競賽引入大學物理的嘗試

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1科技競賽項目的設計要與實驗內容有效結合

開展物理實驗科技競賽，即要達到提高教師“教”的積極性，又要實現激發學生“學”的熱情的目的。大學物理實驗科技競賽是一項推廣物理概念，培養學生動手能力的活動。在搭建適合物理實驗科技競賽的平臺方面，要盡可能采用綜合設計性實驗項目，該實驗項目應是全開放式的，只提要求，不設限制［8］，要求學生在任課老師指導下對自己在科學和技術范疇感興趣的內容進行研究或設計，設計的內容可以是對某些自然現象的科學理論分析；也可以是對儀器設備的創新設計制作；或是對現有儀器設備的原理和設計進行改進；或是獨特的測試方法和手段等。將其理論研究成果或設計思想、設計原理、實驗結果等，以科技論文的形式提交，并將該內容與科技競賽結合起來，開展全校性的大學物理實驗科技競賽活動，以此來提高學生對物理實驗學習的積極性和興趣。進而提高物理實驗的效率和教學質量。

2科技競賽的組織實施

2．1科技競賽項目及要求

首先關于舉辦大學生物理實驗科技競賽的通知。競賽分為初賽、實驗操作和答辯三個環節進行，報名與參賽均以組為單位，每組兩人。初賽以筆試形式考查報名選手的基本知識和基本實驗技能。實驗操作考察學生的動手能力和靈活運用所學知識設計實驗的能力，參照我校現有儀器和條件，提出競賽項目及要求：（1）學生在校期間完成的物理思想清晰，物理知識點明確的實驗制作或測試方法和手段。（2）學生在校期間完成的物理思想清晰、與實驗相關的科研論文和教學論文。教學論文包括物理實驗內容和方法的改進、現代測量技術在物理實驗中的應用以及實驗數據處理優化等。（3）對物理實驗現有儀器進行改進，使操作更加便捷、測量更加精確；對物理實驗現有儀器進行重新組合，開發新的實驗項目，完成新的實驗功能；基于物理課現有實驗項目，提出新的實驗方法。實驗操作中要求兩名選手團結協作，按照自己的設計方案在規定時間內完成儀器調試、數據測量、提交報告。

2．2評判標準

由任課教師對學生提交的論文進行評定，要求論文的物理思想清晰，物理知識點準確，論文結構合理，語言描述流暢，符合科技論文的基本要求。

2．3評獎辦法

由任課老師在每自然班篩選出三組同學進入最終的競賽，評獎小組由所有任課教師和物理實驗老師共同組成，最終采用答辯方式確定前三等獎，并頒發獲獎證書及獎金。其成績可按一定比例計入大學物理實驗課程的總成績。很明顯，這種充分體現學生實踐能力的競賽項目及評獎活動，會充分激發教師和學生做好物理實驗的積極性和“教好”與“學好”的熱情，可有效地將老師和學生結合成統一的整體。

2．4科技競賽項目實例

競賽項目：利用萬用表檢測較為復雜的集成電路故障所需儀器：萬用表；集成電路操作過程分析：首先要根據故障現象，判斷出故障的大體部位，然后通過測量，把故障的可能部位逐步縮小，最后找到故障所在。集成電路中總有一個接地腳與印制電路板上的“地”線是接通的，由于集成電路內部都采用直接耦合，因此，集成塊的其他引腳與接地腳之間都存在著確定的直流電阻。可通過用萬用表測量各引腳的內部等效直流電阻來判斷其好壞，若各引腳的內部等效電阻與標準值相符，說明這塊集成塊是好的；反之若與標準值相差過大，說明集成塊內部損壞。當然，由于集成塊內部有大量的三極管、二極管等非線性元件，在測量中單測得一個阻值還不能判斷其好壞，必須互換表筆再測量一次，獲得正、反向兩個阻值。

只有當內部直流等效電阻正、反向阻值都符合標準時，才能斷定該集成塊完好。也可采用在路測量。先測量其引腳電壓，如果電壓異常，可斷開引腳連線測接線端電壓，以判斷電壓變化是由外圍元件引起，還是集成塊內部引起。在路檢測集成電路內部直流等效電阻時可以不必把集成塊從電路上拆下來，只需將電壓或在路電阻異常的腳與電路斷開，同時將接地腳也與電路板斷開，其他腳維持原狀，測量出測試腳與接地腳之間的內部直流等效電阻的正、反向陽值便可判斷其好壞。效果與不足：學生通過競賽對萬用表的使用方法和注意事項有了更加深入的理解，通過對復雜的集成電路故障的分析檢測，對各種儀器設備的電路故障分析檢測能力有了明顯的提升，懂得了學以致用的樂趣，對其他的物理實驗項目也有了濃厚的興趣。不足之處是每個自然班只有三組同學參加競賽，競賽的影響面不夠寬廣，今后要進一步擴大參賽同學的人數。

3結論

充分發揮學生的自主能動性，培養學生創新能力、實踐能力和團隊協作意識。只有制定合理的、符合學校實際情況的競賽組織管理模式才能真正發揮物理實驗競賽的作用。一個成功的符合學校具體情況的競賽組織管理模式，可以充分調動學生上好實驗課的積極性和教師教好實驗課的熱情，使學校的實踐教學質量大幅提升，使學生的動手能力、創新能力、團隊合作能力、多領域知識交叉利用能力等各方面綜合能力不斷提高。符合當前提高高等教育質量的要求［9］，符合青年學生學習的特點，可有效的解決當前大學物理實驗過程中存在的問題，是一種行之有效的提高學生綜合素質的實驗教學新模式。

作者：亓霞鄧巖浩單位：沈陽藥科大學