示波器实验报告范例6篇

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示波器实验报告

示波器实验报告范文1

关键词:马铃薯;移栽;播期

在马铃薯生产实践中,适当早播对提高产量和品质均有促进作用,尤其是新品种育苗移栽快速繁殖早播可增加苗量、提高繁殖系数。但播种过早易发生冻害,在生产中为避免冻害,播种时间往往延迟。为了找到不同海拔地域适宜的育苗播期,于2010年实施了马铃薯育苗移栽播期试验,以期为进一步提高新品种种薯繁殖率及产量提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验材料

马铃薯品种选用克新一号,产于高山区域的八仙镇龙山村四组农户承包地,于2009年7月5日田间收获后运至试验点进行排薯育芽。

1.2 试验方法

1.2.1 试验设计

选取3个海拔点,即高山、中山、低山区域各一点,海拔分别为1 600 m、700 m、400 m。依据3个地点当地常规播期向前推移60 d,每隔15 d为一个播期。如:高山区域(龙山村)常规播期为3月上旬,试验设计第1播期为1月15日,以后依次是2月1日、2月16日、3月2日、3月17日;中山区域(秋河村)常规播期为2月下旬,试验设计第1播期为12月16日,以后依次是1月1日、1月16日、2月1日、2月16日;低山区域(二道河村)常规冬播期为12月下旬,试验设计第1个播期为11月1日,以后依次是11月16日、12月1日、12月16日、12月31日。每个播期处理设3次重复。

1.2.2 田间管理

试验小区面积30 m2,小区间、重复间及四周走道各留空50 cm。

3个试验点按照各处理育苗播种时间要求进行播种。采用塑料小拱棚育苗。苗床选在试验地附近,播前20 d进行2次翻耕和施肥。施入人畜粪便,进行土壤培肥。播种时将苗床做成1.5 m宽的畦,顺畦长开沟播种,沟距25~27 cm,薯距15~20 cm,沟施优质农家肥将种薯盖严为度。播种后搭盖拱膜。出苗前为封闭期,出苗后及时拔除杂草,逐渐揭膜炼苗,移栽前轻浇1次水。

移栽时间依苗情而定,高山点于4月15日、中山点于4月8日、低山点于3月31日移栽。移栽时起垄单作,每1 m宽起1垄1沟,每垄栽2行,苗距27 cm,每667 m2移栽5 000穴,每小区移栽225穴,每穴栽1棵苗。底肥每667 m2施农家肥3 m3,栽苗时沟施;追肥每667 m2施磷酸氢二铵20 kg和硫酸钾10 kg,在苗成活后挖沟追施。田间管理与当地生产一致。

2 结果与分析

2.1 不同处理成苗和苗情表现

高山点(龙山村):1月15日播种的,烂薯极重,缺苗多,后续试验终止;2月1日播种的烂薯重,部分成苗仅够移栽一个重复;2月16日-3月17日播种的,烂薯轻,都能正常成苗。2月1日播种的,虽然成苗少,但苗量及素质最好;2月16日和3月2日播种的,苗量和素质表现一般;3月17日播种的,苗量少且素质差。见表1。

中山点(秋河村):12月16日和1月1日播种的,烂薯严重成苗少,分别栽1个和2个重复;1月16日-2月16日播种的,都能正常成苗。5个处理中,播种期越早的,其每个种薯苗数、每个种薯所结幼薯数(播种时是用整薯)及苗高等表现越好,苗势越强。见表1。

低山点(二道河村):11月1日和11月16日播种的,由于播种后气温较高,分别于播后12 d和15 d出苗,所出苗在12月中旬以后全部冻死,到第2年3月下旬又陆续出苗,但成苗少,分别栽1个和2个重复;12月1日-12月31日播种的,于入冬后出苗,均能正常成苗。低山点苗情表现不同于中、高山点,由于处理1和处理2播种过早,冬前出苗又经冻死,春季二度所发苗为弱细苗,虽然所结幼薯个数多但很小,苗虽高,但苗势弱;12月1日播种的,苗情最好;12月16日及以后播种的,播期越迟苗情越差。见表1。

2.2 不同处理产量和繁殖系数表现

由表2可得,成苗正常的起始播期为:高山点为2月16日、中山点为1月16日、低山点为上年的12月1日。在此播期之后,各处理的产量和繁殖系数表现一致,推迟15 d播种产量和繁殖系数降幅很小,当推迟30 d时产量和繁殖系数锐减,降幅超过10%。

3 讨论与结论

示波器实验报告范文2

    针对学生存在的问题,首先应解决学生仪器使用不熟练的问题,以示波器为例,学生做物理和电子技术等实验时已经使用多次,但是还有同学操作不熟练,不知道有些功能怎么用。所以说首先让学生学会熟练使用示波器等相关的教学辅助仪器,特别强调是熟练,让每个学生都有信心,实验仪器都会熟练使用,只要电路连接正确就能得到实验波形和数据。其次是必须要求提前预习实验内容,仔细看实验指导书,认真听教师讲解,不能盲目动手操作。在实验课的时间安排上,尽量做到讲完理论内容马上就做实验,学生学了理论内容是对所学知其然,有了实践结果就知其所以然了,这样才能起到强化理论知识的作用。另外,教师在学生操作过程中的耐心指导,及时提醒也是特别重要的。

    实验过程中要不断地引导学生发现问题、分析问题和解决问题,使学生真正达到每个实验要求达到的实验目的,这样才算真正完成了教学任务。教学过程中总结出几点管理方法,在实际应用中也非常有效。把实验成绩分成三个部分,预习报告、课堂中的实际操作、实验报告[3]。上课之前先检查预习报告并提出相关问题,根据预习情况给予成绩;学生在实际操作过程中根据动手能力和表现情况随时给出课堂表现分数;规范实验报告的书写,根据书写实验报告的要求和实验结论、分析、心得体会是否详细、真实、准确等情况给予实验报告分数,坚决杜绝抄袭现象。三者的综合,是该学生本次实验的最后分数。第一次实验特别重要,必须严格要求每一个学生都亲自动手操作,只在一旁观看的或者不认真的操作的,不予通过,直到学生自己真正认真正确完成实验内容方可离开教室。这样学生对后续课程的学习态度会格外认真仔细。

    重新编写实验教材很多高校的实验教材是生产实验箱的厂家提供的,根据培养学生实践动手能力和创新能力的指导思想,从新编写的实验指导书包括验证性实验、设计性实验和综合性实验[3]。其中验证性实验基本涵盖了高频实验课程中的经典内容,如调谐放大器、功率放大器、振幅调制与解调等。验证性实验内容中增加实验原理的说明,加强实践与理论的结合,避免理论与实践脱节。设计性实验,在原有验证性实验内容的基础上增加学生自主设计的内容。充分利用实验箱上的扩展资源,外扩自行设计的面包板或印刷电路,为不同专业班级的学生灵活的安排实验内容。考虑到学生设计、安装、调试方便,我校采用固定时间开放实验室和创建大学生创新中心等办法,使学生有时间有空间真正动手操作,同时也充分利用实验室资源。综合性实验,加入小课题、小项目、和小产品的制作和研究。

    增开课程设计在学期末增加了高频电子线路课程设计,要求学生在所学知识的基础上,自行查找相关资料,结合通信领域的先进技术,出相应的电路原理图,并运用仿真软件进行设计、分析和仿真,经过老师确认后到电工、电子实训基地去制版,电路板制作完成后,通过测试,电路最终达到设计要求,可以制作组装成产品。课程设计由教师提出相关要求或学生自己选定题目,由学生查找资料、设计制作、书写设计报告,答辩等环节组成。课程设计结束后学生都能看到自己亲手制作的小产品,教学效果特别好。通过原理电路设计、电路板设计、安装,单元电路调试及系统总调的设计过程,可以培养学生分析问题、解决问题的能力,同时掌握高频电子线路单元电路及系统电路的设计方法及应注意的问题,熟悉电子线路设计和开发的整个过程,为学生今后学习和就业打下坚实的理论及实践基础。

示波器实验报告范文3

关键词:大学物理实验;考核方式;改革和实践; 操作考试

物理实验课是高等理工科院校对学生进行科学实验基本训练的必修基础课程,是本科生接受系统实验方法和实验技能训练的开端。目前的高考模式导致中学阶段“应试教育”盛行,实验环节以及其他所有实践活动都被忽视。因此大学新生的实验基础薄弱、动手能力差。同时,我国高校现在仍然广泛存在重理论轻实践的现象。大学物理实验是理工科专业的学生进入大学后首先接触的一门实验课,本课程学习的好坏直接影响到后续专业实验课程的学习。因此,做好大学物理实验课程的教学对学生综合素质的培养具有重要意义。

1 改革背景

目前,大学物理实验课程的考核普遍存在一些问题。国内各高校本课程的考核方式多种多样,但总体有淡化趋势。有些学校不举行期末考试,以平时成绩为准;有的学校只进行笔试,不考实验操作;也有的学校将主要精力放在物理相关专业的学生上,对非物理相关专业的学生要求则比较宽松。当然,也有少数实力较强、学生水平较高的高校探索了一些多元化考核方式,取得了一些有价值的成果。

我校在2008年组建了独立的基础实验中心。自成立伊始中心就非常重视考核工作;适逢我校大力推进“三位一体”人才培养模式改革,新的人才培养模式要求“切实改革考试考评方法” 。我校是一所地方性普通本科院校,不能照搬一些重点大学的经验和做法,必须找到适合本校学生特点的合理有效的考核模式。

2 改革的思考和做法

2.1 坚持期末考试。

大学物理实验作为一门独立开课的基础实验课程,必须要用考试来调控;特别是对我校这样的普通本科院校的学生,必须以考试为手段提高学习积极性、增加必要的压力和动力。

我校2009级以前大学物理实验课程的考核方式都为考查,我们向学校建议修改考核方式,学校很快采纳了我们的建议。从2010级开始,开课两个学期的专业第二个学期的考核方式为考试,只开一个学期的专业考核方式为考试。考核方式的改变也推广到其他的实验课程,这也算是我们对“三位一体”人才培养模式改革做出的一点小贡献。

2.2 考试以操作为主、理论知识为辅。

大学物理实验课程考试的重点是检测培养学生初步科学实验能力的效果。因此考试的各个环节都要围绕着科学实验能力培养这一目标,重点考查学生的实际动手能力。只考笔试不考实验操作是一种舍本求末的做法。“实验教学、理论考试”的做法,无形中挫伤了学生上好实验课的积极性和主动性。

对于理论部分和操作部分的比例,我们按理论30%、操作70%划分。

2.3 大力探索和改革操作考试的方式。

粗略查找文献,操作考试的方式有如下几种:①完成一个常规性实验,40个学生同时进行考试[1]。②在所学过的实验中指定考1~2个知识点,每组20~25人[2]。③每个实验班的学生分为2批,每批学生约为十五、六人,一个教师监考,时间为40分钟,当场评定成绩[3]。④纯操作考试,师生比1:6,开卷,30分钟。或者操作为主笔答为辅,师生比1:4,开卷,45分钟[4]。⑤每个实验室安排一个实验项目,15 ~20 名学生,每次 2 学时,2 名监考老师。为了避免考试时间的先后对于学生成绩的影响,主要考查仪器的连接、安装、调整、使用和原始数据的记录等[5]。⑥每个实验组安排10名学生,3个教师监考,45~60分钟[6]。

容易想到,理想的操作考试应不局限于单个实验,单次考试的学生人数尽可能少,多个老师监考,类似于体操比赛中裁判对运动员进行评分;同时考试时间要长些,至少一小时。但是这种理想方式的效率太低、工作量太大,只适用于实验技能竞赛,对于大规模的课程考试是很不现实的。这也可能是很多学校放弃操作考试的一个重要原因。为了提高效率,或者减少考试内容、缩短考试时间,这样做导致考试的信度低;或者增加同时考试的学生人数,考试过程中放弃对学生的操作进行评价,考试过程就是平时实验的重复或“浓缩”,这样做失去了操作考试的意义。

几年来,我们每学期都组织了两次以上专门的教研活动,对考核方式展开了广泛的讨论。现有的考试模式是:考试分组与平时相同,每组少于30人,两个老师监考,时量100分钟。对操作部分我们的做法是把大部分的考试目标体现在学生的作答中,对卷面无法评价的项目,如仪器的调整、电路连接是否正确、关键的操作步骤是否正确规范,有否违反操作规程的现象等,试卷中设置现场评分的项目;控制现场评分环节的比例,以保证操作考试的效率。这种操作考试的方式类似于华南师范大学提出的“基于工作单和观察评价的大学物理实验操作考试” [7],不同的是他们考前设计工作单,学生在工作单上作答。他们的做法是“工作单的设计要涵盖大部分的评价项目,这样就可以在有限的时间内集中精力通过实验观察完成剩下小部分项目的评价。”可以做到“一个 30 人的考室只需2 个监考老师”。操作考试的方式是我们改革的重点,几年来不断探索、调整和优化。我们的具体做法和需要注意的问题总结如下:

⑴备选的考试项目应尽可能多,至少占到相应专业一个学期开出实验项目的百分之五十。选择哪些项目进行操作考试对学生保密,考前十分钟抽签确定各组的考试项目。

⑵考试范围可以是平时实验的一部分或几部分,而不一定要完成整个实验。操作要求应与平时实验课的要求有区别,而不能是平时实验的简单重复。可以适当拓宽考试内容,增加一些上课时没有、难度适中的操作内容。例如,“示波器的使用”这个项目有这样一道题:“在屏幕正中位置观察到一条高度大于4格小于6格的静止的竖直细亮线。”这项操作是平时上课时没有练习过的,这样的试题考查了学生能否灵活运用所学知识。也可以把两个有联系的实验综合为一个。例如,某个学期中“示波器的使用”和“RLC电路稳态特性研究”两个实验都开出了,考试时“示波器的使用”项目有这样一道题:

使用示波器用“位移法”测出如图1所示RC电路中电源电压和电流的相位差(),电路中各元件的参数为:正弦电压、,,。

⑶操作部分不仅要求得出实验数据,还要求进行数据处理并做实验分析,因为数据处理和实验分析的能力也是很重要的实验能力。数据处理的要求也尽量与平时不同。

⑷操作考试以能力评价为导向,必须包括现场评分的环节。现场评分环节可以是对学生操作情况和实验能力的评分,也可以是对学生违反实验程序、错误使用仪器等的扣分。现场评分的环节在一份试卷中可以有一个或多个,但并不规定占多大的比例,而是根据不同的实验项目灵活处理。例如“示波器的使用”这个实验,现场评分的分值可占到操作卷的80%以上。但是一般的实验要尽量减少检查的次数和每次检查所花的时间。例如“电表的改装与校准”实验,可以事先测出每台仪器表头的内阻,这样就可以减少一次现场检查,阅卷时再判断学生是否正确测出了内阻(参考答案应该是一个范围而不是某个值)。又如仪器的连接是否正确可以等学生完成实验后再检查,无需打扰学生实验。操作卷的评分标准相应地有现场评分项目的评分标准,并且尽量细化,便于监考老师掌握,以统一不同老师评分不一致性的问题。

⑸对有较大数据处理量的操作考试项目,试题中可以给出数据,而不是根据学生自己得出的数据进行数据处理。这样做可以防止学生事先准备好材料,也有利于提高批改试卷的效率。

上述种种设计有效地避免了机械重复平时实验、学生事先准备实验数据和处理过程材料(因为是开卷考试)的现象;较好地考核了学生的各种实验能力。即使现场评分项目只是操作考试的一个小环节,也能让学生感受到与自己熟悉的理论考试有很大的不同,从而对平时的学习产生较大的激励作用,大大减少实验时拼凑伪造数据、课后抄袭实验报告等现象。同时,这种方式较好地解决了操作考试费时费力的难题,具有很高的效率,便于大规模实施。

2.4 在理论卷中加强对仪器调节使用和实验操作知识的考查。

实验考试的理论卷要注意理论知识与实验操作知识的有机结合。例如可以要求写出典型实验仪器的调整与使用方法。又如,可以在考试过程中播放某一实验过程的录像,让学生指出其中存在的问题。这样的理论试题,考生只有平时认真完成了实验才能得到高分。

2.5 明确每个实验的能力目标,使考试更具有针对性。

2012年上学期我们对实验教材上每个实验的能力目标进行了仔细的研究,参照国际上较流行的布鲁姆认知目标分类法,设计了适合实验课程的新颖的考试大纲和双向细目表格式,并报教务处备案。

2.6 避免考试时间的先后对于学生成绩的影响。

因场地的限制,全校所有理工科专业的学生不能在同一时间进行考试。为避免考试时间的先后对学生成绩的影响,我们的作法是增加试题的份数。每个实验项目出两到三份不同的操作卷(另外还有补考卷)。对于理论卷,我校大学物理实验课程有多种开课情况,包括大学物理实验(一)、大学物理实验(二),以及只开一个学期的大学物理实验,每种情况还可能有细分,每种情况的理论卷也出两到三份(另外还有补考卷)。理论卷和操作卷是分开的,这样在一间实验室里面就有多种组合情况,例如三种理论卷和两种操作卷的组合就有6种。按座位号交叉发放,考生误以为每个人的试卷都不一样。考试时注意回收余卷以及防止学生带走试卷。几年来的实践表明,这样做有效地避免考试时间先后的影响。

2.7 控制试题之间的难度差异。

需要注意协调不同老师命题、各个实验项目试题之间的难度差异,维护考试的公平性。这需要教研室主任认真审查试题,并同命题老师有效沟通,必要时组织教研活动集体讨论。

2.8 加大实验室开放力度。

为了方便学生复习巩固知识、准备操作考试,每个学期都组织了规范的实验室开放。一般期初补考前开放一周、期末考试前开放两周、毕业补考前开放两天。开放期间所有实验室、所有实验项目全天候对学生开放,并安排老师和实验员值班。实验室开放受到了学生的普遍欢迎,复习实验的情况非常踊跃,各学期开放人时数达到了上课人时数的17%~35%。

2.9 调整平时成绩和考试成绩占总成绩的比例。

对于考试成绩占总成绩的比例,各校的作法有较大的差别,有50%[1] [4]、40%[5] 、30%[8] 和20%[3] 等各种情况。对这个问题我们有过认真的研讨。我校实验课程一般的做法是平时成绩占总成绩的60%,最开始我们沿用了这一做法。随着期末考试的不断规范和完善,调整为平时成绩和考试成绩各占50%,最后又调整为考试成绩占60%。这是考虑到平时考核和期末考试的效能和各自对课程学习的促进作用。实验报告成绩在平时成绩中占有很大比重,但是抄袭实验报告、特别是抄袭他人数据处理过程和实验结果与分析的现象时有发生、不能杜绝。而期末考试的合理有效和公平公正逐渐得到了学生的广泛认可,加大期末考试成绩的比重更能提高学生的学习积极性。

2.10 抓实平时考核。

实验课程相对于理论课程更应该注重对学习过程的考核。降低平时成绩的比重并不意味放弃对学生学习过程的评价,相反我们非常重视。对学习过程的考核主要包括实验预习、考勤、课堂操作和实验报告,分述如下:

⑴我们要求学生上课前必须进行预习并写出预习报告。我校大学物理实验每次课只有两课时,预习显得尤为重要。预习报告也就是在实验报告上完成前四部分内容(实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容与步骤),这样做没有加重学生的负担。我们规定没有预习不能做实验,这个规定刚开始可能受到个别学生的抵触,坚持一、两次就好了。

⑵实验课程不同于理论课程,缺做的实验不能自学,实验能力的培养不能在纸上完成。我校教务处规定“缺做实验累计超过该门课程学期教学总时数四分之一的取消其课程考核资格”。几年来,我们做到了全程考勤并详细登记。对于各种原因请假缺课的情况,我们允许学生在其他班级上课时补课,即使上课老师不一样也行。实验室开放时间内还可以补做实验。

我们对考勤的理解不只是每次课都到了,而是每个实验都完成了。学生做完实验后老师会检查数据并在数据记录纸上签字,没有得出合格的数据等同于缺课。我们规定出了实验室门不再签字,也要求下课了实验没完成老师不能赶学生走。

每次期末考试前进行了严格的考试资格审查。教务处规定实验课程补考前需补做全部缺做实验,也规定补考不及格不一定要等到毕业补考,可申请参加后续每个学期的期初补考,这意味着每次补考前需检查学生的实验完成情况。几年来我们对缺做和补做的情况建立了专门的档案,一直跟踪到学生毕业。

⑶课堂操作是提高学生实验能力和素质的主要途径,如果能在平时对学生的操作进行考核,可以弥补期末操作考试评价不够全面的不足。课堂操作考核要求“教师在上课时加强巡视和指导,在检查实验数据时记录每一位同学完成实验所用的时间、有没有重做现象以及实验完成的质量。在时间允许的条件下,教师可以对某一个实验过程进行抽查。” 我们制订了《大学物理实验课程课堂操作评分办法》,但是在执行时发现存在较大的问题。图2是某个学期某位教师所教的143位同学课堂操作成绩分布与考试成绩分布对比。可以看出,课堂操作成绩区分度很低。这是因为我们每次课只有两课时,教师的主要精力用于指导学生操作和答疑,根本来不及对每个学生的操作情况进行记录与打分,没有“底气”做出好的区分。因此我们觉得课堂操作以扣分为宜,只对明显违反操作规程、损坏贵重仪器等情况进行扣分。

⑷实验报告是提高学生数据处理能力和实验分析能力的重要一环,也是学生平时成绩的重要依据。我们坚持对学生的实验报告全批全改。但是实验报告成绩评定的标准不易把握,一个班分成两到三个组由不同的老师上课,不同老师对实验报告评分的松紧程度如果有较大的差别,就会造成考核的不公平。为了规范实验报告的要求和成绩评定标准,2011年上学期大学物理实验教研室专门组织了两次教研活动,对2009年3月制定的《大学物理实验报告评分参考标准》做了大幅的修改,制定了新的《实验报告书写规范及评分标准》,对实验报告各部分的分值做了具体的量化,特别规定抄袭他人的处理过程和结果成绩记零分。并且选出6份有代表性的实验报告,复印后发到每个老师手中,根据新的标准进行评分,最后把汇总结果反馈给每个老师。实践表明,这种方法起到了很好的作用,从那个学期开始,实验报告的评分得到了较好的统一。

2.11 在课程开始时将考核方式明确告知学生。

对本课程的目标学生来说,严格的平时考核和以操作为主的考试方式可能是他们没有接触过的。在理论课中就将考核的方式和细节明确告知学生,以激发学生的学习积极性,提高重视程度;充分利用我们中心的网站,将实验课表、实验报告参考和评分标准、考试说明和安排等在网站上公布,并及时答疑。

3 改革的成效和存在的问题

经过几年的实践,特别是以操作为主的规范的期末考试的举行,打破了以往实验课程只要上了课就能及格的惯例。每个学期都有不及格的学生,但是考核方式的合理有效和公平公正得到了学生的普遍认可。学生对待实验课程的学习态度有了根本性的改变,学习积极性有了很大的提高,在实验室开放时间内定员30人的实验室甚至涌入了四、五十人。本课程考核工作的改革为“三位一体”人才培养模式改革的实施做出了应有的贡献。在2012年6月份我校接受教育部本科教学水平评估中,基础实验中心的教学改革和考试改革得到了专家的好评。

虽然我们的改革取得了一些成效,但还是存在着一些问题和不足,主要有: ①考核方式比较单一。②课程的能力目标构成还不很明确。③因仪器不足,有些实验不能进行操作考试。④不同操作考试项目的难度控制问题还不能完全解决。我们将在以后的工作中不断探索和研究,想办法逐步解决上述问题。例如部分采用设计性考核、利用虚拟仿真软件进行考试等等。

参考文献:

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宁锌. 大学物理实验课程考试改革的探索与实践[J]. 广东工业大学学报(社会科学版),2003,(1):36-39.

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李林, 施芸城,钟宏杰. 物理实验课不同考核方式的改革与实践_操作考试的积极效应最为明显[J]. 大学物理,2010,(2):43-46.

朱红,王 伟,原所佳. 大学物理实验课程考核方式的探索和实践[J]. 实验科学与技术,2011,(4):108-111.

周在进,肖宇飞,高春来. 大学物理实验考试改革与实践[J]. 考试周刊,2008,(52):2-4.

示波器实验报告范文4

【关键词】超声 脉冲回波 影像物理学

在医学影像里广泛应用的超声成像技术,主要便是利用了超声脉冲回波原理。由于这种医学影像技术的人体成像原理是通过超声波的能量来实现的,所以对人体无任何辐射性危害,而且因为该成像技术成本较低、安全性高,已被普及广泛应用到临床、介入治疗等方法中,成为医院里医学影像设备中重要设备之一。随着超声成像技术的普及应用,超声影像技术的物理原理基础在医学影像物理学也变成了重要的组成部分。通过学习超声影像的物理方面基础,能够帮助认识和理解超声的含义及超声影像的意义。因此本次研究通过利用超声脉冲回波原理设计影像物理学实验,促进超声影像物理学的学习,详细如下。

1 实验研究目标

超声成像的目的在于,声波于人体各组织的穿透能力达到可以深度成像。超声成像所测算的物理量为声波的回波幅度和相位,回波的时间常用于定位声波的深度。由于声波在人体组织的穿透速度约等于常数,因此回波的特征可以反映不同人体组织密度的不同。经过对反射回波的接收,并使其在显像屏上以不同的亮度等级呈现,最终形成超声图像。而若超声波的频率越高,则其波长越短,能量越高,分辨率越高,所成图像质量越佳。但是由于声波穿透深度与声波频率成反比,深度越小频率越高,所以想得到质量高的高频超声成像是以牺牲穿透深度为代价的[1]。通过设计实施超声脉冲回波原理设计影像物理学实验,可以更好的掌握声波的产生及传播原理,提高对超声波图像的物理意义的理解,掌握超声波的各项参数对超声最终所成图像的影响。

2 实验设计原理

超声波的基本参数有三个,包括频率、波长和声速。声波的振动频率f=振动数/时间(s),f由振动源决定,声波(在人体内部)的传播速度c取决于传播媒体。超声波和人体组织发生相互作用后之后,改变了起载体功能的超声波的物理特性,例如使能量发生衰减改变,使声波的传播方向发生反射、衍射等改变。而临床诊断所需要的信息就依托存在于这些不断变化的物理参数中,这些物理参数的不断变化不仅是诊断信息的依附,更是一些补偿机制的依据[2]。而波的吸收定律、反射定律等是掌握超声波成像原理的关键。超声波和人体组织发生相互作用而引起的能量变化为一个能量衰减的过程,像声束在人体组织表面发生折射、散射等均会减弱入射声波的能量。不管声波通过的内部是何种分子过程,超声波能量的衰减均符合如下式的负指数形式规律:

3 实验仪器设计及内容

本次实验中所需要使用的实验仪器包括:超声体模、美国OLYMPUS公司的超声发射接收仪器、超声测试模具及迈瑞公司的DP6600的超声诊断仪器。通过这些设备,依据实验要求事项,设计了两个内容的实验,详细如下:

3.1 图像与体模的验证实验

首先通过超声诊断仪器的探头来探测超声体模,观测超声图像所显示的体模信息,而后将超声图像与超声体模进行对比,以此来掌握超声图像所反映的物理意义。而后对超声诊断仪器的各项参数进行完成调整,包括声波速度、诊断仪探头的发射频率、声波功率及超声回波的接收灵敏度等[4],同时观察超声显示图像的改变情况。实验目的包括了解超声波各项参数对超声图像的影响过程,所以调整超声各项参数对图像变化情况的影响,应被记录、加入到最终的实验报告中。

3.2 综合测算声速类实验

通过使用示波器、超生脉冲回波规律、超声波发射接收仪器及超声波测试部分,来对超声波在介质水中的穿透速度、超声波在有机玻璃内传播的衰减系数进行记录、计算。实验进行时,需要注意示波器和超声波发射接收仪器的仔细连接,而后将恰当的传感器接入超声发射接收仪器的T/R端口,且把传感器置于适当测试模具的有利位置。在对超声波在介质水中的穿透速度进行计算时,同时观察、记录示波器所反映的波形图,利用示波器的B扫描功能及X轴扫描拓展功能,来对中间两个不同界面的反射脉冲回波分别对应的峰值点间的时间差进行详细记录,以此来完成对超声波在介质水中的穿透速度的计算。在关于声速计算的最终实验报告中需要包括:声速测试的物理原理,测得的脉冲回波波形,对两个脉冲回波分别的峰值点和峰值点间的时间差的标识,详细计算过程,实验中产生的误差及误差产生的原因。在对超声波在有机玻璃内传播的衰减系数进行计算时,观察示波器所反映波形,记录测试模具里两个界面脉冲回波的峰值幅度。

4 结语

在影像物理学的研究中,包括许多用于成像的物质波。本次实验选取的超声波为其中一种安全可靠有效的物质波,通过本次实验,可以对超声在不同介质里的传播规律及声波的衍射、折射、散射等在超声成像中的作用进行深入了解,理解超声影像显示的物理原理,而且在一定程度上对影像物理学里的理论进行了验证。

参考文献:

[1]任杰.基于超声脉冲回波的影像物理学实验设计[J].科技信息,2010(5):436.

[2]熊政纲,左龙.超声影像实验设计[C].//第六届全国高等学校物理实验教学研讨会论文集.2010:310-312.

示波器实验报告范文5

 

研究性教学是种需要教师将讲授与实验、引导与自学、教材与扩展阅读有机结合,并达到完整、和谐、统的新型教学方法。对大学期间逐步培养学生的研究兴趣和能力具有十分重要的作用⋯。课程实验作为研究性教学个非常重要的环节,有不可替代的作用。尤其是在HDL所占教学比例很小的情况下,学生的知识掌握和能力提高需要靠实验环节和课程实践来实现。

 

本文根据教学实践,通过研究研究性教学方法中实验课的特点,针对语言在数字电路课程中的具体特点,提出了种数字电路课程中语言的实验方法,并给出了具体的例子。

 

1 研究性教学中的实验课特点

 

传统的实验教学模式通常是根据教学大纲,设定些固定的实验项目,学生必须在课程规定的学时内完成这些实验。对实验方法和实验仪器的使用,实验前指导教师进行讲解,实验指导书上也有这些实验的原理、电路及步骤等。这种以教师为主导的教学模式,使学生养成了做实验只动手而不动脑的习惯,严重制约学生的创新思维,不利于培养学生独立思考、分析问题和解决问题的能力。而且只注重实验结果的传统考核方式也影响学生创新能力和动手能力的培养。

 

具备研究性教学性质的实验课应具备以下些特点:

 

(1)实验题目的研究性。实验题目应具备一定的研究性质。学生应通过对课程的研究自己解决问题,综合地利用所学知识才能完成实验。

 

(2)实验课前研究的必要性。学生必须在实验课前准备实验,进行研究,才能完成实验。

 

(3)教师的引导性。教师起引导作用而不是大包大揽。教师在实验的过程中起到指导和纠错的作用,而不是给出全部的解决方案。

 

(4)验成绩的综合性。实验成绩不仅要根据最终的结果,还要依据学生的设计开发过程。

 

2 硬件描述语言的实验特点

 

实验是教学基础上的实验。HDL语言不止一种 其中常用的有Verilong HDL和VDL,我校选择了Verilong HDL。相比较,由于我校在大一 上学期开设了C语言课程,学生对语法类似C的Verilong HDL比 VDHL更容易掌握。

 

而在64个学时的数字电路课程中留给进行教学的时间不超过个学时。因此,课堂上的知识传授只能是初步的基础知识’实验和课后课程设计环节就占据了重要的地位。

 

我校数字逻辑课程中 教学具体目标定位为在学生遇到复杂的数字电路设计时,可 以 使用 语言编写代码对 FPGA等器件进行合理的硬件编程,编程并通过下载实现逻辑。 通过整个数字电路课程的学习,学生应该知道采用HDL编程实现的硬件的基本结构。因此,HDL在数字电路教学中绝对不是孤立的,与其他章节是相辅相成的关系,这和单独学习一门Verilog HDL 或VHDL是不同的。

 

针对 的实验题目, 应具备以下 种特点:

 

(1)应结合学生所学内容,难度由浅人深,并能引导学生进行研究。实验的内容不能脱离开教学大纲的要求,在课程设计中可以有定比例的内容是教材中没有的。教师在过程中要起到积极引导的作用。

 

(2)仿真和实际硬件操作相结合。根据HDL的开发工具,很容易实现波形仿真,波形仿真能验证设计的真确性,给学生一个直观的人士。在这个基础上

再过渡到硬件的下载和运行,辅助以示波器等设备观察波形和仿真结果进行比较。

 

(3)学生的实验过程要有自己的开发设计。如果抄写代码进行实验,实验的效果就打了折扣,也不利于学生能力的提高,不符合研究性教学的要求。学生的实验题目需要自己在实验之前进行设计和开发,査找资料,进行讨论,包含足够的研究性学习过程。

 

3 实验环节设计

 

3.1给出实验题目

 

选题是重要的环节,题目的复杂性和难度对实验的结果起了决定性的作用。应该在相关课程和书上或参考资料上例题雷同,但又和教学内容紧密结合。

 

题目与普通习题相比较,还要具备一定的复杂性,应能实现比较复杂的功能。否则太简单也起不到效果。

 

在学生学习了基本的Verilong HDL 和组合逻辑中的译码器74X138之后,我们可以拟以下2种题目。

 

(1) 题目:在Quartus 下,使用Verilog HDL 编写硬件描述语言,实现74X138 的功能,并进行波形仿真和下载到硬件进行功能验证。

 

(2)题目: 在Quartus 下, 使用 Verilog HDL

编写硬件描述语言,设计实现 个有 个裁判的仲裁电路使用 实现组合逻辑), 并进行波形仿真和下载到硬件进行功能验证。

 

很明显, 题目(1)过于简单, 学生可以抄写书上代码, 没有研究性过程,不利于知识的巩固和能力的培养。题目(2) 实际上要用到使用74X138 实现逻辑函数功能这常考的知识点, 需要学生从真值表做起’ 一步一步完成设计。表1 列出两种题目 的主要区别。

 

学生开发过程对于题目,学生应在课后进行设计开发,最终编写出代码。这过程对培养学生解决问题的育巨力是不可低估的。在这过程中,教师应对学生的设计结果(代码)进行查看和指导。学生的层次不,如果終验之前不能完成设计,实验的过程也将失败。因此另外,将学生编队为几个人个研究组也是种可行的方法。学生在团队中协作,互相帮助取长补短,培养团队的协作能力。波形仿真虽然教师可以査看代码的正确性,但仿真结果更能说明问题。在实验课上首先介绍开发工具,然后引导学生创建工程,新建 文件,最后将编写好的代码输人,直到编译无误。之后建立波形仿真文件,引导学生设置输入波 形。 如个裁判设置为输人端口即 的值为 查看输出f。

 

波形仿真结果以图形方式直观地显示了结果,并如实地展现了毛刺现象。波形仿真正确后,即可进入下一阶段。

 

下载到开发板运行与测试 仿真成功之后, 在教师的指导下,通过设定芯片类型、管脚定义等过程,对整个工程重新进行编译。需要注意将管脚配置为 上连接 了指示灯的引脚以便于观察。学生可以在 将译好 件载到 ? 就可以观察指示灯的现实规律和使用示波器等设备进行测试。整个过程如图所示。 设置芯片类型 餅

 

验报告除包含以往实验报告的基本内容外,还应在实验报告的开头增加学生设计部分的内容,以体现学生的设计过程。并在结尾增加项总结。该设计和实验的过程学生可写成篇小论文。教师应制定严格的评分标准,根据学生实验的设计过程和实验报告的完成情况给出综合评分。

示波器实验报告范文6

【关键词】高频电子技术;应用型本科;教学改革

高频电子技术是应用型本科教学中通信工程、电子信息工程等专业重要的专业技术基础课之一,也是一门理论和实践都要求较高的课程,同时也是教师难教、学生难学的一门课程,它内容丰富,应用广泛,新技术、新器件的发展也非常迅猛。因此搞好该门课程的教学对于学生后续专业课的学习起着至关重要的桥梁作用。沈阳理工大学应用技术学院信息与通信教研室在2010~2011学年第二学期的“高频电子技术”的课程教学中进行了大胆的改革,可以说取得了非常好的教学效果。

一、高频电子技术教学中存在的问题

对于一般院校来说,高频电子技术课程的理论教学和实验教学都是单独开课,即讲完理论课再去做相应的验证性实验,这种以分段实验来验证相应部分理论的教学方法会使理论和实验教学割裂开来,不利于理论和实验教学的有机结合。

1.实验教学中的问题

传统的高频电子技术实验课多是验证性的实验,如小信号选频放大器、调幅技术与二极管包络检波器、正弦波振荡器、混频器等实验,这些分立的验证性实验项目对学生理解分段的理论知识的会有一定的帮助,但不能达到提高学生对高频电子技术整体技术理解的目的。且现在的实验仪器和设备多是现成的实验箱或实验板,学生实验时只要参照实验指导书,利用信号发生器、扫频仪、示波器等常见用仪器,按照所要求的步骤、方法,连接好实验箱上的线路并观测相应的仪器,通过简单的调试就可以观察到实验现象并获得测量结果,记录下实验数据,写出实验报告就算完成了高频电子技术实验。这对于应用性本科教学中的学生通常是不够的,因为他们通常不会课后再去查资料,对实验内容的思考仅限于书本上的知识,对实验中遇到的异常现象不知如何进行解决。学生只能被动地接受知识。这种传统的实验教学模式只重视对理论知识的验证,忽视了实验技能和综合素质的培养。其实,实践性教学的主要目的是为学生提供一种条件,让他们在正确的指导下通过自身的实践来提高对高频电子技术的理解和实践能力。正确的引导应用性本科教学中学生动脑筋、查资料,鼓励他们掌握新知识、创新实验方法、不怕失败、善于从成功与失败中吸取经验与教训。

2.理论教学中的问题

目前我国应用性本科教学中的培养目标主要是培养应用型本科人才,对于课程中高深理论和公式推导并不需要要求过多,但是高频电子技术课程的中公式和理论推导又非常多,而且不好理解,现在的教学方式又都是教师在黑板上向学生传授理论知识,通常只注意理论上讲解,缺乏物理概念的形象阐述和应用方面知识的解释,课程就会变成一门数学公式或数学模型推导课,对于应用性本科教学中的学生学习的难度会大大增加,因此部分学生失去了学习的兴趣。而且教师在授课时要么依靠多媒体课件,要么黑板上直接讲授,教学方法相对单一,达不到应用性本科教学中培养应用型本科人才目标所期望的教学效果。因此,在应用型本科教学中必须对高频电子技术这类理论和实践性都较强的课程进行改革。

二、更新教学观念,改革教学内容和方式

1.实践和理论分析相结合,理论课堂搬进实验室、做做讲讲、讲讲做做

考虑到高等教育正在从精英教育到大众化教育的转变,应用性本科教学中理应把培养应用型人才放在首位,所以将这门理论性和工程性都极强课程教学方式改变为以实践教学为引导,在实践的感性认识的基础上,再进行理论分析教学。具体做法是先把学生高频电子技术的理论课改在实验室中进行教学,利用相关高频电子技术实验的工程实践作引导,如可用一个具体音频收发机的具体电路来对应讲解高频电子技术课本上的基本理论,即在实验室中做做讲讲、讲讲做做,学生以手做、眼观、配合以简单数学分析的学习方法来理解高频电子技术理论。例如讲到小信号选频放大器这一章就可以利用收音机选频接收的实际电路来引入LC选频电路和高频放大器的概念,通过实际电路的演示配合讲解使学生对选频技术在实际工程中的应用有更进一步的理解,这样可以做到让学生理论联系实际,更好地培养学生的分析能力和实际操作能力,从而能培养出合格的应用型人才,起到事半功倍的效果。

2.关于实验报告的改革

实验报告是学习实验知识的一个重要环节,特别是学习高频电子技术时,更是不能缺少实验教学内容,它不仅能加深理解已学的理论知识,而且能提高学生实验总结能力和培养严谨的科学作风,为后续类似理论课程的学习和从事实践技术工作奠定基础。

实验报告是为实验教学而设置的一个考查和评价学生实践操作和理论分析能力的手段。由于把高频电子技术课程的教学放在了实验室,教学方式改为了实践和理论相结合的教学方法,所以对过去的实验报告中的一些内容和形式就需要进行改革。学生过去通常都是看着实验指导书来抄写实验目的、实验仪器、实验步骤等一些对理解高频电子技术无用的内容,做了许多无用功,所以为了减轻学生的课外负担,避免学生浪费大量的课余时间去抄写一些不必要的东西,把《实验报告》和《实验指导书》二者合二为一,将二者有机地融为一体,形成一本《高频电子技术教学实践手册》。其内容主要为:

(1)教学实践内容。

(2)工程实践的目的。

(3)工程实践所需要的仪器。

(4)工程实践的课件及电路。