霍爾效應(yīng)實驗報告精選(九篇)
前言：一篇好文章的誕生，需要你不斷地搜集資料、整理思路，本站小編為你收集了豐富的霍爾效應(yīng)實驗報告主題范文，僅供參考，歡迎閱讀并收藏。
第1篇：霍爾效應(yīng)實驗報告范文
【關(guān)鍵詞】物理專業(yè)；實踐教學(xué)體系；課堂與實踐
1 物理專業(yè)的培養(yǎng)目標(biāo)和實踐教學(xué)體系的建設(shè)
學(xué)院的物理專業(yè)教學(xué)的目的是為了培養(yǎng)具有堅實的物理基礎(chǔ)理論知識、基本的實驗方法以及技能，理工結(jié)合的高級復(fù)合型工程技術(shù)人才。對于實踐體系教學(xué)就是為了培養(yǎng)學(xué)生要具有一定的實驗設(shè)計能力，在實驗的條件下，能夠動手操作出實驗的結(jié)果并對其進(jìn)行歸納分析，并以此來撰寫論文，做到有可以和同學(xué)彼此進(jìn)行交流的能力；除此之外，還要能夠運用現(xiàn)代物理在工程技術(shù)方面的實驗。因此在課程教育實驗方面要加大和加強，尤其是綜合性和設(shè)計性的實驗，有條件的話最好能夠讓同學(xué)們進(jìn)行小型的科研試驗。引導(dǎo)學(xué)生將所學(xué)的知識進(jìn)行創(chuàng)新并與工程技術(shù)專業(yè)聯(lián)系起來，使其能夠在將來從事相關(guān)的專業(yè)工作中可以更好的發(fā)揮。
為了深化教育改革，充分體現(xiàn)“寬口徑、厚基礎(chǔ)、重能力、高素質(zhì)”的人才培養(yǎng)模式，增大學(xué)生的就業(yè)幾率，按照院里物理專業(yè)培養(yǎng)目標(biāo)的要求，再加上實踐教學(xué)老師們共同的努力教學(xué)，以及大量的調(diào)研、搜集所得到的相關(guān)的資源，對完善教學(xué)實踐管理體系，提供綜合性、設(shè)計性強的實驗以及建立網(wǎng)絡(luò)教育平臺提出了更深的討論。在以培養(yǎng)計劃為指導(dǎo)，挖掘各種實驗課，課程設(shè)計的邏輯關(guān)系，科學(xué)、安全、合理的設(shè)計各個實驗課題的項目的方面已經(jīng)基本建設(shè)出了比較完善的體系，這將對培養(yǎng)學(xué)生們的綜合素質(zhì)起到了關(guān)鍵的作用。
2 物理專業(yè)實踐教學(xué)體系構(gòu)成
通過各種實驗課和課程設(shè)計的邏輯關(guān)系以及科學(xué)合理的設(shè)計的一些實驗，試驗項目等已經(jīng)構(gòu)建出了比較完善又能體現(xiàn)教學(xué)目標(biāo)的物理專業(yè)實踐教學(xué)體系，包括了10們實驗課，4門課程設(shè)計，具體設(shè)計如下：
2.1 力學(xué)實驗
實驗1，霍爾位置傳感器測楊氏模量；實驗2，扭擺法測物體的轉(zhuǎn)動慣量；實驗3，示波器的使用；實驗4，粒狀物體極不規(guī)則物體密度的測量；實驗5，顯示駐波法測空氣中聲速。
2.2 光學(xué)實驗
實驗1，分光計的調(diào)節(jié)和使用；實驗2，邁克爾遜干涉實驗；實驗3，光強綜合測試；實驗4，牛頓環(huán)測球面的曲率半徑；實驗5，組裝望遠(yuǎn)鏡和顯微鏡。
2.3 電磁學(xué)實驗
實驗1，磁場的測量與描繪；實驗2，電表的改裝；實驗3，霍爾原件測磁場；實驗4，物理電學(xué)設(shè)計性實驗；實驗5，電位差計測熱電偶的電動勢。
2.4 近代物理實驗
實驗1，密里根油滴實驗；實驗2，塞曼效應(yīng)；實驗3，夫蘭克――赫茲實驗；實驗4，電子射線的電偏轉(zhuǎn)與磁偏轉(zhuǎn)；實驗5，電子射線的電聚焦與磁聚焦；實驗6，光電效應(yīng)測普朗克常數(shù)；實驗7，氣體放電等離子體的研究；實驗8，全息照相；實驗9，硅光電池特性測試實驗；實驗10，光敏電阻特性測試實驗；實驗11，光速的測量；實驗12，金屬電子逸出功測定；實驗13，復(fù)合電鍍實驗（一）――赫爾曹實驗；實驗14，復(fù)合電鍍實驗（二）――金屬-固體微粒復(fù)合膜電鑄工藝研究。
2.5 電路實驗
實驗1，驗證基爾霍夫定律；實驗2，RLC穩(wěn)態(tài)電路特性的研究；實驗3，RLC二階電路暫態(tài)過程的研究；實驗4，RC、RL一階電路暫態(tài)過程研究；實驗5，RLC串聯(lián)諧振電路的研究。
2.6 模擬電路實驗
實驗1，電壓放大器的調(diào)試與測量；實驗2，拆動放大器；實驗3，低頻OTL功率放大器；實驗4，射極跟隨器；實驗5，RC正弦波振蕩器。
2.7 數(shù)字電路實驗
實驗1，組合邏輯電路的設(shè)計（一）；實驗2，組合邏輯電路的設(shè)計（二）；實驗3，集成555定時器及其應(yīng)用；實驗4，計數(shù)器及其應(yīng)用；實驗5，數(shù)/模（D/A）及模/數(shù)（A/D）轉(zhuǎn)換。
2.8 通信原理實驗
實驗1，F(xiàn)SK調(diào)制實驗；實驗2，抽樣定理與PAM通信系統(tǒng)實驗；實驗3，二相PSK（DPSK）調(diào)制實驗；實驗4，二相PSK（DPSK）解調(diào)實驗；實驗5，F(xiàn)SK解調(diào)實驗；實驗6，脈沖編碼調(diào)制PCM與時分復(fù)用。
2.9 傳感器原理與應(yīng)用試驗
實驗1，金屬箔式應(yīng)變片――單臂電橋性能實驗；實驗2，集成溫度傳感器的特性；實驗3，差動變壓器實驗；實驗4，電容式傳感器的位移特性實驗；實驗5，直流激勵時霍爾傳感器位移特性實驗；實驗6，金屬箔式應(yīng)變片――半橋、全橋性能和電子秤實驗；實驗7，光電二極管和光敏電阻的特性研究。
2.10 光電子技術(shù)實驗
實驗1，光源特性測試；實驗2，電光調(diào)制實驗；實驗3，聲光調(diào)制實驗；實驗4，廣電倍增管綜合實驗；實驗5，光電二極管光電特性測量；實驗6，光敏電阻特性實驗；實驗7，硅光電池特性測試；；實驗8，面陣CCD實驗；實驗9，光電探測器直流參數(shù)測試；實驗10，APD光電二極管特性測試實驗實驗11，光電耦合開關(guān)實驗。
2.11 電路課程設(shè)計
萬能表的組裝與調(diào)試。
2.12 光電轉(zhuǎn)換課程設(shè)計
實驗1，雙光纖通信傳輸認(rèn)識；實驗2，固定速度時分復(fù)用/解復(fù)用；實驗3，變速率時分復(fù)用；實驗4，數(shù)字信號電――光、光――電傳輸；實驗5，模擬信號電――光、光――電傳輸；實驗6，變速率時分復(fù)用/解復(fù)用。
2.13 數(shù)字電路課程設(shè)計
數(shù)字時鐘的制作。
3 教學(xué)改革建設(shè)實踐
通過教學(xué)實驗安排可以看出力學(xué)，光學(xué)，電磁學(xué)，這三門實驗課是基礎(chǔ)，其他的實驗課基本上就是圍繞這三們展開的，所以要注重打好學(xué)生們的基礎(chǔ)，就要對其進(jìn)行改革選擇適合學(xué)生學(xué)習(xí)的方法，能夠充分調(diào)動學(xué)生做實驗的積極性和主動性。所以希望每位同學(xué)都可以做到，課前預(yù)習(xí)實驗，對實驗做好充分的了解，自己動手操作，通過實驗撰寫實驗報告，能夠充分理解并能作適當(dāng)?shù)闹v解，然后對其結(jié)果作評論。除此之外，課堂上學(xué)生是自由的可以自由發(fā)揮及討論。實驗室充分提供給大家，讓那個每個同學(xué)都能充分的去做實驗。此次教學(xué)體系的建設(shè)就是讓同學(xué)能夠徹底明白每個實驗的原理，能夠從中收獲到知識，更好地為未來所要從事的專業(yè)工作打好基礎(chǔ)。提高學(xué)生的創(chuàng)新能力，真正的學(xué)到知識。當(dāng)然我也會在為學(xué)生提供這樣一個展現(xiàn)自我的。
4 總結(jié)
在此次教學(xué)體系的設(shè)計中，就是為了通過新的教學(xué)體系能夠更好的讓學(xué)生學(xué)好物理實驗，更好的開發(fā)頭腦的思維能力，提高學(xué)生的動手發(fā)言的勇氣，自己也能更好的教學(xué)。
【參考文獻(xiàn)】
[1]方莉俐，張明，梁富增，葛向紅.加強學(xué)生綜合素質(zhì)，提高擇業(yè)能力：應(yīng)用物理課程體系與教學(xué)內(nèi)容的綜合研究與實踐研究[C]//大學(xué)物理課程報告論壇文集.2008，7：209.
[2]王秀杰.應(yīng)用物理專業(yè)普通物理實驗改革嘗試[J].中國科技教育，2009，1.
第2篇：霍爾效應(yīng)實驗報告范文
關(guān)鍵詞：基礎(chǔ)實驗；教學(xué)現(xiàn)狀；教學(xué)新途徑
大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗是以培養(yǎng)學(xué)生獨立分析問題和解決問題能力為目標(biāo)的一門課程，是大學(xué)生行為能力訓(xùn)練及團(tuán)隊精神培養(yǎng)的載體。大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課堂教學(xué)融合了實驗室的功能性、教學(xué)方法的多樣性和實驗人員的自主性、主動性及創(chuàng)新性。
大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗教學(xué)依據(jù)教育部高等學(xué)校非物理專業(yè)物理基礎(chǔ)課程教學(xué)指導(dǎo)分委員會制定的《非物理類理工學(xué)科大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課程教學(xué)基本要求》開展。教師要按照此要求規(guī)定的教學(xué)內(nèi)容、能力培養(yǎng)、分層次教學(xué)、教學(xué)模式、教學(xué)方法和實驗學(xué)時等各方面開展實驗課堂教學(xué)。教師要在講授實驗課時發(fā)揮主導(dǎo)作用，調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，使教學(xué)效果最大化。
實驗課與理論課的關(guān)系是既要密切配合又要相互獨立，這充分體現(xiàn)了科學(xué)研究中的辯證系統(tǒng)觀。教師如果像講授理論課那樣進(jìn)行灌輸式、填鴨式教學(xué)，那么，學(xué)生在上實驗課時重復(fù)接受所學(xué)理論知識的時候就會表現(xiàn)出厭煩甚至產(chǎn)生抵觸情緒，只有采取多種新方法、新思路，寓教于樂，讓學(xué)生在做實驗的過程中全身心投入，才能又快又好地完成實驗任務(wù)并體現(xiàn)教學(xué)藝術(shù)。
一、現(xiàn)階段大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課堂教學(xué)模式較為單一且存在諸多問題
1.教學(xué)中的不平衡，表現(xiàn)為教師講課水平參差不齊，學(xué)生動手實作水平高低不一。
2.教學(xué)中的隨機性，表現(xiàn)為實驗課的教學(xué)方式多種多樣，哪種方法最適合哪個班的學(xué)生不是很好掌握。
3.教學(xué)中的不規(guī)范，表現(xiàn)為新教師崗前一般采取傳幫帶式培訓(xùn)（即以老帶新）。某些問題存在解釋不清或講授困難，干脆略去而不講。
二、大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課堂教學(xué)的發(fā)展途徑
教師不但要改變實驗課堂教學(xué)依附于理論教學(xué)的傳統(tǒng)觀念，更要著力于突出實驗教學(xué)的自身優(yōu)勢；既要注重對學(xué)生探索精神、科學(xué)思維、實踐能力、創(chuàng)新能力的培養(yǎng)，又要讓學(xué)生在快樂學(xué)習(xí)中產(chǎn)生濃厚興趣。這一點是教學(xué)大綱的要求，也是從總體上把握課堂教學(xué)模式發(fā)展方向的關(guān)鍵所在。利用現(xiàn)有的課堂教學(xué)模式加以創(chuàng)新，走出一條實驗課發(fā)展的新路。
（一）第一步：讓學(xué)生充分體會實驗過程帶來的樂趣
充分相信學(xué)生、關(guān)愛學(xué)生，及時鼓勵、充分發(fā)揮學(xué)生的主體作用，調(diào)動學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。大學(xué)生在做實驗時的良好體驗，會激發(fā)其主動學(xué)習(xí)探索的興趣，而且學(xué)生具有一定的主觀能動性和舉一反三的思維能力，頭腦靈活，各種奇思妙想，往往就是解決問題的關(guān)鍵。
（二）第二步：培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力和行動力
1.教師上課教學(xué)與試行實驗導(dǎo)師制度相結(jié)合
大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課可以借鑒理論課小隊教學(xué)的經(jīng)驗，由上課老師和實驗技術(shù)人員組成教學(xué)小隊，老師進(jìn)行主講及完成相關(guān)的教學(xué)任務(wù)，而精通業(yè)務(wù)且實踐經(jīng)驗豐富的實驗技術(shù)人員則配合學(xué)生對實驗課其余內(nèi)容進(jìn)行跟蹤輔導(dǎo)，切實達(dá)到實驗課堂教學(xué)預(yù)期效果。
2.演示教學(xué)與實作教學(xué)相結(jié)合
演示教學(xué)具有生動直觀的特點，采取這種教學(xué)形式，不但解決了實驗課無法專門安排時間進(jìn)行答疑的難題，而且演示過程中通過教師講解，學(xué)生開闊了視野，增強了動手實作的信心。
3.利用各種軟件進(jìn)行實驗仿真驗證與現(xiàn)場實作相結(jié)合
學(xué)生先通過現(xiàn)場實作采集實驗數(shù)據(jù)，實驗數(shù)據(jù)處理計算過程則可利用計算機編程來處理，也可利用學(xué)生自學(xué)的計算機圖形學(xué)知識進(jìn)行作圖分析，例如霍爾效應(yīng)法測量磁場的數(shù)據(jù)處理及誤差分析就可以將所得原始數(shù)據(jù)輸入計算機處理后畫出圖形得到誤差分布，此方法既鍛煉了學(xué)生的數(shù)學(xué)能力，又可以加深對計算機知識的認(rèn)識，對于后續(xù)的電路仿真及單片機實驗仿真學(xué)習(xí)也大有裨益。利用虛擬儀器技術(shù)也可以實現(xiàn)對實驗的模擬仿真，學(xué)生可利用各種軟件（如multisim，Labview等）構(gòu)成電壓表，示波器，使用起來非常靈活方便，可很好地配合課堂實作教學(xué)，這是未來大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課堂教學(xué)發(fā)展一個很好的思路。
4.中英文教學(xué)相結(jié)合
中英文教學(xué)并不是指理論課教學(xué)中的雙語教學(xué)，而是教師提前將歐美國家的物理基礎(chǔ)實驗課程在互聯(lián)網(wǎng)上下載下來，在一些實驗前的背景及歷史介紹中播放一段，通過繪聲繪色講故事的方式，讓學(xué)生有很強的代入感，一種類似于角色扮演的感覺，這種感覺會增強學(xué)生獨立完成實驗的自信心和自豪感，同時也對世界科技史中的物理實驗部分有一定了解。
5.實驗報告學(xué)生自評與教師批改相結(jié)合
這種結(jié)合方式改變了教師說了算的評分方式，學(xué)生在完成報告后互相評價、相互討論，發(fā)表不同意見并撰寫評語，這個方法不僅僅是判斷成績是否及格，還改變了單一的評價方式。通過這一發(fā)現(xiàn)問題、研究問題、解決問題的考查方式，能夠進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)潛力，培養(yǎng)科研熱情。
6.學(xué)生自學(xué)與開展知識競賽相結(jié)合
通過調(diào)查發(fā)現(xiàn)，學(xué)生預(yù)習(xí)實驗課的熱情不高，具體表現(xiàn)為很多人一般不預(yù)習(xí)，預(yù)習(xí)也只是抄實驗教材上的實驗原理和步驟，沒有深入理解和掌握，這反映出學(xué)生對于實驗課沒有自學(xué)的興趣，需要采取有效措施激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。針對這一情況，每學(xué)期末可以組織大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗知識競賽，并設(shè)定一定的獎勵，這種方式可以促進(jìn)不同層次的學(xué)生在學(xué)完大綱規(guī)定的基礎(chǔ)知識外，抽出課余時間根據(jù)自己的能力和興趣多學(xué)一些知識，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。
（三）第三步：培養(yǎng)學(xué)生的實驗室主人翁意識
大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗啟發(fā)了學(xué)生的學(xué)術(shù)獨立思想，為以后的學(xué)習(xí)科研工作打下思想基礎(chǔ)。通過撰寫實驗報告提高了邏輯表達(dá)能力，為以后撰寫科研論文打下了堅實基礎(chǔ)。物理基礎(chǔ)實驗包括電學(xué)、力學(xué)、光學(xué)等，但它們各有特點，學(xué)生在課上做實驗及課后撰寫實驗報告時或多或少產(chǎn)生不同印象，這需要特別注意。
電學(xué)、光學(xué)、力熱學(xué)實驗學(xué)生印象表
以上是對上課學(xué)生隨機挑取三個班進(jìn)行調(diào)查的結(jié)果，從上表可知，其一，反映了學(xué)生對這三類實驗的總體印象是不同的。換句話說，學(xué)生的個人特點會影響實驗課的教學(xué)質(zhì)量。因此，只有增強學(xué)生的信心和培養(yǎng)主人翁意識，才能把簡單的教與學(xué)轉(zhuǎn)化為對實驗課的重新認(rèn)識，最起碼會讓學(xué)生產(chǎn)生“實驗課和理論課一樣有很多知識值得我學(xué)習(xí)”這種想法，變被動為主動，實現(xiàn)教師與學(xué)生“雙贏”的局面；其二，可以發(fā)現(xiàn)一個重要的問題，那就是長久以來大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗課一直按照具體學(xué)科進(jìn)行劃分，這種人為地將實驗劃分為力、熱、電等學(xué)科的分類方法已經(jīng)讓學(xué)生產(chǎn)生了一種錯誤的認(rèn)識，那就是物理基礎(chǔ)實驗課只是課堂教學(xué)的附屬課，這樣就削弱了實驗課在物理教學(xué)中的地位，嚴(yán)重阻礙了學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和現(xiàn)代科學(xué)發(fā)散思維的養(yǎng)成，這顯然與現(xiàn)在的本科人才培養(yǎng)目標(biāo)不相適應(yīng)，因此必須改變原來分科設(shè)課的方式，采取由易到難、由淺入深、由低到高和循序漸進(jìn)的原則分段設(shè)課，同時將實驗課程分為必修、限選以及通選幾部分，嘗試讓學(xué)生自由組課，使課程體系更完善、更符合教學(xué)規(guī)律。
（四）第四步：積極學(xué)習(xí)借鑒兄弟院校的先進(jìn)經(jīng)驗做法并合理利用網(wǎng)絡(luò)新媒體
可以充分借鑒其他大學(xué)物理基礎(chǔ)實驗中心的一些成功做法，如開放實驗室進(jìn)行實驗重做以及評分制度中去除“失敗”概念，這些好方法都值得學(xué)習(xí)和推廣；還可充分利用各種新興網(wǎng)絡(luò)媒體，如QQ、微信等，建立QQ公眾群、微信公眾號，進(jìn)行實驗相關(guān)知識介紹，吸引學(xué)生關(guān)注，寓教于樂，提高學(xué)習(xí)興趣。
總之，應(yīng)嚴(yán)格按照教育部門的相關(guān)文件逐條進(jìn)行改進(jìn)，充分發(fā)揮實驗教學(xué)的優(yōu)勢，把學(xué)生的積極性和創(chuàng)造性調(diào)動好，變“要我做實驗”為“我要做實驗”，進(jìn)一步實現(xiàn)“我愛做實驗”的目標(biāo)；通過各類實驗課堂教學(xué)發(fā)展途徑，達(dá)到教學(xué)大綱的要求；讓學(xué)生不再產(chǎn)生畏難情緒，遠(yuǎn)離抄襲，培養(yǎng)勇于探索、實事求是的科研作風(fēng)和獨立人格，為以后的人生規(guī)劃做好初步鋪墊，同時也鍛煉了學(xué)生的動手能力，為以后將其培養(yǎng)為國家現(xiàn)代化建設(shè)需要的高級應(yīng)用型人才打下堅實基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn)：
[1]謝莉莎.大學(xué)物理實驗教學(xué)改革的思考與實踐[D].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報，2009.
第3篇：霍爾效應(yīng)實驗報告范文
[關(guān)鍵詞] 機械工程測試技術(shù)；教學(xué)改革；實驗教學(xué)；虛擬儀器
[中圖分類號] G642.0 [文獻(xiàn)標(biāo)識碼] A [文章編號] 1005-4634(2012)01-0092-03
0 引言
機械工程測試技術(shù)是機械類專業(yè)的專業(yè)基礎(chǔ)課。其特點一是多學(xué)科交叉，涉及工程數(shù)學(xué)、物理、機械、電子技術(shù)和計算機等多學(xué)科；二是理論與實踐緊密結(jié)合，既涵蓋信號與測試系統(tǒng)分析等理論知識，又包含傳感器和常見機械量測量等工程應(yīng)用。長期以來本課程的教學(xué)存在“內(nèi)容比較分散，雜亂，且滯后于新技術(shù)的發(fā)展”、“總學(xué)時不斷壓縮，但新內(nèi)容越來越多”、“實驗教學(xué)環(huán)節(jié)薄弱”和“教學(xué)模式單一”等不足。為此，筆者在總結(jié)多年教學(xué)經(jīng)驗和借鑒其他院校教學(xué)改革經(jīng)驗[1,2]的基礎(chǔ)上，對課程進(jìn)行大力改革，取得良好成果。
1 課程內(nèi)容體系的完善與新知識的補充
為幫助學(xué)生建立完整的課程體系概念，理清學(xué)習(xí)思路，筆者以測試系統(tǒng)的構(gòu)成框圖為主框架，以信號流程為主線，構(gòu)建課程的內(nèi)容體系，見圖1。將課程內(nèi)容劃分為7部分：（1）概述部分：通過詳解圖1，使學(xué)生了解本課程的內(nèi)容梗概以及與其他課程的聯(lián)系；通過大量實例，展現(xiàn)“測試技術(shù)的意義和發(fā)展”，激起學(xué)生對本課程的興趣；（2）信號分析與處理：重點介紹傅里葉分析、數(shù)字信號處理和隨機信號分析，核心內(nèi)容是“時域與頻域間的相互變換”；（3）測試系統(tǒng)特性分析：包括測試系統(tǒng)的靜態(tài)特性、動態(tài)特性、動態(tài)響應(yīng)、負(fù)載效應(yīng)、動態(tài)特性的試驗測定和實現(xiàn)不失真測量的方法；（4）傳感器：介紹工程測試中常用的傳感器，重點了解各種傳感器的工作原理及其特點；（5）信號調(diào)理：包括橋電路、放大電路、濾波器、調(diào)制/解調(diào)、A/D轉(zhuǎn)換器等內(nèi)容；（6）常見機械工程量（位移、振動、應(yīng)變、力、扭矩、溫度、流量）的測量：結(jié)合工程案例，講解測量傳感器的選擇和具體測試系統(tǒng)的實現(xiàn)；（7）測試系統(tǒng)的最新發(fā)展――虛擬儀器。其中（2）和（3）兩部分理論性強，比較抽象、難懂，筆者將這兩部分內(nèi)容貫穿到以信號流程為主線的整個教學(xué)過程中，講授內(nèi)容分合相濟(jì)，變分散為集中，變模糊為清晰，有助于學(xué)習(xí)、掌握。
測試技術(shù)屬信息科學(xué)的范疇，是當(dāng)今最活躍的前沿學(xué)科之一。為使學(xué)生了解本學(xué)科的最新發(fā)展，對本課程及時補充新知識。例如，傳感器部分增加電荷耦合器件（CCD）和光纖傳感器的內(nèi)容；新增了虛擬儀器部分。
2 教學(xué)方法改革
針對高校教學(xué)改革注重“加強基礎(chǔ)，拓寬口徑，加強實踐和創(chuàng)新能力培養(yǎng)，提高綜合素質(zhì)”的特點，以及教學(xué)學(xué)時減少、教學(xué)要求提高的實際情況，通過改革教學(xué)方法來提高教學(xué)效率和質(zhì)量。
1）對傳統(tǒng)的教師滿堂灌的教學(xué)方式進(jìn)行改革，采用啟發(fā)式教學(xué)。啟發(fā)式教學(xué)不僅是教學(xué)方法，更是一種教學(xué)思想，是教學(xué)原則和教學(xué)觀。所謂啟發(fā)式教學(xué)是教師在教學(xué)過程中，根據(jù)教學(xué)目的、內(nèi)容、學(xué)生的知識水平和知識規(guī)律，運用各種教學(xué)手段調(diào)動學(xué)生的主觀能動性，引導(dǎo)學(xué)生開動腦筋、積極思維、主動實踐，以達(dá)到掌握知識和技能，增強能力的目的。
首先，調(diào)動學(xué)生學(xué)習(xí)積極性的前提是要激發(fā)起學(xué)生對學(xué)習(xí)本課程的強烈興趣。為此，不僅要在課程開始時講好學(xué)習(xí)本課程的意義，而且在講解每一部分內(nèi)容之前都讓學(xué)生明確學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的目標(biāo)以及在工程實際中的作用。例如，在第一堂課的教學(xué)中，結(jié)合教學(xué)內(nèi)容中的“測試技術(shù)的意義和發(fā)展”，列舉了大量學(xué)生有感性認(rèn)識的實例。如微波爐、空調(diào)、冰箱等家用電器如何對溫度、濕度等物理量進(jìn)行檢測和控制，用到了哪些類型的傳感器；又如電腦中光電鼠標(biāo)應(yīng)用了光電位移傳感器、麥克風(fēng)應(yīng)用了電容傳聲器等；數(shù)碼照相機、手機、攝像頭等應(yīng)用了CCD傳感器等等。這些實例可大大激發(fā)起學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，認(rèn)識到本課程的重要性和實用價值，為后續(xù)學(xué)習(xí)作好思想準(zhǔn)備。
其次，教師的授課過程是以“問題”為起點，引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行創(chuàng)造性解決問題的過程。教師要注意問題的提出方式，引導(dǎo)學(xué)生帶著解決問題的愿望，主動地參與教學(xué)過程，隨著授課內(nèi)容的進(jìn)展而解決心存的疑問。例如，在講授CCD傳感器時，不是采用平鋪直敘的方法介紹CCD工作原理、性能，而是先提出問題“你是否了解手機的彩信功能是如何實現(xiàn)的？”、“數(shù)碼相機如何成像？”等，由此引出CCD傳感器。這樣，在接下來的CCD原理、性能及應(yīng)用講解中，學(xué)生們表現(xiàn)出強烈的興趣和主動性。
2）以多媒體CAI課件為課堂教學(xué)手段，應(yīng)用文字、圖形、圖像、聲音、動畫等多種媒體素材在時間和空間上進(jìn)行集成，使抽象的理論形象化，枯燥的知識生動化。學(xué)生在直觀、形象、生動的感性材料刺激下，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣，思維潛能得到充分的發(fā)揮。教師的教學(xué)也會因多媒體的使用而變得更加生動活潑，教學(xué)空間得到拓寬，教學(xué)過程得到優(yōu)化，教學(xué)效率高、效果好。例如，時域與頻域間的相互變換是信號分析的核心內(nèi)容。學(xué)生們已習(xí)慣時域內(nèi)的信號描述，而對頻域內(nèi)的信號描述與分析則感到抽象、難懂。為此，筆者借鑒物理學(xué)中棱鏡分光的例子，將傅里葉變換看作“數(shù)學(xué)的棱鏡”。在課件中，通過棱鏡分光的彩色圖像直觀地示意出棱鏡將光分成不同顏色成分，每種成分的顏色由波長（或頻率）決定；通過繪制“時間－頻率－幅值”的三維圖形，直觀地展示傅里葉變換作為“數(shù)學(xué)的棱鏡”，將信號基于頻率分成不同成分的過程。這樣的對比講解加深了學(xué)生對信號時域與頻域分析及其相互關(guān)系的認(rèn)識。再如，以往傳感器部分的教學(xué)因缺乏實物對象，感到枯燥無味。如今多媒體教學(xué)，通過精彩的實物照片和生動的動畫演示，使學(xué)生對光柵傳感器、磁柵傳感器、感應(yīng)同步器、霍爾傳感器、電渦流傳感器等較復(fù)雜傳感器的工作原理與工程應(yīng)用，有更深刻的理解和掌握。
3）采用以工程案例和實驗為主線的教學(xué)模式，用具有工程背景的案例開闊學(xué)生的學(xué)術(shù)眼界、激發(fā)學(xué)習(xí)興趣、培養(yǎng)理論與實踐結(jié)合的意識[3,4]。例如，以筆者完成的科研課題“微小尺寸激光衍射測量系統(tǒng)”為工程案例，講解線陣CCD的工作原理及其應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計過程。以測定深埋地下的輸液管道裂損位置的工程案例講解相關(guān)函數(shù)及其應(yīng)用，使得比較抽象、難懂的相關(guān)函數(shù)概念易于理解和掌握。再如，通過對電子汽車衡（地磅）工作原理和設(shè)計過程的具體分析，不僅使學(xué)生加深對電阻應(yīng)變式傳感器、橋電路、A/D轉(zhuǎn)換器和微處理器等的理解，而且有助于掌握測試系統(tǒng)設(shè)計的基本過程，培養(yǎng)綜合運用知識的能力。
3 實驗教學(xué)的改革
實驗在本課程教學(xué)中占重要地位。例如，信號分析與測試系統(tǒng)分析內(nèi)容理論性強、抽象難懂，需由實驗直觀演示驗證；傳感器原理及其工程應(yīng)用只有通過直觀的實驗和親手操作才能深刻理解和掌握。但長期以來實驗教學(xué)一直是薄弱環(huán)節(jié)。一是實驗條件的改善滯后于招生規(guī)模的擴(kuò)大；二是傳統(tǒng)的實驗教學(xué)中一般只要求學(xué)生按實驗指導(dǎo)書的步驟操作，有些學(xué)生不認(rèn)真思考就按部就班完成實驗，根本沒有弄清楚該實驗來龍去脈，知其然而不知其所以然。三是實驗類型單一，只是一些驗證性實驗，缺少綜合性和設(shè)計性實驗，不利于激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和積極性，更談不上創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。為此，對實驗教學(xué)采取了兩項改革措施。
1）將虛擬儀器引入實驗教學(xué)，在資金投入不大的條件下，有效改善實驗條件。按傳統(tǒng)的實驗手段，要配齊本課程實驗教學(xué)所需的硬件設(shè)備，需大量的資金投入，這對于普通院校是不現(xiàn)實的。虛擬儀器是以計算機為核心，配上相應(yīng)的硬件模塊（數(shù)據(jù)采集卡、各種傳感器、信號調(diào)理電路、A/D轉(zhuǎn)換器、D/A轉(zhuǎn)換器等）和專用軟件構(gòu)成的新型儀器。它具有極強的通用性和靈活性，且成本低，可實現(xiàn)各種測試儀器的通用功能，為本課程的實驗教學(xué)提供了有效手段[5]。筆者利用虛擬儀器開發(fā)平臺LabVIEW，基于NI ELVIS教學(xué)套件、各種傳感器、小型伺服電機和X-Y工作臺等硬件基礎(chǔ)，設(shè)計開發(fā)虛擬實驗項目，加強實驗教學(xué)。實驗項目分演示性實驗、驗證性實驗、設(shè)計性實驗三類。（1）演示性實驗：課程組教師開發(fā)了教學(xué)用演示功能界面，將抽象的理論內(nèi)容直觀地展現(xiàn)在動態(tài)的演示操作中。例如，信號的頻譜分析、信號產(chǎn)生與處理、窗函數(shù)比較實驗等。（2）驗證性實驗：學(xué)生根據(jù)實驗指導(dǎo)書的要求，在教師指導(dǎo)下，按既定的方法和實驗裝置，完成具體的實驗過程。例如，直流電機轉(zhuǎn)速測控實驗、熱敏電阻測溫實驗、CCD圖像采集實驗等。通過實驗加深對理論知識的理解，并獲得一定的操作技能訓(xùn)練。（3）設(shè)計性實驗：由教師擬訂題目，學(xué)生根據(jù)所學(xué)內(nèi)容，確定實驗方案，查閱相關(guān)資料，擬定或選擇實驗方法和步驟，選用儀器設(shè)備，獨立操作完成實驗，并寫出實驗報告。目前有 “位移檢測”和“電子秤設(shè)計”兩個實驗題目，可選傳感器包括電阻應(yīng)變片、差動變壓器、渦流傳感器、霍爾傳感器、電容傳感器、光纖位移傳感器等。通過實驗使學(xué)生獲得實驗全過程的訓(xùn)練，由被動實驗狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橹鲃訝顟B(tài)，激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的主動性，培養(yǎng)綜合能力。
2）結(jié)合課程組教師的科研課題，在課堂教學(xué)和實驗課之外，組織成立研究型學(xué)習(xí)小組，對該課程感興趣的學(xué)生均可參加。小組的學(xué)生在課題組教師指導(dǎo)和研究生的幫助下，積極參與研究項目中的一些工作。由于科研課題多與工程應(yīng)用緊密結(jié)合，解決生產(chǎn)實際問題，任務(wù)本身具有挑戰(zhàn)性，學(xué)生在參與科研的過程中，可切身體會到理論與實踐結(jié)合的價值，激發(fā)起他們內(nèi)在學(xué)習(xí)動機，積極探索應(yīng)用自己所學(xué)知識解決問題。研究型學(xué)習(xí)小組活動的開展，對學(xué)生了解科學(xué)研究的過程和方法，培養(yǎng)實踐能力和創(chuàng)新意識起到了積極作用。
4 結(jié)束語
課程改革實踐使人們認(rèn)識到：第一，高等學(xué)校教育的主體是學(xué)生，教學(xué)改革必須以學(xué)生為中心，通過改革教學(xué)方法和注重對學(xué)生能力的培養(yǎng)，在有限的學(xué)時內(nèi)，向?qū)W生傳授更多、更新的知識；同時提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，增強實踐能力和創(chuàng)新意識。第二，對于工科類的課程改革突出其實踐性是最重要的，加強實驗教學(xué)環(huán)節(jié)是關(guān)鍵。虛擬儀器的發(fā)展為實驗教學(xué)改革提供了強有力的工具，其在實驗教學(xué)中的巨大潛力有待進(jìn)一步開發(fā)。第三，科技在不斷進(jìn)步，社會在不斷變革和發(fā)展，為培養(yǎng)適應(yīng)社會需求的高質(zhì)量人才，必須堅持教學(xué)改革。這是一個長期的過程，需要不斷探索、實踐和創(chuàng)新。
參考文獻(xiàn)
[1]吳世雄,王成勇.“機械工程測試技術(shù)”教學(xué)改革的探索[J].廣東工業(yè)大學(xué)學(xué)報(社會科學(xué)版),2007,7(S1):108-109.
[2]焦敬品,何存富.機電類專業(yè)《測量技術(shù)基礎(chǔ)》課程教學(xué)模式研究[J].中國現(xiàn)代教育裝備,2007,(3):13-14.
[3]歐儉平,馬愛純,蔣紹堅.工程案例教學(xué)法在熱能與動力工程專業(yè)課教學(xué)改革中的實踐[J].高教論壇,2006,(5):131-132+135.