月-2018 年6月,制定招标采购计划并基本完成招标工作. 第三季度:2018 年7月-2018 年9月,完成招标工作,并进行设备验收. 第四季度:2018 年10 月-2018 年12 月,完成实验项目建设相关工作,为相关 课课程做好准备.

三、拟开发实验项目汇总表及具体实验内容 说明:

1、项目类型:基础性、综合性、设计性;

2、与原有实验的关系填写:新增、更新.

3、专业信息:a-物理学(普通类)、b-物理(师范类)、c-电气工程及其自动化 d-电子信息科 学与技术、e-化学(师范)、f-应用化学、g-生物科学(师范)、h-生物技术、i-地理科学(师范)、j-人 文地理与城乡规划、k-地理信息科学、l-计算机科学与技术、m-环境科学、n-生态学、o-环境工 程、p-数学与应用数学(师范)、q-统计学、r-应用统计学、s-经济统计学 项目 序号 实验项 目名称 项目 类型 更新 服务 专业 服务课程 学时 每年学 生受益 人数 开课时间

1 电感电 容测量 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋2交流电 路谐振 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋3霍尔效 基础性 更新 a-s

1151731950312 3

850 春、秋?5? ? 应1151712005578

4 数字表 与模拟 式电表 改装与 校准 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋5二极管 的伏安 特性测 量及应 用 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋6 黑盒 子 实验基础性 更新 a-s

1151731950306 1151731950305

3 170 春、秋7RLC 电 路的稳 态过程 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋8光电探 测器特 性测量 实验 综合性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春9CCD 基 础与应 用综合 实验 综合性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春10 液晶电 光效应 与显示 原理 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 秋?6? ?

11 单色仪 定标及 光谱测 量 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 春、秋12 全息照 相 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋13 金属弹 性模量 的测定 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 春、秋14 耦合摆 的运动 研究 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 秋15 受迫振 动与共 振实验 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 秋16 振动法 测量金 属杨氏 模量及 振动模 式随温 度的变 化 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 秋17 液体粘 度的测 量 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋18 液体表 面张力 系数的 测定 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋19 气垫导 轨上物 体运动 研究 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋20 光纤基 本参量 测量 综合性 新增 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春21 阿贝折 基础性 新增 a-d

1151731950312 3

170 春?7? ? 射仪

1151712005578 22 旋光效 应 基础性 新增 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 春、秋23 一步彩 虹全息 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春、秋24 旋转光 楔周视 多重彩 虹全息 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春25 双透镜 无狭缝 彩虹全 息 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春26 全息透 镜的制 备及其 光学性 能的测 试实验 综合性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春27 基于面 阵CCD 的透镜 像差、 色差的 测量 综合性 新增 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 春28 超声光 栅 综合性 新增 a-d

1151731950312 1151712005578

4 170 秋29 太阳能 电池特 综合性 更新 a-d

1151731950306 1151731950305

3 170 秋?8? ? 性研究

30 电阻应 变式传 感器灵 敏度特 性研究 基础性 新增 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋31 光电效 应法测 普朗克 常量 基础性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

3 170 秋32 金属线 胀系数 测定 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 春、秋33 液体粘 滞系数 测定 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 秋35 声速测 量实验 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋36 力学基 本量测 量 基础性 更新 a-s

1151731950312 1151712005578

3 850 春、秋37 弦上驻 波现象 的研究 基础性 更新 a-d

1151731950312 1151712005578

3 170 秋38 热机性 能的影 响因素 研究 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春39 旋转液 体力 学、光 学性质 研究 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春40 超声成 像综合 实验 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春41 信号的 频谱分 综合性 新增 a-d

1151731950306 4

170 春?9? ? 析1151731950305

42 声悬浮 实验仪 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春43 相速群 速实验 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春44 双光栅 微弱振 动测量 基础性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

3 170 春45 液体导 热系数 测试实 验 基础性 更新 a-d

1151731950306 1151731950305

3 170 春46 超声波 无损检 测 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春47 气体流 速场测 量 综合性 新增 a-d

1151731950306 1151731950305

4 170 春3.1 实验项目一 电感电容测量 3.1.1 实验目的 1. 用自组交流电桥测量电感 L 和电容 C 及其损耗. 2. 掌握交流电桥的平衡原理和调节方法. 3. 用交流电桥测量频率,Q 值等一些电路参量. 3.1.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 原有仪器过于沉旧,不能满足教学要求,需要更新及补充. 3.1.3 主要测试参数及指标范围

1 交直流电阻箱

40 个 杭州大华 更换1981年产电阻箱

2 电感 0.01H

10 个 上海沪光 补齐

3 电容 1?F

10 个 上海沪光 补齐 3.1.4 实验主要仪器设备连接框图 ? 10? ? 3.2 实验项目二 交流电路谐振 3.2.1 实验目的 1.观察交流电路的谐振现象,了解串联谐振电路产生谐振的条件、特征及测量方法. 2.测量串联谐振电路的谐振曲线. 3.掌握串联谐振电路品质因数 Q 的测量方法及其物理意义. 3.2.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 原仪器不够用. 3.2.3 主要测试参数及指标范围 台式数字万用表 支持二极管电容测量功能,支持传感器测量功能,通过双显示方便交流 信号测试 3.2.4 实验主要仪器设备连接框图 3.3 实验项目三霍尔效应 3.3.1 实验目的 1. 了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数. 2. 了解霍尔电势差 H V 与霍尔元件控制(工作)电流 s I 、励磁电流 M I 之间的关系. 3. 学习利用霍尔效应测量磁感应强度 B 及磁场分布. 4. 计算霍尔元件灵敏度、载流子的浓度和迁移率,并判断其载流子的类型. 3.3.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 补充原实验设备及原实验扩展. ? 11? ? 3.3.3 主要测试参数及指标范围 三维亥姆霍兹线圈磁场实验仪, 仪器由信号源和测试架两大部分组成. 采用特制三维霍尔传 感器探头,可对亥姆霍兹线圈空间任意一点磁场的三维分量进行测量和研究. 3.3.4 实验主要仪器设备连接框图 3.4 实验项目四数字表与模拟式电表改装与校准 3.4.1 实验目的 1. 掌握改装电压表和电流表的原理. 2. 学习自行设计改装和校准电表. 3.4.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 原实验扩展. 原实验内容中未配置设备. 3.4.3 主要测试参数及指标范围 数字电表原理、改装及设计实验装置 以九孔板为基台,由学生自行组建电路,构建数字式电表等多功能测试仪表. 3.4.4 实验主要仪器设备连接框图 3.5 实验项目五二极管的伏安特性测量及应用 3.5.1 实验目的 1. 掌握测量元件伏安特性的基本方法;

2. 测量二极管的正反向伏安特性,了解二极管的单向导电性;

3. 应用示波器显示二极管伏安特性曲线,观测二极管整流的交变信号及整流作用. ? 12? ? 4. 学会直流稳压电源、数字万用表、电阻箱、示波器以及信号发生器等仪器的正确使用方 法. 3.5.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 原实验扩展. 3.5.3 主要测试参数及指标范围 光敏电阻、光敏二极管等传感器及九孔板等配件 3.5.4 实验主要仪器设备连接框图 3.6 实验项目六 黑盒子 实验 3.6.1 实验目的 1. 加深理解交流电路中单电子元件的特性,巩固所学知识. 2. 加深理解交流电路中电子元件串并联特性,学会用波形图分析电路状态,判定电路组合 方式. 3. 培养独立分析、解决问题的能力. 4. 学会使用数字示波器. 3.6.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 原实验扩展. 3.7 实验项目七 RLC 电路的稳态过程 3.7.1 实验目的 1. 研究 RC 串联电路的幅频特性、相频特性和 RLC 串联电路的相频特性;

2. 学会测量两个同频率电信号的相位差;

3. 学会使用读出示波器. 3.7.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 原实验扩展. 3.7.3 主要测试参数及指标范围 ? 13? ? 微积分电路,波形发生电路,可控硅调光电路,放大电路实验. 3.7.4 实验主要仪器设备连接框图 3.8 实验项目八 光电探测器特性测量实验 3.8.1 实验目的 了解几种常见光电探测器的工作原理、 并实验研究其光照特性、 伏安特性和光谱响应特性等 物理问题. 3.8.2 实验内容及与原有实验的关系(新实验所解决的原有实验中存在的问题和不足) 1.热释电探测器光谱显影特性实验;

2.硅光电二极管光谱响应曲线测试实验;

3.幅频法测量光敏电阻响应速度实验;

4.脉冲法测量光电二极管响应速度实验;

5.偏置电压对光电二极管响应速度影响测试实验;

6.负载........