时间：2023-03-02 15:06:07
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关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性
1、引言
热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为:
Ⅰ、负电阻温度系数（简称NTC）的热敏电阻元件
常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数（简称PTC）的热敏电阻元件
常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。
2、实验装置及原理
【实验装置】
FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）以及控温用的温度传感器），连接线若干。
【实验原理】
根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为
（1—1）
式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为
（1—2）
式中 为两电极间距离， 为热敏电阻的横截面， 。
对某一特定电阻而言， 与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有
（1—3）
上式表明 与 呈线性关系，在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值，
以 为横坐标， 为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。
热敏电阻的电阻温度系数 下式给出
（1—4）
从上述方法求得的b值和室温代入式（1—4），就可以算出室温时的电阻温度系数。
热敏电阻 在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，B、D之间为一负载电阻 ，只要测出 ，就可以得到 值。
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当负载电阻 ，即电桥输出处于开
路状态时， =0，仅有电压输出，用 表示，当 时，电桥输出 =0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。
若R1、R2、R3固定，R4为待测电阻，R4 = RX，则当R4R4+R时，因电桥不平衡而产生的电压输出为：
（1—5）
在测量MF51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 ， ，且 ，则
（1—6）
式中R和 均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式（1—6）运算可得R，从而求的 =R4+R。
3、热敏电阻的电阻温度特性研究
根据表一中MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）之电阻~温度特性研究桥式电路，并设计各臂电阻R和 的值，以确保电压输出不会溢出（本实验 =1000.0Ω， =4323.0Ω）。
根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下G、B开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表（表二）。
表一 MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）之电阻～温度特性
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
电阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡电桥电压输出形式（立式）测量MF51型热敏电阻的数据
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
热力学T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1
根据表二所得的数据作出 ～ 图，如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ，即MF51型半导体热敏电阻（2.7kΩ）的电阻～温度特性的数学表达式为 。
4、实验结果误差
通过实验所得的MF51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示：
表三 实验结果比较
温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
参考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
测量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。
5、内热效应的影响
在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。
6、实验小结
通过实验，我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。
参考文献：
[1] 竺江峰，芦立娟，鲁晓东。 大学物理实验[M]
[2] 杨述武，杨介信，陈国英。普通物理实验（二、电磁学部分）[M] 北京：高等教育出版社
关键词： 大学英语教学 英语实验报告 个性化 自主学习
一、引言
《大学英语课程教学要求》指出，课程设置要“充分体现个性化，考虑不同起点的学生，既要照顾起点较低的学生，又要为基础较好的学生创造发展的空间；既能帮助学生打下扎实的语言基础，又能培养他们较强的实际应用能力尤其是听说能力；既要保证学生在整个大学期间的英语语言水平稳步提高，又要有利于学生个性化地学习，以满足他们各自不同专业的发展需要”。英语是一门强调实践的学科，需要学生在语言输入的前提下不断训练和输出，即输入—内化—输出。
二、大学英语实验报告的理论依据
1.“i+1”理论、“因材施教”原则。
“i+1”理论中的“i”是“input”的首字母，意思是“输入”，具体是指语言习得者的语言输入，“l”则是指习得者的已有语言能力，整体意思就是输入语言习得者已有的语言知识。而“i+2”和“i+0”（语言的输入高于或者低于语言习得者目前已有的水平），导致的结果必然是，学生感到所学的知识或者太难，不好接受；或者太容易，提不起学习的兴趣。《大学英语课程教学要求》中也有明确的规定，要求大学英语教学“应贯彻分类指导、因材施教”的原则，以适应个性化教学，从而满足提高大学生英语综合应用能力的实际需要。
2.建构主义教学。
英语实验报告以建构主义为理论依据，该理论认为，教学就是要努力创造一个适宜的学习环境，使学习者积极主动地建构他们自己的知识。教师的职责是促使学生在“学”的过程中，实现新旧知识的有机结合。学生是认知的主体，是教学的中心，是知识意义的主动建构者。根据建构主义的教学理念，教材不再是教师教授的内容，而成了学生意义建构的对象。在建构主义学习理论基础上建立起来的新的教学模式，基本“摒弃”了传统的以教师为中心的教学模式，完成了教材、教师、学生、媒体等相互关系的转变。建构主义明确了自主学习模式中学生和教师的角色定位。在这种教学模式下，教师在教学中肩负着“组织”、“监控”、“检测”、“敦促”、“参与”和“提供帮助”等职责，教师从以教授知识为主，变为以指导、辅导学生的学习为主，从舞台上的主角变为幕后导演，成为学生建构意义的帮助者、指导者。Holec将“自主”学习能力界定为管理自己学习的能力。
三、什么是“个性化’大学英语教学模式
“个性化”教学模式包括教师的教学与学生的学习两方面。从教的角度来讲，“个性化”教学的实质是“因材施教”；从学的角度来讲，“个性化”学习是自主学习、创造性学习，即每个学生在学习的过程中都表现出与他人不同的学习特色，如在学习目标、学习内容、学习手段、学习策略等方面充分体现个人的特色和特长。“个性化”大学英语教学模式是指大学英语这一学科为适应并促进学生个性的发展，使学生在学习和运用英语的过程中充分展现个性并发展个性而构建的一整套的大学英语教学系统。
四、大学英语实验报告的构建
1.实验内容。
每项实验报告包括三样东西：课程实验报告、课程实验教学大纲、本科教学实验讲义。
课程实验报告包括实验项目名称、实验目的及要求、实验内容、实验步骤、实验环境、实验结果与分析、教师评语。课程实验教学大纲包括课程名称、实验教学目的、学生实验报告撰写要求、学生实验成绩评定规则及方法等。本科教学实验讲义包括实验内容、目标及要求、实验准备、实验测评与考核等。
2.实验基本操作流程。
在课堂上观看有关实验资料，就有关片段向学生提问、归纳、总结、要求：
3.实验目的。
实验教学中创设、模拟真实的、充满张力的生活化的情境，每个学生都进入角色，大胆地展现自己。实验报告能丰富课堂教学和同学们的课余文化生活，提高同学们的英语表达能力，寓教于乐，让同学们在娱乐中学习，在活动中增进友谊、沟通和了解，并活跃课堂及校园英语学习氛围，真切地体现大学生的精神风貌和丰富多彩的校园生活，增强班级凝聚力，激发及提高同学们学习英语的兴趣和热情，锻炼学生的综合语言运用能力。
4.实验测评与考核。
学生实验测评与考核包括两项：学生表演英语实验项目时，组长们作为班上的评委，根据评分标准给演示小组现场打分；教师根据组长的评分评定学生实验报告的成绩。
五、大学英语实验报告的意义
1.建立了和谐的师生关系，培养了学生的参与意识。
传统的大学英语教学在一定程度上存在以教师、课堂、课本为中心的情况，教师“一言堂”现象非常突出，本该充满生机和活力的语言实践课变成抽象枯燥的“纯”语言知识的讲授课。大学英语实验教学，给予学生以尊重、理解和信任，建立民主平等、情感交融、合作交流的师生关系，让学生积极主动地参与课堂教学的全过程，发挥学生的主观能动性，促进学生个性的全面健康发展，培养学生的自学能力，突出学生在学习过程中的主体地位。英语实验报告证明这种教学模式锻炼了学生的自主学习能力，大大提高了学生的英语综合能力，培养了学生的创造性、合作精神等素质。
2.建构了以“学生为中心”的教学模式。
大学英语实验教学强调实验报告从学生的学习兴趣、生活经验和认知水平出发，倡导体验、实践、参与、合作与交流的学习方式和任务型的教学途径，发展学生的综合语言运用能力。为使学生敢于创新与面对挑战，必须为学生营造一个民主、平等、和谐、活跃的教学环境和宽松的心理环境，让学生敢动、想动、能动。大学英语教师应从学生的需要出发，尊重学生的独立性、主体性及首创精神，增进彼此尊重、信任，相互促进，采取民主教学方式，尊重学生的民利，与学生共同制订计划，讨论问题，从而构建以学生为主导、教师为指导的多样化教学模式，形成了以自主式和合作式为主的学习方式。
3.改进了我校“2+2”大学英语教学模式。
大学英语实验教学提供图、文、声像并茂的教学资源；内容既与课本紧密联系又远远超出课本；信息量丰富新颖，操练形式多样有趣；能够及时反馈信息，使学生始终得到指导；能够兼顾学生的个体差异；能够锻炼学生的独立自学能力；能够创造一个轻松愉快的学习环境；能够提供准确、规范、地道的语言输入；能够激发学习者的学习兴趣，提高学习效率。
4.合作性学习方式的介入。
合作性学习方式是指课堂教学中以小组学习为主的组织形式，已经在大学英语实验教学中得以应用。有五个共同的基本要素是不可缺少的（嘎斯基著，王坦译，《合作掌握学习的策略》）：一是积极的相互依赖，使小组成员确信他们“同舟共济”；二是面对面的交互作用，确保小组成员能直接交流；三是个体责任；四是合作技能，即与他人在小组中协同学习所需要的组织能力、交流能力、协同能力、相互尊重的态度等；五是集体创作加工，小组成员采取自我检查或反馈方式考查集体学习进行得如何并提出改进措施。
六、结语
大学英语实验教学越来越被高校重视，英语实验报告不仅培养学生个性化自主学习的能力，而且是培养学生实践技能及创新能力的一个重要部分，更是大学英语教学环节中不可缺少的一项，是任何教学手段都无法代替的，在大学英语教学中有着极其重要的意义。“没有个性，就没有鲜活的人的发展，就没有创造人才的呈现”。学生个性化自主学习一是促进潜能开发，最大限度地帮助教育对象开发生命潜能，从而推动个人学习与成功；二是促进终身学习，因为世界唯一不变的就是“变化，社会变化越来越快，信息和知识的更新速度更快，适应社会变化的唯一途径就是不断学习和终身学习；三是学以致用，个性化教育更注重学中做，做中学，自我超越最终实现自我学习、自我教育、独立思考和自我创造，从而真正达到“学习和思维的自由与超越”。
参考文献：
[1]大学英语课程教学要求[M].2007.9.
[2]Krashen，S.D.The Input Hypothesis：Issues and Implications[M].London：Longman.1985.
[3]Jane Piaget，The Origins of Intelligence in Children，1952.
[4]刘爱军.大学英语实验教学体系的构建与实施[J].外语界，2012，4.
[5]余丽华等.倡导个性化，优化大学英语课堂教学[J].江西农业大学学报，2016，4.
实验者: 赖凯涛、张志诚 实验时间: 2000/4/3
气温: 21.6 ℃ 大气压: 101.2 kpa
实验一 恒温水浴的组装及其性能测试
目的要求 了解恒温水浴的构造及其构造原理，学会恒温水浴的装配技术； 测绘恒温水浴的灵敏度曲线； 掌握贝克曼温度计的调节技术和正确使用方法。 仪器与试剂 5升大烧杯 贝克曼温度计 精密温度计 加热器
水银接触温度计 继电器 搅拌器 调压变压器
实验步骤 3.1 实验器材，将水银开关、搅拌器等安装固定。按电路图接线并检查。
3.2 大烧杯中注入蒸馏水。调节水银开关至30℃左右，随即旋紧锁定螺丝。调调压变压器至220v，开动搅拌器（中速），接通继电器电源和加热电源，此时继电器白灯亮，说明烧杯中的水温尚未达到预设的30℃。一段时间后，白灯熄灭，说明水温已达30℃，继电器自动切断了加热电源。
调节贝克曼温度计，使其在30℃水浴中的读数约为2℃。安装好贝克曼温度计。关闭搅拌器。每1分钟记录一次贝克曼温度计的读数，一共记录12个。 开动搅拌器，稳定2分钟后再每1分钟记录一次贝克曼温度计的读数，一共记录12个。 将调压变压器调至150v（降低发热器的发热功率），稳定5分钟,后再每2分钟记录一次贝克曼温度计的读数，一共记录10个。 实验完毕，将贝克曼温度计放回保护盒中，调调压变压器至0v。关闭各仪器电源并拔去电源插头。拆除各接线。 4 实验数据及其处理
表1 不同状态下恒温水浴的温度变化，℃
220v,不搅拌
4.170
4.130
4.080
4.030
4.010
4.070
4.160
4.155
4.150
4.130
4.115
4.095
4.070
4.055
4.030
4.010
220v,搅拌
4.540
4.620
4.610
4.570
4.510
4.465
4.420
4.370
4.320
4.270
4.220
4.180
4.130
4.090
4.740
4.940
150v,搅拌
4.810
4.680
4.610
4.510
4.410
4.315
4.225
4.130
4.440
4.680
4.580
4.490
4.390
4.320
4.230
4.140
图1 不同状态下恒温水浴的灵敏度曲线
一,用氧弹热量计测定萘的燃烧热
二,明确燃烧热的定义,了解恒压燃烧热与恒容燃烧热的差别
三,了解热量计中主要部分的作用,掌握氧弹热量计的实验技术
四,学会雷诺图解法校正温度改变值
仪器与试剂
氧弹卡计贝克曼温度计普通温度计压片器分析天平台秤万用电表点火丝剪刀直尺镊子扳手苯甲酸柴油氧气钢瓶氧气减压阀
实验数据及其处理
贝克曼温度计读数
苯甲酸
柴油
苯甲酸
柴油
样品质量g
序号
初段
末段
初段
末段
W2
W2
1
2.157
3.458
1.528
3.440
2.2500
39.1769
2
2.162
3.461
1.533
3.480
W1
W1
3
2.169
3.464
1.538
3.520
1.5718
38.5392
4
2.175
3.467
1.541
3.550
样重
样重
5
t>2.180
3.469
1.542
3.558
0.6782
0.6377
6
2.185
3.470
1.544
3.561
点火丝
7
2.190
3.471
1.546
3.568
L2
L2
8
2.194
3.472
1.547
3.570
20
20
9
2.198
3.473
1.549
3.575
L1
L1
10
2.203
3.475
1.550
3.572
16
5.8
消耗
消耗
4
14.2
初段斜率
初段截距
初段斜率
初段截距
0.0051
2.153
0.0023
1.529
末段斜率
末段截距
末段斜率
末段截距
0.0018
3.458
0.0131
3.467
升温中点
12
升温中点
align=right>12.5
中点低温
中点高温
中点低温
中点高温
2.215
3.480
1.558
3.625
温升
1.265
温升
2.066
水值J/℃
14191
热值J/g
45920
4实验讨论
固体样品为什么要压成片状？
答：压成片状易于燃烧，和氧气充分接触，且易于称中。
2．在量热学测定中，还有哪些情况可能需要用到雷诺温度校正方法？
答：实验中要用到温度差校正的都可以用。
能力培养方面
首先是创新思维的整体提升，在自己的已有的知识层面上进行陌生知识的学习与理解，不仅仅是学习难度的提升，更是创新意识的培养。大二上学期接触水性木器漆，刚开始对这方面一窍不通，学习难度很大，很多知识对于我们的眼界都是很难想象的，有时候更是一脸茫然的，陌生带给我们恐惧与畏怯，但同时带给我们惊奇与渴望。这期间让我在创新思维上有了提升。
其次在合作能力上，也得到了很大的提升。创新实验内容较多，历时较长，仅靠一个人的努力很难获得成功。从项目开始到结尾，每个人都时刻在提出自己的意见与学习心得，工作的分担以及相互的交流让我少走了很多弯路。
最后在创新实践方面，最深的体会就是首先要确定创新的方向和目标，其次善于勤于思考，主动动手动脑。创新实验是一个长期的，复杂的实验，不是只要按着老师讲的步骤做就行了。每一步都需要独立思考。其中会遇到很多困难，这个时候除了寻找帮助，最重要的还是自己思考。通过思考与改进，使实验产品更加完善。
素质提高方面
通过这次大学生创新实验项目，不仅在学习实践方面收获颇多，也让我在为人处事方面更加成熟稳重。创新实验极大地磨砺了我的耐心与细心，也让我学会了坚持与不怕失败的精神，我的与人沟通的能力也有所提升，结识了不少良师益友。与此同时，它也提高了扩展思维能力增强了合作意识，在实践方面也有很大的提升。希望以后还能更多地参加类似的活动，充实我的大学生活。
一.实验目的
1.观察弦上形成的驻波
2.学习用双踪示波器观察弦振动的波形
3.验证弦振动的共振频率与弦长、张力、线密度及波腹数的关系
二.实验仪器
XY弦音计、双踪示波器、水平尺
三 实验原理
当弦上某一小段受到外力拨动时便向横向移动，这时弦上的张力将使这小段恢复到平衡位置，但是弦上每一小段由于都具有惯性，所以到达平衡位置时并不立即停止运动，而是继续向相反方向运动，然后由于弦的张力和惯性使这一小段又向原来的方向移动，这样循环下去，此小段便作横向振动，这振动又以一定的速度沿整条弦传播而形成横波。 理论和实验证明，波在弦上传播的速度可由下式表示：
=
ρ
1
------------------------------------------------------- ①
另外一方面，波的传播速度v和波长λ及频率γ之间的关系是：
v=λγ-------------------------------------------------------- ②
将②代入①中得 γ
=λ1
-------------------------------------------------------③ ρ1
又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得 γ
n=2L
------------------------------------------------------ ④ ρ1
四 实验内容和步骤
1.研究γ和n的关系
①选择5根弦中的一根并将其有黄铜定位柱的一端置于张力杠杆的槽内，另一端固定在张力杠杆水平调节旋钮的螺钉上。
②设置两个弦码间的距离为60.00cm，置驱动线圈距离一个弦码大约5.00cm的位置上，将接受线圈放在两弦码中间。将弦音计信号发生器和驱动线圈及示波器相连接，将接受线圈和示波器相连接。
③将1kg砝码悬挂于张力杠杆第一个槽内，调节张力杠杆水平调节旋钮是张力杠杆水平（张力杠杆水平是根据悬挂物的质量精确确定，弦的张力的必要条件，如果在张力杠杆的第一个槽内挂质量为m的砝码，则弦的张力T=mg，这里g是重力加速度；若砝码挂在第二个槽，则T=2mg；若砝码挂在第三个槽，则T=3mg…….） ④置示波器各个开关及旋钮于适当位置，由信号发生器的信号出发示波器，在示波器上同时显示接收器接受的信号及驱动信号两个波形，缓慢的增加驱动频率，边听弦音计的声音边观察示波器上探测信号幅度的增大，当接近共振时信号波形振幅突然增大，达到共振时示波器现实的波形是清晰稳定的振幅最大的正弦波，这时应看到弦的震动并听到弦振动引发的声音最大，若看不到弦的振动或者听不到声音，可以稍增大驱动的振幅（调节“输出调节”按钮）或改变接受线圈的位置再试，若波形失真，可稍减少驱动信号的振幅，测定记录n=1时的共振频率，继续增大驱动信号频率，测定并记录n=2,3,4,5时的共振频率，做γn图线，导出γ和n的关系。
2.研究γ和T的关系 保持L=60.00cm，ρ
1保持不变，将1kg的砝码依次挂在第1、2、3、4、5槽内，测出n=1
时的各共振频率。计算lg r 和lgT，以lg2为纵轴，lgT为横轴作图，由此导出r和T的关系。
3.验证驻波公式
根据上述实验结果写出弦振动的共振频率γ与张力T、线密度ρ关系，验证驻波公式。
1、弦长l1、波腹数n的
五 数据记录及处理
1.实验内容1-2 数据 T=1mg ρ1=5.972 kg/m
数据处理：
由matlab求得平均数以及标准差 1.平均数 x1=117.5600 2.标准差 σx=63.8474
最小二乘法拟合结果： Linear model Poly1:f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 40.38 (39.97, 40.79) p2 = -3.58 (-4.953, -2.207)
Goodness of fit:SSE: 0.508R-square: 1
Adjusted R-square: 1RMSE: 0.4115
此结果中R-square: 1 Adjusted R-square: 1说明，此次数据没有异常点，并且这次实验数据n与γ关系非常接近线性关系，并可以得出结论：n与γ呈正比。
2.实验内容 3.4数据
1.平均数 x1= 62.20xx 2.标准差 σx=308.2850
最小二乘法拟合结果： Linear model Poly1:f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 =0.4902 (0.4467, 0.5336) p2 = 1.574 (1.553, 1.595) Goodness of fit:SSE: 0.0001705R-square: 0.9977
Adjusted R-square: 0.9969RMSE: 0.007539
由分析可知，此次数据中并没有异常点，并且进行线性拟合后R-square: 0.9977 Adjusted R-square: 0.9969，因为都极其接近1，所以说此次拟合进行的非常成功，由此我们可以得出相应的结论：lgT与lgγ是线性关系。
六.结论
验证了弦振动的共振频率与张力是线性关系
也验证了弦振动的共振频率与波腹数是线性关系。
七.误差分析
在γ和n关系的实验中，判断是否接近共振时，会有一些误差，而且因为有外界风力等不可避免因素，所以可能会有较小误差。
在γ与T实验中，由于摩擦力，弦不是处于完全水平等可能产生较小的误差。
附录（Matlab代码）
%%实验1 %一
A=[1 37.2 2 76.9 3 117.1 4 158.1 5 198.5];
p1=mean(A(:,2)); %平均数 q1=sqrt(var(A(:,2))); %标准差
figure
plot(A(:,1),A(:,2),'o') hold on lsline
xlabel('n 波腹数');
ylabel('γ（Hz） 频率');title('γ和n的关系');
[k b]=polyfit(A(:,1),A(:,2),1);%拟合直线
%二
% T（kg） LgT（kg） γ(Hz) Lgγ(Hz) B=[1 0.00 37.2 1.57 2 0.3 53.6 1.73 3 0.48 65.0 1.81 4 0.60 72.5 1.86 5 0.70 82.7 1.92];
x=B(:,1); y=B(:,3);
figure
loglog(x,y) %x，y 都为对数坐标 plot(B(:,2),B(:,4),'o') hold on lsline
流体力学综合实验
姓名：
学号：
班级号：
实验日期：2016
实验成绩：
流体力学综合实验
一、实验目的：
1.
测定流体在管道内流动时的直管阻力损失，作出λ与Re的关系曲线。
2.
观察水在管道内的流动类型。
3.
测定在一定转速下离心泵的特性曲线。
二、实验原理
1、求
λ
与Re的关系曲线
流体在管道内流动时，由于实际流体有粘性，其在管内流动时存在摩擦阻力，必然会引起流体能量损耗，此损耗能量分为直管阻力损失和局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流动（如图1所示）时的阻力损失可根据伯努利方程求得。
1
1
2
以管中心线为基准面，在1、2截面间列伯努利方程:
图1
流体在1、2截面间稳定流动
2
因u1=u2，z1=z2，故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为
流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由范宁公式求得，其表达式为
由上面两式得：
而
由此可见，摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为
式中：-----------直管阻力损失，J/kg；
------------摩擦阻力系数；
----------直管长度和管内径，m；
---------流体流经直管的压降，Pa；
-----------流体的密度，kg/m3；
-----------流体黏度，Pa.s；
-----------流体在管内的流速，m/s；
流体在一段水平等管径管内流动时，测出一定流量下流体流经这段管路所产生的压降，即可算得。两截面压差由差压传感器测得；流量由涡轮流量计测得，其值除以管道截面积即可求得流体平均流速。在已知管径和平均流速的情况下，测定流体温度，确定流体的密度和黏度，则可求出雷诺数，从而关联出流体流过水平直管的摩擦系数与雷诺数的关系曲线图。
2、求离心泵的特性曲线
三、实验流程图
流体力学实验流程示意图
转子流量计
离心泵
压力表
真空压力表
水箱
闸阀1
闸阀2
球阀3
球阀2
球阀1
涡轮流量计
孔板流量计
∅35×2钢管
∅35×2钢管
∅35×2铜管
∅10×2钢管
四、实验操作步骤
1、求
λ
与Re的关系曲线
1)
根据现场实验装置，理清流程，检查设备的完好性，熟悉各仪表的使用方法。
2)
打开控制柜面上的总电源开关，按下仪表开关，检查无误后按下水泵开关。
3)
打开球阀1，调节流量调节闸阀2使管内流量约为10.5，逐步减小流量，每次约减少0.5，待数据稳定后，记录流量及压差读数，待流量减小到约为4后停止实验。
4)
打开球阀2，关闭球阀1，重复步骤（3）。
5)
打开球阀2和最上层钢管的阀，调节转子流量计，使流量为40，逐步减小流量，每次约减少4，待数据稳定后，记录流量及压差读数，待流量减小到约为4时停止实验。完成直管阻力损失测定。
2、求离心泵的特性曲线
1)
根据现场实验装置，理清流程，检查设备的完好性，熟悉各仪表的使用方法。
2)
打开控制柜面上的总电源开关，按下仪表开关，先关闭出口阀门，检查无误后按下水泵开关。
3)
打开球阀2，调节流量调节阀1使管内流量，先开至最大，再逐步减小流量，每次约减少1，待数据稳定后，记录流量及压差读数，待流量减小到约为4后停止实验，记录9-10组数据。
4)
改变频率为35Hz，重复操作（3），可以测定不同频率下离心泵的特性曲线。
五、实验数据记录
1、设备参数：
；
；
2、实验数据记录
1）求
λ
与Re的关系曲线
铜管湍流
钢管湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
1
8.7
3.14
1
11.1
4.65
2
8.3
2.90
2
10.5
4.20
3
7.9
2.66
3
9.9
3.78
4
7.5
2.40
4
9.3
3.38
5
7.1
2.21
5
8.7
3.00
6
6.7
1.97
6
8.1
2.61
7
6.3
1.77
7
7.5
2.25
8
5.9
1.55
8
6.9
1.97
9
5.5
1.38
9
6.3
1.68
10
5.1
1.21
10
5.7
1.40
11
4.7
1.04
11
5.1
1.16
钢管层流
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
1
40
935
2
36
701
3
32
500
4
28
402
5
24
340
6
20
290
7
16
230
8
12
165
9
8
116
10
4
58
2、求离心泵的特性曲线
30Hz离心泵数据记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
1
15.65
-2200
28000
694
2
14.64
-2000
31000
666
3
13.65
-1800
37000
645
4
12.65
-1200
40000
615
5
11.62
200
42000
589
6
10.68
47000
565
7
9.66
100
50000
549
8
8.67
1000
51000
521
9
7.67
1500
55000
488
10
6.63
1800
59000
468
11
5.62
1800
60000
442
12
4.58
2000
67000
388
13
0.08
0.0022
0.083
166.9
35Hz离心泵数据记录
序号
流量
真空表
压力表
电机功率
1
18.27
-500
42000
1052
2
17.26
-400
48000
998
3
16.24
-300
51000
972
4
15.26
-300
56000
933
5
14.27
-200
61000
906
6
13.28
-200
65000
861
7
12.27
-200
68000
824
8
11.27
-100
71000
798
9
10.26
76000
758
10
9.26
-100
80000
725
11
8.26
82000
682
12
7.26
-100
89000
653
13
6.27
150
90000
626
14
5.26
180
100000
585
15
4.43
200
110000
528
六、典型计算
1、求
λ
与Re的关系曲线
以铜管湍流的第一组数据为例计算
T=22℃时，ρ≈997.044kg/m3
μ≈1.0×10-3Pa∙s
以管中心线为基准面，在1、2截面间列伯努利方程
P1ρ+u12+gz1=P2ρ+u22+gz2+hf
因u1=u2，z1=z2，故流体在等径管的1、2两截面间的阻力损失为
hf=∆Pρ=3.14*10001000=3.15J/kg
u=qvA=qvπ4d12=8.73600×0.0007548=3.202m/s
;
Re=duρμ=0.031×3.202×997.0440.001=98960.27
因为hf=λ∆Pρ
;
所以λ=∆Pρd1l2u2=3.15×0.0311.2×23.2022=0.01587
其他计算与此相同。
2、求离心泵的特性曲线
湍流铜管：管长L2=1.2m；管内径d2=31mm
铜管湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
8.7
3.14
3.202
98960.27
0.01587
2
8.3
2.90
3.055
94410.37
0.01611
3
7.9
2.66
2.907
89860.48
0.01631
4
7.5
2.40
2.760
85310.58
0.01633
5
7.1
2.21
2.613
80760.68
0.01677
6
6.7
1.97
2.466
76210.78
0.01679
7
6.3
1.77
2.318
71660.89
0.01706
8
5.9
1.55
2.171
67110.99
0.01704
9
5.5
1.38
2.024
62561.09
0.01745
10
5.1
1.21
1.877
58011.19
0.01780
11
4.7
1.04
1.730
53461.3
0.01801
钢管湍流
序号
qv(m3h)
∆p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
11.1
4.65
4.085
126259.7
0.01444
2
10.5
4.20
3.864
119434.8
0.01458
3
9.9
3.78
3.643
112610
0.01476
4
9.3
3.38
3.423
105785.1
0.01495
5
8.7
3.00
3.202
98960.27
0.01517
6
8.1
2.61
2.981
92135.43
0.01522
7
7.5
2.25
2.760
85310.58
0.01530
8
6.9
1.97
2.539
78485.73
0.01583
9
6.3
1.68
2.318
71660.89
0.01620
10
5.7
1.40
2.098
64836.04
0.01649
11
5.1
1.16
1.877
58011.19
0.01706
湍流钢管：管长L3=1.2m；管内径d32=31mm
钢管层流
层流钢管：管长L1=2m；管内径d1=6mm
序号
qv(Lh)
∆p(pa)
u(ms)
Re
λ
1
40
935
0.393
2351.03
0.06084
2
36
701
0.353
2111.74
0.05631
3
32
500
0.314
1878.43
0.05083
4
28
402
0.275
1645.12
0.05338
5
24
340
0.236
1411.81
0.06145
6
20
290
0.196
1172.52
0.07547
7
16
230
0.157
939.22
0.09353
8
12
165
0.118
705.91
0.11928
9
8
116
0.079
472.60
0.18869
10
4
58
0.039
233.31
0.37737
2、离心泵的特性曲线
以第一组数据为例，n=30Hz
T=23℃时，ρ≈997.044Kg/m3
μ≈1.0×10-3Pa∙s
以水平地面为基准面，离心泵进口压力表为1-1截面，离心泵出口压力表为2-2截面，在此两截面之间列伯努利方程
P1ρg+u12g+z1+H=P2ρg+u22g+z2+Hf
因为
Hf≈0
;
所以H=
P2-P1ρg+u2-u12g+∆Z
∆Z=Z2-Z2=0.2m
;
进口直径D=50mm
;
出口直径d=40mm
u1=qvA1=qvπ4D2=15.653600×π4×0.052m/s=2.215m/s
;
u2=qvA2=qvπ4d2=15.653600×π4×0.042m/s=3.458m/s、
H=3.647mH2O
N=N电∙η电∙η传
;
η电=0.75
;
η传=0.95
N=694×0.75×0.95=494.5W
η=NtN
;
Nt=qHρg=3.647×15.65×997.044×9.81/3600W=155.26W
η=155.26494.5×100%=31.36%
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
1
15.65
3.647
494.5
31.36%
2
14.64
3.889
474.5
32.60%
3
13.65
4.440
459.6
35.83%
4
12.65
4.647
438.2
36.45%
5
11.62
4.672
419.7
35.15%
6
10.68
5.173
402.6
37.29%
7
9.66
5.439
391.2
36.49%
8
8.67
5.422
371.2
34.41%
9
7.67
5.756
347.7
34.50%
10
6.63
6.113
333.5
33.02%
11
5.62
6.197
314.9
30.04%
12
4.58
6.876
276.45
30.95%
30Hz离心泵的特性曲线
35Hz离心泵的特性曲线
序号
流量Qv(m3h)
扬程
轴功率
效率
1
18.27
5.036
749.55
33.35%
2
17.26
5.586
711.08
36.84%
3
16.24
5.833
692.55
37.16%
4
15.26
6.298
664.76
39.28%
5
14.27
6.756
645.53
40.58%
6
13.28
7.125
613.46
41.91%
7
12.27
7.394
587.10
41.99%
8
11.27
7.656
568.58
41.23%
9
10.26
8.125
540.08
41.94%
10
9.26
8.515
516.56
41.47%
11
8.26
8.684
485.93
40.11%
12
7.26
9.387
465.26
39.80%
13
6.27
9.444
446.03
36.07%
14
5.26
10.446
416.81
35.82%
15
4.43
11.455
376.20
36.65%
七、实验结果分析与讨论
1、求
λ
与Re的关系曲线
实验结果：由关系曲线可以看出，钢管层流实验中，雷诺数与摩擦阻力系数在双对数坐标中呈线性关系，摩擦阻力系数只与流动类型有关，且随雷诺数的增加而减小，而与管壁粗糙度无关；在铜管湍流与钢管湍流实验中，摩擦阻力系数随雷诺数增加而趋于一个定值，此时流体进入完全阻力平方区，摩擦阻力系数仅与管壁的相对粗糙度有关，与雷诺数的增加无关。
结果分析：实验结果基本与理论相符合，但是也存在误差，如：在钢管层流实验中，在雷诺数在1870~2000范围内，雷诺数Re增大，λ并不随Re增大而减小，反而增大。产生这种现象可能是因为在Re为1870~2000范围内时已经非常接近于湍流，导致其规律与理论出现偏差。此外，还有可能是因为设备本身存在的误差，即流量调小至一定程度时，无法保证对流量的精准调节，使结果出现误差。
减小误差的措施：a.在实验正式开始前对设备进行检查，确认设备无漏水等现象再开始实验；b.进行流量调节时，每次应以相同幅度减小c.调节好流量后，应等待3分钟，等读数稳定后再进行读数。
2、离心泵的特性曲线
实验结果：有实验数据和曲线图可以看出，扬程随流量的增加而降低，轴功率随流量的增加而升高，效率随流量的增加先升高后降低。随着转速增大，三者均增大，由实验结果可以看出，基本符合Qv＇Qv=n＇n、H＇H=n＇n2、N＇N=n＇n3的速度三角形关系。
结果分析：实验结果与理论规律基本符合，在转速为35Hz时结果较理想，但是在转速为30Hz时，虽然符合基本规律，但是效率明显过低。造成这种现象的主要原因是转速过低，设备存在的设备误差更大，改善方法是在较高转速下进行实验。
减小误差的方法：a.在实验正式开始前对设备进行检查，确认设备无漏水等现象再开始实验；b.进行流量调节时，每次应以相同幅度减小c.调节好流量后，应等待3分钟，等读数稳定后再进行读数。d.在转速稍高的条件下进行实验。e.读数压力表时指针摆动幅度大，应在均匀摆动时取其中间值。
六、实验思考与讨论问题
1、直管阻力产生的原因是什么？如何测定与计算？
答：流体有粘性，管壁与流体间存在摩擦阻力。用压力计测定所测流体在所测水平等径管内流动的压差,一定要水平等径，p=ρhf就可求得直管阻力。
2、影响本实验测量准确度的原因有哪些？怎样才能测准数据？
答：管内是否混入气泡，流体流动是否稳定。排出管内气泡，改变流速后等待2~3min待流体流动稳定后记录数据。
3、水平或垂直管中，对相同直径、相同实验条件下所测出的流体的阻力损失是否相同？
答：不同，根据伯努利方程可知，垂直管高度差将影响阻力损失。
气温: 21.6 ℃ 大气压: 101.1 kpa
实验七：二组分固枣液相图的测绘
一.目的要求
1）、分析法测绘铅-锡二元金属相图，了解固-液相图的基本特点
2）、学会热电偶的制作、标定和测温技术
3）、掌握自动平衡记录仪的使用方法
二.仪器 试剂
自动平衡记录仪
热电偶
电炉、泥三角 、坩锅钳
纯sn、含sn为20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及纯pb（坩锅上的记号分别为1、2、3、4、5、6）
三.实验数据及处理
热电偶工作曲线
pb
sn
h2o
相变温度 ℃
323
232
100
平台高度 格
61.9
47.3
28.1
曲线斜率
6.6118
曲线截距
-84.269
步冷曲线
pb %
20
40
60
80
100
折点高度 格
47.4
43.8
41.2
47.5
56.5
62.3
平台高度 格
40.5
40.5
40.4
40
39.9
39.9
折点温度 ℃
229
205
188
230
289
328
平台温度 ℃
228
184
183
180
180
325
热电偶工作曲线
pb～sn相图
四.提问思考
1.步冷曲线各段的斜率以及水平段的长度与哪些因素有关？
答：对于斜率来说，与平衡记录仪的走纸速度和混合物中各物质的比例有关；对于水平长度来说，与控制冷却速度有关。
2.根据实验结果讨论各步冷曲线的降温速率控制是否得当。
答：在本次实验中，我们并没有采取降温控制，不过各平台明显，所以，由此看来，我们操作得当！
3.如果用差热分析法或差示扫描发来绘制相图，是否可行？
答：由于样品在吸热中相变较多，造成热容变化很大，与参比物相差甚远，造成基线发生漂移，因此，用以上两种方法不可行。
4.试从实验方法比较测绘气—液相图的异同点。
关键词：奥尔夫团体音乐治疗；大学生；社交焦虑；疗效机制
中图分类号：J611.2文献标识码：ADOI：10.3969/j.issn1003-7721.2013.02.018
音乐治疗是一门集音乐、医学和心理学为一体的新兴的边缘学科。它是“一个系统的干预过程，在这个过程中，治疗师利用音乐体验的各种形式，以及在治疗过程中发展起来的，作为治疗的动力的治疗关系来帮助被治疗者达到健康的目的”[1]。奥尔夫团体音乐治疗作为音乐治疗众多方法中的一类，它是德国著名音乐家卡尔·奥尔夫（Carl Orff）所创立的奥尔夫音乐教学法在音乐治疗领域的运用。由于它遵循的一些原则和团体音乐治疗中的一些治疗原则相吻合，因此作为一种音乐治疗的手段被运用于团体音乐治疗中。本研究通过奥尔夫团体音乐治疗对存在不同程度社交焦虑的大学生进行团体辅导，探讨以奥尔夫团体音乐治疗形式改善大学生社交焦虑现状的有效途径，制定切实可行的奥尔夫团体音乐治疗方案并验证其成效。
一、问题的提出与假设
1.问题的提出
现代社会，良好的交往能力不仅是社会发展、个人事业成功的重要条件，而且是个人心理健康的保证。大学阶段是人一生中心理发展最为重要的关键时期之一，是大学生的心理走向成熟、人格趋于完善和稳定，确定自己未来的发展目标的重要时期。大学生思维活跃，求知欲强，情感丰富，他们对人际交往的需求处于人生的最高峰。然而有相当一部分的大学生因社交焦虑而导致人际交往的需求得不到满足，从而造成人际关系失调，影响大学生的身心健康。我国现有大学生心理健康的调查文献中，可以看出大学生人际关系和焦虑问题是影响大学生心理健康诸因素中较为严重的问题。金华等人的研究表明：“中国正常人SCL90评定结果的初步分析”，18-29岁这个年龄段的人际敏感均分最高，而在这个年龄段上的人际敏感分高于其它因子的评分，焦虑分值也是这个年龄段为最高”[2]；彭纯子等人在湖南高校的调查表明：“约有16.26%的大学生存在比较严重的社交焦虑”[3]；李英等人的研究结果表明：“有27.2%的大学生被试处于高交往焦虑，18.5%的被试非常羞怯，14.1%存在高度交流恐惧，最困扰大学生的主要是小组讨论、会议交流和2人交谈”[4]。从这些研究中我们可以看到，大学生由于社交焦虑从而导致人际交往的问题是比较严重的，这对大学生的身心健康构成了潜在的、现实的威胁。如何帮助大学生更好地应付日常生活中的社交困惑，保持良好的心理健康水平，己经成为关心教育，关注大学生成长的所有人士非常关注的问题。人类心理的适应，最主要的就是对于人际关系的适应，所以人类心理的病态，主要也是由于人与人之间关系失调而来。因此，有必要运用专业的方法对大学生的社交焦虑进行团体心理干预，以促进他们的心理健康。
针对目前存在的问题，一些心理学家和心理健康教育从业人员进行了多方面的积极的尝试和探索。本研究在他们研究的基础上，借鉴他们的成功的经验，以团体音乐治疗中的奥尔夫团体音乐治疗的理论和实践为基础，采用症状自评量表（SCL90）、社会回避和苦恼量表（SAD），交往焦虑量表（IAS）、SPSS11.5数据处理软件等作为研究工具，通过奥尔夫团体音乐治疗的干预模式，检验奥尔夫团体音乐治疗对改善大学生社交焦虑状况的效果。研究假设：
第一，前测实验组和对照组在SCL90、IAS、SAD得分基本一致。
第二，后测实验组在SCL90、IAS、SAD中的各个指标呈下降的趋势，焦虑因子明显改善、交往能力增强、自我接纳程度增高。
第三，后测对照组在SCL90、IAS、SAD中的指标没有明显的改善。
第四，奥尔夫团体音乐治疗能有效地改善大学生社交焦虑的状况，学会情绪管理，提升他们的社会交往能力和心理健康水平。
二、研究过程
1.研究方法
本研究运用文献法查阅中外大量相关文献，设计奥尔夫团体音乐治疗的可行性方案；运用测量法对研究对象进行团体辅导前和辅导后的测量，全部问卷和量表都由研究对象自行填写；运用实验法按照设计好的辅导方案对研究对象进行辅导干预；运用统计分析法使用SPSS11.5软件包对实验数据进行分析处理。
2.研究工具
（1）SCL·90症状量表（Symptom Checklist 90，SCL90）（见附录一）
此量表由迪洛葛迪斯（Derogatis）编制，此表包含90个项目，十个因子，分别为躯体化、强迫症状、人际关系敏感、抑郁、焦虑、敌对、恐怖、偏执、精神病性和其它。每题采用5点评分，症状从无到严重分别评为1、2、3、4、5，得分越高表示症状越明显，心理健康状况越差。可以评定一个特定的时间，通常是评定一周以来的时间。此量表已较广泛应用在心理咨询与心理治疗中，有较好的信效度报告。
（2）社交回避及苦恼量表（Social Avoidance and Distress Scale）（见附录二）
此量表为沃森和弗伦德（Watson&Friend）编制，此量表得分高的人，在实际交往中焦虑程度较高，反之亦然。SAD量表中的所含的28个条目中，14条用于评价社交回避（一种行为表现），14条用于评定社交苦恼（一种情感反应）；两个分量表的信度系数分别为0.85及0.87。
（3）交往焦虑量表（Interaction Anxiousness Scale）（见附录三）
此量表为利里（Leary）编制， 交往焦虑量表（IAS）用于评定独立于行为之外的主观社交焦虑体验倾向，含有15条自陈条目，按“一点儿也不符合”到“非常符合”分别记1一5分。其总评分从15分（社交焦虑程度最低）到75分（社交焦虑程度最高）。
3.研究对象
本研究的研究对象为武汉某大学06、07级学生，通过自愿报名参加。对参与的学生进行症状自评量表（SC—L90）、社交回避及苦恼量表（SAD）进行测试，筛选出SCL—90的焦虑因子大于2，SAD总分高于13分、焦虑分量表高于7分、回避分量表高于12分的报名者48人，平均年龄在18—20岁之间，组成研究对象。将48人分为实验组与对照组，其中实验组24人，女生14人、男生10人；对照组24人，女生15人、男生9人。考虑到团体音乐治疗形式的干预，每一组治疗团体的人数不宜超过12人，因此又将实验组的成员分为两组，每组12人进行奥尔夫团体音乐治疗，数据统一计算。对照组的成员不做任何干预。
4.研究程序
（1）场地与设备
场地：武汉某大学排练教室。
设备：钢琴、打击乐器—大鼓、小鼓、手鼓、三角铁、碰铃、木鱼、响板等，CD音响一套，软垫13个。
（2）团体类型
本团体是为了帮助大学生克服社交焦虑而设置的。该团体并不针对严重的精神病患者，而只是运用音乐治疗中情绪影响认知的原理，采用奥尔夫团体音乐治疗的形式来解决大学生中的社交焦虑困绕问题。
（3）团体目标
该团体通过奥尔夫团体音乐治疗活动要达到如下目的：
第一，了解焦虑情绪的来源，学会管理自己的情绪。
第二，对团体成员建立信任感，愿意诉说自己的认识与情感。
第三、通过与团体中与自己有相同问题人交往，摆脱生活的困境与孤独感。
第四、接纳自己，接纳别人，获得自尊自信。
第五，能把在团体活动中学会的新体验与经验，运用到具体生活情境中。
（4）团体性质
结构化：本次团体采用结构式方法，分10次课进行，每次1.5小时。考虑到团体发展阶段性特点，在课程内容的设置和形式采用上有一个配合团体接触、磨合、发展、成熟的层层演进过程。
封闭式：为了保证整个课程的效果，出于客观评估的需要，也是为了间接地培养团体成员之间相互承担责任的理念，将团体定位为封闭式的方式。
同质性：考虑到本次评估课程的目的需要，本次团体辅导选择希望改善社交焦虑、提升人际交往能力的大学生中有社交焦虑的大学生组成同质组，进行团体音乐辅导，当然实际上，这些同质组成员之间也存在个体差异，如焦虑状态的程度差异、性别差异等等。
（5）成员对象
武汉某大学06、07级学生共48人，其中实验组24人，对照组24人。
（6）团体时间安排
2008年9月—10月，每周2次，共10次完成。
（7）评估方法
量表评估：
a.实施实验前测，对全部48位被试成员进行症状自评量表（SC—L90）、社交回避及苦恼量表（SAD）、交往焦虑量表（IAS）的问卷填写，当场回收，进行结果统计，作为前测数据保留。
b.实施团体辅导，对实验组24位成员进行奥尔夫团体音乐治疗的干预。每次1.5小时，对照组暂不做任何干预，等实验组结束后另行安排时间进行辅导。
c.实施实验后测：在实验组进行完奥尔夫团体音乐治疗的干预后，全部48位被试成员再次进行症状自评量表（SC—L90）、社交回避及苦恼量表（SAD）、交往焦虑量表（IAS）的问卷填写，当场回收，结果作为后测的数据保留。
d.运用SPSS11.5对数据进行统计分析。
主观状况自述：
团体结束后，通过开放式问卷，了解团体辅导的效果。
5.奥尔夫团体音乐治疗活动方案设计
整个奥尔夫团体音乐治疗活动分为四个阶段。即：初始阶段—自我探索阶段—自我发展阶段—结束阶段。每次活动以《你好歌》开始，以《再见歌》结束，每次结束前都有讨论，分享彼此的感受，澄清存在的矛盾和问题。中间部分由五大类构成：
（1）热身与放松：放松分主动式放松（主要是治疗师通过引导肢体动作达到放松目的）与接受式放松（治疗师通过放松音乐引导放松）两种。
（2）语言类：通过声音、词汇、歌谣，加上节奏元素，配以乐器伴奏，形成声部配合。
（3）声势：通过声音（自己身体发出的声音—如：嗓音、拍手、拍腿、捻指、跺脚，和乐器发出的声音）打节奏。
（4）器乐：通过音高乐器、打击乐器进行独奏、齐奏、分声部演奏等。
（5）肢体活动：听指令做动作、姿势，以及舞蹈等。
团体辅导实施方案
阶段[]次数[]目标[]活动内容
初始阶段[]第1、2次[]相互认识；简介活动设计及预期目标；进行集体规范；建立人际信任气氛；增强小组凝聚力与参与度。[]简单介绍音乐治疗中的情绪—认知原理；签定团体约定书；用音乐节奏介绍自己；学习《你好歌》、《再见歌》；声音游戏。
自我探索阶段[]第3、4、5、6次[]引导成员觉察自己在社交中的焦虑情绪和反应；认识和探讨社交焦虑产生的因素和对自己的影响；促进小组成员间的交流，打破孤独感；[]声音的传递与声音的合奏；节奏接龙与节奏模仿；为熟悉的歌曲填新词；为简单的旋律集体配伴奏；简单的集体舞蹈。
自我发展阶段[]第7、8、9次[]学会管理和处理自己在社交中的焦虑情绪；增强自我认识和自我接纳；认识他人，接纳他人；寻找自己在人际交往中的优缺点，建立交往信心；加强小组间的交流。[]在音乐中进行肢体放松；寻找和谐的声音；在团体音乐中创造新的音乐；团体舞蹈中的即兴动作创造。
结束阶段[]第10次[]整理团体经验的心得，体验彼此的肯定与支持，鼓励继续成长，处理分离情绪。[]接受式的音乐放松与想象；用声音表达自己的情绪；在团体舞蹈中告别。
三、结果分析与讨论
1.结果分析
实验组前测与后测各独立样本的差异检验
表4结果表明：实验组被式与对照组被式后测比较，在IAS量表、SAD量表总分及社交回避与社交苦恼分量表、SCL90量表的人际敏感、焦虑、恐怖、强迫、躯体化、抑郁等因子分上差异显著，除了抑郁因子的P
2.讨论
奥尔夫团体音乐治疗是在音乐活动参与下采用团体情境的方式进行的一种心理辅导形式。在本次的团体辅导中，通过运用奥尔夫团体音乐治疗的技术，对团体成员实施了四个阶段的团体音乐治疗，包括初始阶段、自我探索阶段、自我发展阶段、结束阶段。通过团体内人际交互作用，促使个体在交往中通过观察、学习、体验来认识自我、探讨自我、接纳自我。调整改善与他人的关系，学习新的态度与行为方式，习得良好的情绪管理方式，提升人际交往能力。本研究显示，经过10次的奥尔夫团体音乐治疗，从分析数据和主观评价两方面来看，实验组被式减缓了社交焦虑的主观体验，在SCL90的人际敏感、躯体化、强迫、抑郁、恐怖、偏执和焦虑等因子；以及社交回避与苦恼上都有显著改善。
在本次的奥尔夫团体音乐治疗的干预过程中，笔者感受到奥尔夫团体音乐治疗对于改善大学生社交焦虑的独特的疗效机制主要表现在以下几个方面：
第一，团体中的情绪抒泄：我们每一个人在生活中都会有不如意的时候，常会有许多苦恼的心情。由于没有机会向别人倾诉，或者向别人透露，这些痛苦的情绪只能压抑在心中，久而久之会影响身心健康，所以情绪的抒泄是非常重要的。社交焦虑主要是对暴露在陌生人面前或可能被别人注视的一个或多个社交场合产生持续、显著的畏惧情绪，并且影响当事人的生活。一般来说，我们大多数人在见到陌生人的时候多少都会觉得紧张，这是人类正常的反应，随着交往的加深，大多数人会逐渐放松，继而享受交往带来的乐趣。而社交焦虑者的紧张不安和恐惧情绪一直存在，不能通过日常生活方式得到缓解。而同质、安全的团体给被式提供了有效的、真实的暴露环境。让焦虑者直接面对焦虑情境是社交焦虑治疗最重要的方式。在本次的奥尔夫团体音乐治疗的干预中，首先为同质的小组成员创造了一个不可回避的焦虑情境（团体小组），应用音乐放松，让团体成员体会焦虑情绪与身体的关系。当焦虑时，我们的身体是紧张的，那么当我们的身体处于放松状态时，我们的焦虑情绪就会降低或消除。利用音乐伴奏下的肢体放松，如：音乐中的水母运动、降落伞的韵律、圣诞歌中的雪人融化、木偶音乐加工厂等活动，让小组成员亲身体会身体放松的状态，进而感受在这种状态下的情绪状态，并努力把这种状态带到团体互动活动中。在活动后的讨论中，许多成员感觉“舒服多了，轻松了许多，心情好象也好了许多……”[5]。在从生理上体会身体放松以后，为小组成员创设心理层面的焦虑情绪抒泄方式，例如“让我们在音乐中相识”的团体律动舞蹈中，每段音乐的结束部分都是一个长音，要求小组成员在长音时，第一、二次要用目光去寻找任意一个小组成员，友好地和他进行目光接触；第三次要寻找伙伴握手；第四次在握手的同时向对方问好……。根据消除焦虑情绪的一个重要的方法就是减低焦虑者自我专注的倾向，将注意力由自我专注转移到互动对方的行为上，特别是在团体小组中的非语言行为的互动中（目光的接触、手势的运用等）可明显减低当事人因自我专注所带来的干扰，从而有效改善或消除焦虑情绪。在“让我们在音乐中相识”的音乐活动中，小组成员从刚开始的目光游移，表情紧张到后来的轻松，面带微笑地和同伴互相问好。在活动后的讨论中，有的成员说：“刚开始好害怕，也不好意思，感觉很紧张，心想要是我看他，他不那么友好，或是冷漠我，那多尴尬呀！可慢慢地觉得大家都很热情，也就放松了。到后来就想赶紧多找几个人问好。这个活动很好玩，要是生活中跟人交往也是这样该多好啊！……”[6]。大家在这次讨论中还澄清了“我是不是把人都看得太灰暗了，所以搞得让自己在人多的时候就紧张不安，生怕出错。今天的体验让我很愉快，也让我想到了点什么，其实大家还是很友好的，没那么可怕……”[7]。从活动和讨论中，我们可以看到，通过音乐活动，小组成员的焦虑情绪得到了抒泄，从而改善了社交焦虑的状况。
第二，团体中的接纳：我们每个人生活在社会中，如果不被别人接受与容纳，就会感到孤苦伶仃，无所依托。若被人拒绝或排斥，更令人孤独、寂寞、压抑，而导致心身疾病。所以相互的尊重和接纳是人际交往的基础，也是所有团体干预效果的基础。团体的接纳是小组成员们在运作过程中形成的凝聚力。由于团体的接纳，有了一种尊重、肯定、和谐与温暖的氛围，小组成员们身在其中感受到一种安全的人际环境，使他们不再害怕和焦虑，敢于去尝试新的情绪、行为与认知的表达方式。对他人的接受和容纳的多少标志着一个人内心的开放程度，在奥尔夫团体音乐治疗的音乐活动中，小组成员建立起了相互信任的关系，使得他们能更多地表达自己以及有更多的机会看到别人的自我表达，在自我表达过程中，内心隐藏的情感、观念得到了其他成员的共鸣，于是他们能够打开封闭的自我，也能体验到来自他人的真实接纳和理解，进而让自己的内心更加开放地接纳自己和他人。在一次“节奏传递”的活动中，大家围坐一圈依次打节奏，因为社交焦虑的人非常不习惯、甚至害怕在人群面前单独表现，于是明显紧张不安，治疗师在活动开始前预先和大家进行了沟通，要求大家在别人打节奏时要注意倾听，当某个成员打错了或没接上时，我们等一等，并用鼓励的眼光告诉他，没关系，你再来一次会做的很好的。在整个活动中，大家彼此鼓励，互相支持，从怯生生、断断续续的演奏到后来的流畅、有序、动听的演奏与合奏状态。活动在愉快的气氛中结束。后来的讨论中，小组成员的感受是因为大家都在无条件的互相接纳，感觉内心走得很近，没有什么陌生感，在倾听他人时，学习到了从内心的角度去理解他人，接纳他人。感觉这样很愉快。因此团体的接纳对社交焦虑情绪的缓解非常重要。
第三，团体成员的共同性：心理适应不良的人常常会有一个共同的特点，就是当自己遇到不幸、遇到困难、犯了错误时，常常自责自怨，误以为天底下就自己最倒霉、最不幸。尤其是有些内容羞于启齿，自己无法接受，加重了心理负担与痛苦，只好在自羞自惭中折磨自己，结果严重地影响了情绪和生活。而在团体的音乐治疗活动中，通过音乐大家互相交流，于是有机会从其他成员的身上发现与自己类似的经历、遭遇，共同的困难和体验，顿时发现自己并不孤单，会感到如释重负。一种同病相怜、风雨同舟的感受使得个体放松了自己，降低了焦虑，减少了防御心理，互相帮助，共同面对困难，一起进步。在一次“歌曲填词ABC”的活动中，有这样一段歌词：“我们都在里 ，要把 的种子撒播到我四方；我们要在 里 ，要把带进每个人的心上； 会带给你 ，也会带给你和”[8]。为空白处填上能表达你真实心情的词，并说出原因。有些成员填的词是“恐怖、焦虑、迷茫、恨，以及渴望温暖、得到关爱、获得理解、不再迷惘……”[9]。在后来的小组讨论中，当小组成员诉说自己所填之词都是自己在人际交往中的真实感受时，一下子得到了很多成员的响应。气氛热烈起来，大家好象突然间找到了知音一样，没有了隔阂，拉近了距离，一起分享感受，共同面对，释放了心情。有效降低了焦虑的情绪状态。
第四，团体成员间的互动：在奥尔夫团体音乐治疗的干预中，成员间信任关系的建立，给团体提供了一个安全的社会交往环境，减少了成员的心理防御。在团体中，随着团体治疗的深入，每个人不同的行为模式和思想观念很容易在团体中暴露出来。不同的行为和思维模式必然引起矛盾冲突和内心的不良体验，这些情况在每个人的日常生活中是容易避免的，但在团体环境中却是很难避免的，团体的环境迫使成员不得不去面对一些人际间的冲突和内心的焦虑不安。于是他们在团体音乐的互动活动过程中去寻找解决的途径和方法，这样团体就为成员提供了机会，让他们可以试验和发现自己与别人交往的能力，评价个人真实的人际交往情况。 通过团体成员在音乐活动中的交互经验，成员不但看清了自己的社交情况，还可以具体学习基于对别人的信任和关爱所发展出来的基本礼仪，以及有效沟通和融洽共处的社交技巧和方法。例如在一次“节奏乐器大合奏”的音乐活动中，大家分成了三个小组，为《小星星》的旋律配伴奏。每个小组在讨论用什么样的乐器和节奏为旋律配伴奏时，都出现了分歧，刚开始时，大家比较畏缩，不知道怎么办，有的小组成员沉默不语，有的有些烦躁，无法进行下去。但任务毕竟是要完成的，慢慢地大家在尝试每样乐器的音色和演奏效果后，逐渐找到了协调的方式，最后在小组成员的齐心协力下，每组的演奏都各具特点，达到了和谐。在后来的讨论中，小组成员的感受是，刚开始出现矛盾时很想不做了，要在平时的生活中，我肯定逃了，但是老师布置的任务必须完成，想逃也逃不掉了，可是后来真正面对时，也不觉得那么难半，最后的合奏效果还不错。这次的体验让我触动最大的是：只要大家勇敢地去面对出现的矛盾，一起努力，积极地去寻找解决的办法，终究会有好结果的，而且在这个过程中，大家互相理解，不断地调和出现的分歧，使大家也变得更亲近了，我想以后大家一定会成为好朋友的。通过这次的音乐活动，成员们习得了一些人际交往的的正性反馈和良好经验，使他们能建立起信心，降低焦虑，以放松的心态去面对社会互动关系。这种温暖而真实的团体互动关系，使他们改变了对人与人相互作用的看法，这将对他们以后在真实的社会交往中建立积极的态度和健康的行为大有裨益。
第五，团体指导者与成员的互动：团体指导者是团体互动系统中的核心，由于团体治疗干预策略的制订和实施都是由指导者来确定，并且在团体活动中，要求指导者既要担任指导者的角色，又要担任参与者的角色。那么指导者的自如、轻松、真诚的社交风格都成为成员效仿的对象，而且他在把握团体目标不偏离的同时，还要与每个成员达成一种温暖信任的亲密关系。在团体的互动过程中，指导者熟练的咨询技巧、敏锐的察觉和应变能力都是必须的，特别是要能够敏锐地觉察出团体中每个成员的情绪并运用团体的力量来对个体的焦虑进行干预，并对团体活动过程中的某些“突发事件”（如成员间的冲突等）做出回应。如在“声音回旋曲”的音乐活动中，有的成员很害怕，不敢开口，明显地出现焦虑情绪，指导者及时地澄清，声音的准不准、好不好听没有关系，只要你尝试了，那种参与的感受才是最重要的，刚开始可能会有些困难，但是不要紧，你一定能做好的。并且要求每个人都努力地去倾听别人的声音，即使不那么美妙我们也要鼓励他把声音传下去。指导者理解的话语和良好的共情给了大家不少的支持，大家的焦虑情绪出现了缓解，在整个活动过程中，在指导者的带领下没有一个人掉队，大家努力地去参与，也慢慢地开始享受音乐活动带来的乐趣。最后大家在余音缭绕中结束了愉快的活动。收到了良好的治疗效果。
综上所述，我们发现社交焦虑存在于人群中的比率还是很高的，而且表现形式多样。社交焦虑产生的原因是多方面的，但主要涉及生理、心理、社会等多个方面。就生理、心理因素来说，负性的情绪、和负面的认知方式、消极的应对方式、习得性无助等与社交焦虑有关；就社会因素来说，良好的人际关系的状态被证明对于预防和改善社交焦虑有作用。我们有理由相信，上面三方面的改变将对于改善社交焦虑起作用。
在我国的学校心理辅导中，通过团体辅导提高学生心理健康水平的研究有不少。从辅导形式上看，利用音乐治疗来针对具有某种心理困难（如社交焦虑）的特殊群体的治疗性的团体还不多；从研究探讨的视角来看，许多研究也证实了团体辅导对于改善大学生的社交焦虑是有作用的。但是，深入地探讨团体辅导，特别是团体音乐治疗是通过哪些因素的作用达到改善社交焦虑的目的的，即团体音乐治疗对于改善社交焦虑的作用机制的研究还不多见。因此，本文这方面作了一些有益的尝试和研究，希望本研究能够为我国学校大学生团体辅导的研究提供一些可供参考的资料。
四、结论与展望
1.结论
第一，实验组被试在IAS、SAD量表、SCL90的总分、以及人际敏感、抑郁、强迫、恐怖、偏执和焦虑等因子分量表上的前后测得分差异显著。对照组被试在以上量表上的前后测之间没有显著的差异。
第二，实验组与对照组被试在前测的IAS、SAD和SCL90量表上得分的差异性上不显著，实验组与对照组被试在后测的IAS、SAD和SCL90量表上得分的差异性显著。
第三，实验组经过奥尔夫团体音乐治疗干预后，社交焦虑明显降低，与社交焦虑相关的因素方面有了明显改善。
第四，实验组成员经过干预后的人际交往能力有了明显改善。
第五，实验组成员在干预后的讨论中，普遍认为团体辅导使他们增强了与人交往的信心、增加了对他人和自己的了解，同时经过团体音乐治疗的训练，学会了调节自己的情绪，减少了对他人的戒备心，能够比较放松地与人交往，自觉效果良好。
第六，奥尔夫团体音乐治疗对于改善大学生社交焦虑的独特的疗效机制主要表现在团体中的情绪抒泄、团体中的接纳、团体成员的共同性、团体成员间的互动、以及团体指导者与成员的互动。
然而本研究也有局限性。其一，研究的样本属于小样本，并且由于实验条件的限制，样本只来源于同一所大学的学生，实验的普遍性意义可能会受到一定的影响，尚需进一步加大样本的研究，在今后的研究中，加大样本量的同时，也可考虑在各类学校进行进一步的研究；其二，本次研究在筛选社交焦虑大学生作为样本时，只采用了量表进行筛选，未采用结构化的访谈，这有可能不利于收集更细化、准确的信息。在今后的研究中加以完善。再次，由于研究时间的限制，只在干预前后进行了测量，测查奥尔夫团体音乐治疗改善大学生社交焦虑的短期效果，未能做长期的跟踪，因此，干预的长期效应如何将进行跟踪，以弥补本研究在这方面的遗憾。
