基础物理实验报告集

Tue, 22 Jan 2019 00:00:00 +0000

基础物理实验

《基础物理实验》是中国科学院大学大二年级全体学生的一门必修课，已经有三年的历史。顾名思义，它与其他在教室内听讲的课程不同，是一门需要动手操作的实验课。大家按照专业分为四组，分别在每周一至周四的下午一点半至五点上课。于我而言是安排在每周二上课。

当然，具体实验时间是依照个人实验进度决定的。若是完成得不顺利，则得留下来继续做；若是完成得快，则依照老师要求可以在一定程度上早走。

2018 年秋季的整门实验课程可分为四个阶段。首先是第一节课，对实验的背景、意义和一些知识作了讲解。接着是为期四周的预科实验。因为实验室一次只能容纳七八人，所以在按专业分组的基础上，每天上课的同学又分为几个小组，轮换进行三个预科实验，每周一次，另一周轮空。预科实验是两人一组合作完成，不需要大量采集数据，只需要完成实验目标即可。实验报告也没有固定的格式、内容要求，更类似于感想的形式。但是，整体已经具备了预习-听讲-实验-报告的流程，即在课前预习实验讲义，上课时先听老师讲解，然后完成实验内容，并作记录（主要是拍照），课后撰写实验报告。

第三阶段就是进行十个正式实验。仍然是分为几个小组，按照组别轮换进行实验。正式实验的流程与预科实验相同，但是十个实验涵盖了力学、热学、电磁学、光学的知识，需要一定的数学物理知识对原理进行分析。实验中也需要完成正确的步骤操作，采集到所需要的数据。一般预科实验三点多就可以做完，但是正式实验往往要到四点半之后，可见其复杂性更胜一筹。在实验后，还需要撰写实验报告，在下周实验时交给上一个助教，评分后再取回。实验报告需要用提供的模板，规定包含原理、目标、数据处理、作图、思考题等等内容，但是对文风、编排顺序等没有硬性规定。有的老师还有特别要求（如手写）。课程成绩有相当一部分由正式实验的实验报告的成绩决定。

最后一阶段是正式实验结束后又附加的两个演示实验。演示实验的要求最低，顾名思义，只需要大致预习，然后看着老师做就可以了。两个演示实验，每个只花了半小时。撰写的实验报告类似预科实验的要求，但两个实验只需要合写一篇。正式实验中也穿插有演示实验，但是在正式实验的报告中无需写相关内容，也不需要额外撰写报告（具体依照老师要求而定）。

教学的软硬件配置

教学楼大约有 10 个实验室，分别存有不同的实验仪器，承担着不同的实验任务。因此在上实验课时，需要到对应的实验室去。实验室主要集中在七楼，有一个实验室在四楼。实验仪器则是从专门生产仪器厂家订购的，普遍价格较高。经历了四年的“磨炼”，实验仪器们已经有不少损坏。有一些损坏可以通过设计一定的实验操作绕过，另一些损坏则需要寻求老师帮助调换仪器。事实上，仪器的好坏也在一定程度上影响着实验的顺利程度。

对一个同学而言，一学期要上 13 节实验课。但是每周有四天，每天又有很多组，因此需要请很多助教老师来上课。助教老师们主要是高能所、物理所、工热所的博士（或硕士，未知）。即使是同一个实验，不同的助教老师也有不同的上课风格、报告要求、评分标准，但整体而言大多数都非常认真、友好耐心（只要你听话）。

实验报告集

实验报告是对实验过程的分析、概括和总结。单凭实验报告，已经能了解实验的内容。但是，由于预习环节的存在，实验讲义也是实验的一部分。因此，对于每一个实验，除了把撰写的报告，作图和原始数据放在一起外，还需要整合老师给的讲义资料。这样，一方面完善了实验的信息，另一方面也能与报告进行对比，了解是如何在讲义的基础上进行实验，对数据做了何种分析，又在实验过程中进行了什么变化，如何回答讲义中提出的问题。

至此，一个实验就按照讲义-报告-作图-数据的顺序整合完毕。接着是如何把这些实验排列起来。可以按照实验讲义的顺序，也可以按照时间顺序。这里采用后一种顺序，因为按照时间的顺序，可以看到实验报告的逐渐发展进步，更具有意义。

线性代数讲义集

Sun, 15 Jul 2018 00:00:00 +0000

正如你们在本页顶端所见，这本讲义是我大一下学期（2017-2018 春季学期）在中国科学院大学学习线性代数课程时整理的课堂讲义。根据我选择的班级，此门课程是由来自中科院数学与系统科学研究院的李子明研究员主讲。李老师讲课认真细致，在课后还会将手写的电子版课堂讲义上传以供大家复习使用。

不过，手写版的讲义使用起来或多或少有一些不便。而我恰好有些 Word 输入公式和排版的经验。有一次我为了防止在课上犯困，尝试着带上电脑，在课堂上将所讲的内容做成 Word 文档并导出成 PDF 格式，发现效果确实不错，不仅没有犯困，听课也更认真了。于是，接下来直到期末我便利用课上的时间将课堂内容录成初稿，课下再对着李老师上传的电子版讲义校对，同时修复了一些笔误，在步骤跳跃的地方补充了一些自己的理解。同时抽空将本学期之前的内容也文档化，并征得李老师同意，将初步成品放在公众号上与大家分享。在最后整理时，将出现的各定理等取了一句话描述的名字，并且在书末整理附上特殊符号表。这些确实是艰辛枯燥的工作，但作为一种复习的方式，坚持下来也还是有不少收获。同时值得一提的是线性代数课程配有每周一节的习题课。习题课分两个班，由助教老师上课。我所上的习题课是由张秉宇老师主讲。张老师风趣幽默，数学功力深厚，讲评习题、整理知识点、拓展内容对于学习线性代数都十分有价值，并且也很贴心地每周上传手写的电子版习题课讲义。后来我认识到，习题课的内容也是线性代数课程不可或缺的一部分，习题的解答与拓展和课堂所学内容相辅相成。因此，虽然原先计划是课堂讲义，但我认为还是应当加入习题课的部分。于是，我在张老师的习题课讲义中选取了最有价值的一系列题目和知识点，将其文档化并附在正课讲义的后面。

将手写版讲义文档化之后，大约有以下几点好处： 1、支持搜索内容； 2、美观性、可读性加强； 3、消除了大部分电子讲义中的笔误； 4、占用的存储空间大大减小，翻阅也更方便；当然，囿于本人时间精力和水平能力有限，也有以下一些不足与遗憾之处： 1、未能在目录及引用的各处添加超链接； 2、未能整理杜昊老师的习题课讲义； 3、由于时间较为仓促，可能有一些疏漏之处； 4、所取的定理等的名字可能有描述不到位的情况。使用这本讲义的同学需要注意以下几点： 1、书中定理等的名字大部分是依我对这部分内容的理解而取而非李老师所取； 2、书中定理等的序号在尽量保持与原讲义相同的情况下作了调整以规范； 3、习题集选中题目的编号 A-B，A 为习题课的周次，注意与作业的次数区分，B 仅为一次习题课中内容的编号，与实际的讲课顺序、习题顺序均无关； 4、虽然目录没有超链接，但是我整理了 PDF 的书签（或在一些软件中称为大纲），可以通过这一功能或通过目录的页码来进行快速跳转。

最后，感谢李子明老师、张秉宇和杜昊两位助教老师一学期的辛勤付出，感谢所有为完成这本讲义整理集提供各方面帮助的热心同学们。

庄逸 2018 年 7 月 15 日

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基础物理实验报告集