大学专业课程设计是工科专业重要的课程，是在掌握基本理论知识后的进一步深入探究，也是培养更高水平人才质量的关键。随着时代的发展，大学专业实验的内容也需要与时俱进。把激光光谱气体测量引入光电专业实验中，针对学生对知识掌握的情况，合理设计学习型和探究型实验。通过实验系统的搭建，让同学们能够直观立体的感受激光光谱测量技术这门课程，锻炼操作动手能力。鼓励学生将之前课程学到的各种软件，用于实验数据的处理，实现从课本学习到实际应用的过渡。

薄透镜焦距测量实验是经典的普通物理光学实验，传统教学方法在展示实验光路、元件位置与成像效果方面并不理想。使用 Seelight 仿真软件模拟凹透镜焦距测量实验过程，实时展示改变透镜相对位置时成像的变化趋势。让学生在结合具体操作后能深刻理解实验内核及理论知识，提升实验教学效果。

为了解决弦振动实验在操作过程中拉力杆无法水平而导致实验误差偏大的问题，研究改进了弦振动装置，使实验误差得到了很大程度的降低。本文利用光的反射原理，很好地解决了传统弦振动实验用肉眼观察拉力杠杆水平带来的较大误差的问题。研究表明通过改进的实验装置探究共振频率和弦上波腹数的关系其相对误差平均降低了 1．94%，很好地验证了改进方案的可行性和有效性。

半导体在当今社会中扮演着举足轻重的作用，在大学物理实验教学中，让学生能够深入理解半导体的带隙性质和测量方法有着重要的意义。紫外可见漫反射光谱方法是一种简便易行的确定半导体的带隙以及能带结构的方法。本文使用紫外-可见漫反射光谱以及 Tauc Plot 方法确定 ＲuddlesdenPopper 半导体钙钛矿 Srn+1TinO3n+1( n = 1，2，3，∞ ) 的带隙，并讨论了 Tauc plot 公式在透射和反射情形下的应用。

针对“国际青年物理学家竞标赛( IYPT) ”第 35 届( 2022 年) 赛题第七题，视柱体状骰子为均质刚性体，分别讨论了其侧面与底面等概率立地时的几何特性和物理特性。

表面等离子体共振技术的应用日益广泛，但是由于其敏感单元制备复杂，尤其是光纤表面等离子体共振传感系统的传输效率较低，使得此类传感实验很难在本科教学中进行开展。本文提出了一种多模-单模结构光纤 SPＲ 传感实验，简化了敏感单元的结构，提高了传输效率。通过对水、丙酮、乙醇、异丙醇和正硅酸乙酯进行了实验测量，结果表明，该实验装置的平均灵敏度可以达到2902 nm/ＲIU，敏感单元制作简单，制作成功率高，非常适合于本科教学中采用。

分析了电涡流、光电、霍尔三种传感器的工作原理，搭建了实验电路，进行了大小不同量程范围工作时的转速测量。通过对测量结果进行的数据处理和对比分析，能够让学生直观的认识到同一种传感器在不同量程范围工作时，其灵敏度和线性度会产生变化。使学生更好地理解不同传感器的工作原理与特性。

当激光束以小角度射入肥皂泡时，薄膜内部会出现快速变化的光的细小分支，这一现象称之为光分支流，也称光须。本文利用实验主要探究了平面肥皂膜的面积大小、激光波长以及激光强度等因素对光分支流现象的影响。研究结果表明，平面肥皂膜面积越大，光分支流现象越明显; 激光功率一定时，采用波长更短的绿光作为光源，相比红光更容易观测到光分支流现象; 当激光波长一定时，光强越强，光分支流现象越明显。

采用熔融淬火法成功制备了高发光效率的 β-NaYF4 : Dy3+透明玻璃陶瓷，研究了掺杂贵金属 Ag 掺杂对 β-NaYF4 : Dy3+玻璃陶瓷的发光光谱和光温传感性能的调控。355 nm 激发下获得了发射峰的荧光强度、荧光强度比、光温灵敏度等参数随着温度的变化关系。该研究为大学物理实验教学过程中的测温提供了新的方法。

用NI myDAQ 和微型计算机等开发制作了基于LabVIEW 数据处理的自动测量液体表面张力系数实验仪。将传统手动测量读数据计算液体表面张力系数和用现代数据采集器传感器结合，计算机自动测量液体表面张力系数两种方法结合分别对纯水、不同浓度酒精进行数据测量，计算液体表面张力系数并且作曲线图。让学生掌握传统和现代测量方法、拓宽学生知识视野、培养学生用多种方法解决问题以及创新思维能力。

: 六价铬对环境有长期的危险性，人体摄入可能造成遗传性基因缺陷甚至癌症。目前光催化降解六价铬被认为是一种廉价而快速的方法，C3N4 是一种具有平面形的类石墨烯材料，具有良好的光催化性能，通过复合铜锌锡硫( Cu2ZnSnS4 ) ，得到了具有优异降解性能的复合材料，在5 min 时降解率达到了95.2%，相较于单一的C3N4和Cu2ZnSnS4 分别提升了4.83 和 1.4 倍。

在自制的马里奥特装置上测量了不同条件下水的流速，验证了马里奥特装置的恒流特性，并探讨了其恒流特性的影响因素。在马里奥特装置提供恒流的条件下，对流管进行了不同形式的组装。通过测量流管中不同位置处水的压力，流速及高度差，实验验证了水的伯努利方程。设计总-支流管实验，测量总流管与支流管中的参数，发现总流管的伯努利常数( C) 等于各支流管之和，拓展了伯努利方程在分支流管中的应用。

提出一种利用线阵 CCD 测量液体折射率的方案，平行光束经过透镜汇聚，在汇聚点处设置线阵 CCD 检测光束直径大小，在透镜后加入液体，光束发生折射，利用线阵 CCD 测量出光束直径变化量，即可测量得液体的折射率。实验测量得蒸馏水、乙醇液体的折射率与标准值吻合，相对误差小于0．4%。对不同折射率的液体，只需测量出光束直径变化量即可测量出折射率。本方案结构简单、测量操作简化、测量准确，在物理实验教学和折射率测量仪研制中具有应用价值。

研制了带微结构注塑充填不平衡实验模具，通过注塑充填实验，发现了充填不平衡的实验现象。结合数值模拟，通过对流道和浇口温度场的分析，使学生对充填不平衡的形成原因从根本上进行了认识。

目前关于静电场描绘实验的改进大多都局限于平面上，主要是在一维二维层面讨论，三维空间描绘的实验很少，仅有一些通过软件分析平面数据再拉伸成立体这方面的改进，不够直观。但是带电体周围的电场分布通常是三维空间的，为了让学生更直观的了解和研究静电场在空间中的分布，本实验以三维模块设计为核心，在静电场描绘中，三维模块主要由相关辅助部件构成，通过实验操作把非对称结构的三维静电场准确形象的定位且描绘出来。

太阳光在雨滴中经过折射反射再折射形成彩虹。霓是太阳光在雨滴中折射反射再反射再折射形成的自然现象。由于霓比彩虹在雨滴中反射多了一次，因而光强会减弱，因而霓难以看见。传统彩虹演示仪再现的彩虹现象不够明显，也无法同时显示虹与霓，并且存在制作不便、再现要求高、无法进行定量研究等不足。经过深入细致的研究，本研究制作了一种新型的霓虹演示装置，再现了霓虹现象。该装置操作简便，便携性高，现象明显，对环境要求低，还能定量研究霓虹的影响因素。通过该霓虹演示装置的演示能加深对大气中光学现象的认识，更深入的理解霓虹形成的原理。

傅里叶级数分解与合成实验是电子信息类专业的主干实践课程。传统实验仪器基于模拟电路技术设计，存在波形不稳定、测量数据不准确、可靠性较弱等不足。该文基于数字频率合成技术设计并实现一款新型傅里叶实验仪，包括信号发生模块、放大模块、调幅模块、移相模块、合成模块等，并提出了实验方案。另外，实验仪设计还充分考虑了组装效率及维修便利性。样机测试数据表明，新实验仪在输出信号质量以及实验数据准确性等方面有明显改善。

物理实验的温度控制对于实验结果起决定性影响。本文基于 STM32 单片机的智能温度模糊控制仪采用 DS18B20 温度传感器测量温度，使用智能液晶触控显示屏和语音合成模块实时显示，同时通过模糊 PID 控制算法，利用加热管和TEC 半导体制冷片实现对温度的动态调控。相比采用位式控制算法的传统控温仪器，智能温度控制仪控温精度更高，稳定性更强，响应速率更高，噪音更小，符合节能、环保的项目设计要求。

基于 NI USB-6210 数据采集卡，采用 LabVIEW 设计了铂电阻温度系数测量系统。该系统可定量、实时记录并直观显示非平衡电桥输出电压随温度的变化过程，在同一坐标界面中显示不同参量的多条实验曲线，并实现曲线斜率拟合计算等数据处理功能。实验结果表明，系统操作方便，测量精度高，能够更好的满足科研测试和教学实验的要求。

基于Phyphox 手机App，利用智能手机搭建了耦合摆实验装置。通过测量磁感应强度的变化从而间接测量摆的振幅的方法，研究耦合摆同相，反相运动与耦合强度，耦合点与旋转点距离等因素的关系; 还对耦合摆简正振动的拍现象进行了分析。结果表明同相位摆动时，摆动周期与耦合点位置基本无关，反相位摆动时，摆动周期倒数平方与耦合点距离平方成线性关系。在简正振动条件下，可以非常清晰地观察到能量在两摆之间的转移。另外实验测得的拍周期与理论值相对误差为7.9%。

探索了智能手机在大学物理实验中的两个应用，即演示拍现象和演示人眼的三维视觉原理。在智能手机上安装频率发生器 APP，使手机同时输出两个频率接近的简谐声波，可以听到声音时大时小的声音上的拍现象; 测量了拍频，证实了拍频等于两简谐振动的频率之差。用智能手机首先拍摄一张照片，然后平移 6．0 cm，即大约人的两个瞳孔的距离，再拍摄一张照片; 将这两张照片同时显示在智能手机上，将手机放入 VＲ 眼镜，可以通过 VＲ 眼镜观察到三维的图像，演示了人眼的三维视觉原理。

组装ESP32开发板和超声波测距传感器，让装有Phyphox 软件的智能手机通过蓝牙接收传感器的信号，研究弹簧振子在气垫导轨上做阻尼运动中不同挡板面积对阻尼系数的影响。实验结果显示，阻尼系数与挡板面积呈线性关系。

用力敏传感器测量液体表面张力系数，采用逐差法处理数据，根据“测量不确定度”理论推算液体表面张力系数不确定度的传递公式，并运用于数据处理中。

光栅常数测量实验特别能体现光学实验对仪器粗调要求高，调节顺序性强的特点，能够培养学生养成认真观察、勤于思考的实验习惯，提升学生实验动手能力。在实验中，存在望远镜未聚焦无穷远导致反射像模糊，望远镜粗调耗时长以及光栅调节要求不清楚等问题，导致实验不能按时完成。针对以上问题进行深入分析，找到解决对策。通过平面镜紧贴望远镜出光口的方法调节望远镜聚焦无穷远，借助平行光管进行望远镜粗调，将光栅调节要求总结为“三标两重合，谱线要等高; 两者皆满足，再测衍射角”。

三线摆用不同材质的摆线，会对实验结果产生不同程度的影响，摆线会出现共振。分别用鱼线和尼龙线作为摆线，对比忽略摆线伸长和考虑伸长，测量圆环和电木盘不断增加质量情况下，周期和百分误差的变化。对实验结果进行分析。

目前牛顿环实验教学中存在着学生理论理解不深、公式修正不重视及误差分析潦草的普遍性问题，针对上述问题，探讨运用启发式教学，将实验操作与公式推导紧密衔接，使学生在测量过程中自行发现误差，在教师指导下进行全面的数据处理获得修正方案的教学过程。整个过程基于对实验数据的怀疑和修正，思路更清晰，使学生参与度大大提高，深刻地理解逐差法和归一化处理的意义，加深对误差因素、测量修正和数据处理意义的领悟。

生物物理学科交叉型研究生的创新能力对于学科发展与科技进步具有重要意义。通过对生物物理学科交叉型研究生现状的剖析，发现其创新能力培养过程中主要存在着科技资源配置的约束、协调机制不健全、培养模式固化三个问题，针对这些问题提出相应的解决方案: 构建生物物理交叉学科资源共享平台，促进两学科资源互惠; 成立生物物理交叉学科研究生社团，活跃交叉学科学术创新氛围;优化生物物理研究生培养策略，保证复合型创新人才培养质量。

教学最重要的是对人的培育; 实验教学强调知识、能力、素质协调发展。相同的实验教学内容，不同的教学方法，会产生不同的教学效果。在实验教学中，鼓励学生敢想、敢说、敢做。改革实验教学内容，使其贴近生活，贴近实际。基于 OBE 教育理念的项目驱动式开放实验，将围绕实验教学的基本内容在课后进行实验内容拓展，提高学生实践能力，在实施过程中为解决实际问题而自主设计、开发。同时此类开放实验能促进教学方法和实验教学过程的有机融合，更好地体现“全面开放、自主创新、综合实践”的学习理念，有利于创新应用型人才培养。

有效的将课程思政融入大学物理实验课程中，思政的内容挖掘是课程思政的基础。本文结合“大学物理实验”的课程特点，主要从科学家的爱国报国精神，高尚的人格精神，求真的理性科学情神，专业的职业操守四个方面出发，深入挖掘课程中的思政内容。从而不仅有益于提升课堂的趣味性、思想性，而且在潜移默化中丰富学生的思政精神，构建完整的高尚人格。

以实验数据为突破口，教学内容为载体，探寻大学物理实验课程的思政教育。从重整课程目标，建设课堂生态，强化课堂观察与互动，完善成绩评价展开大学物理实验课堂的教学变革，践行小数据中的大教育。

在“新工科”教育要求的推动下，专业性实验的虚拟仿真教学模式得到了广泛应用，推动我国高等教育改革的发展，但实验教学体系缺乏独立性、完整性、创新性和实践性等问题显著地影响其可持续发展。结合工科类专业性实验课程的特点，结合互联网和虚拟仿真等新技术提出了“2+3+1”虚拟仿真教学模式，构建了教学内容、教学方法、教学实施及教学评价。通过“窑炉系统开停车与故障诊断处理虚拟仿真实验”的教学实施，验证表明: 大约 92%同学认为该教学模式能够促进知识的深入学习和技能的熟练掌握，提高自主学习能力和分析，有效地激发学生动机和兴趣。

在新时代背景下，“课程思政”教学改革是高校思想政治工作需求，亦是“三全育人”理念的有效举措之一。本文以大学物理实验课程为例，总结了物理实验教学中进行课程思政改革的多种路径:增强教师课程思政意识和育人能力，从多个角度挖掘思政元素高度融入普通物理实验的实验内容、教学方法和评价体系，倡导开展科普教育活动，建立物理实验课程思政教育资料库。论文还分析了大学物理实验课程思政教育改革中仍存在的一些问题，以期为高校相关通识实践类课程的思政建设与改革提供参考。

在迅速发展的经济浪潮中，人才是决定经济发展的推动力量。而人才的培养在于高校。本文以半导体物理课程为例，探究如何在教学工作中贯穿“理实交融、协同创新”的理念，切实提升高校学生在未来工作中的核心竞争力。以关系国家和区域重大需求为导向，打破理论和实践的界限，凝练研究方向，结合学科研究特色，提出可持续发展的课程改革方式。有机结合教学科研以及应用，对于国家科技进步和经济发展有着重要的作用。