高等教育论文--试析仿真实验在物理实验教学中的作用

类别:毕业论文  时间:2012-06-20   已浏览: 992 次
    论文摘要:物理实验教学过程中,仿真实验可以起到缓解实验室硬件资源不足、提高实验教学效果的作用,并营造多元化教学模式;尽管仿真实验在实验教学过程中起到了一定的积极作用,但同时也存在一定的弊端。通过实际教学的探索和实践,讨论了物理仿真实验在教学中的积极作用和不足之处。 

  论文关键词:仿真实验;物理实验;创新 
   
  物理实验是物理学和科学实验的重要部分,在物理学的创立和发展中物理实验占有十分重要的地位,同时在推动其他科学、工程技术的发展中也起到重要的作用。 
  大学物理实验是学生进入大学后接收系统实验方法和实验技能训练的开端,是理工类各专业学生进行科学试验训练的重要基础。它的目的是:(1)培养学生的以下几方面的科学实验工作能力:即正确使用仪器、进行测量、出来数据、分析结果以及撰写实验报告等,使学生初步掌握实验科学的思想和方法;(2)培养学生的创新意识和科学思维,使学生掌握实验研究的基本方法,提高学生的创新能力和分析能力;(3)提高学生的科学素养,培养学生严格、细致、实事求是、认真严肃、一丝不苟的科学态度,培养学生积极主动的探索精神以及团结合作、爱护国家财产的道德品质;(4)培养学生善于动脑、乐于动手、讲究科学方法、遵守操作规程、注意安全等科学习惯。总之,是为学生今后的学习和工作奠定一个良好的实验基础。 

  一、物理实验教学中存在的问题 

  (一)由于学校扩招及多很实验设备耗资太大、实验室不能购买等原因,很多高校实验室存在仪器设备落后、实验项目单一等问题。严重制约了实验教学质量的提高及实验室的建设和发展,不利于培养与时俱进的人才。 
  (二)每个实验开始之前,都要求学生进行预习,但是学生在写预习实验报告时,往往是照抄照搬教材上的内容,对于实验原理、设备、操作步骤和操作过程中的注意事项根本没有用心去阅读并体会,这样的应付性劳动,极大的限制了学生的思维。 

  二、物理仿真实验在教学中的积极作用 

  (一)提高教学质量和效率 
  物理仿真实验是虚拟环境下进行的实验,实验仪器主要是虚拟仪器,只需购置计算机等少量的硬件资源和软件《大学物理仿真实验》即可开设实验。《大学物理仿真实验》分为三部分,包含了凯特摆测重力加速度、核磁共振、螺线管磁场及其测量、检流计的特性、单透镜物理实验、分光计实验、空气比热容比测定、电子荷质比的测定、杨氏模量、迈克耳逊干涉仪、牛顿环测量曲率半径、介电常数的测量等丰富的实验内容,只要将仿真软件安装到计算机上,就可以进行软件里面的任何实验,这就解决了实验室仪器设备落后、实验项目单一的问题,而且由于有丰富的资源,更有利于学生自主开发实验,故更利于培养学生的创造能力和创新思维。有些实验仪器比较昂贵,易于损耗,普通高校一般难以开出。而仿真实验能营造一个虚拟的实验环境使无法开设的实验得以开设,学生只要在装有《大学物理仿真实验》软件的电脑上就能进行整个实验的操作,并且能看到测量结果完成实验。由于是在虚拟环境下进行的实验,所以不存在仪器设备的损坏,操作者的心理压力小,更乐于去动手,在操作过程中遇到问题解决问题。 
  仿真实验是一种新的实验方式,它利用计算机把实验目的、实验仪器、实验内容、教师指导和学生操作有机地融为一体。如果学生在做实验之前没接触过该实验仪器,很多学生就会拿着书与仪器的部件一一进行对照,甚至在不清楚仪器正确使用方法和操作注意事项的情况下而进行了错误的操作,导致实验中断、仪器损坏。仿真实验中实验仪器的关键部位能够拆卸,增强学生对仪器功能的熟悉和使用方法的训练。而如果课前学生通过仿真实验进行预习,对实验所用仪器的整体结构建立起直观的认识后,那么上面损坏仪器的情况出现的几率就会大大降低。比如分光计的调整与使用实验,每台仪器近乎万元,让学生在对仪器毫不熟悉的情况下直接接触实验仪器会增加仪器受损的风险。所以我们首先进行分光计的仿真实验教学,学生通过仿真实验的学习,对仪器的结构和调试技术有了整体认识,而通过计算机操作,也掌握了一定的操作技巧,然后我们再让学生去做相关实物实验。而对于实验难度较高的实验,也是先进行仿真实验教学,再进行实物实验,如此就缩短了做实验的时间。通过仿真实验的学习后,学生对实验有一个整体的认识,然后在进行实物实验时会感到心中有数,操作起来更轻松,这样就大大提高了实验教学的效率和质量。 
  (二)营造多样化教学环境。我们学院专门拿出一间计算机机房作为物理仿真实验室,每周周一至周五开放,学生可以随时去进行实验操作。如果学生自己拥有计算机,便可在课外继续实验亦可以通过网络进行自学,为学生对实验的课前预习和课后复习带来了方便。计算机仿真实验使实验教学走出实验室,克服了实验教学长期受到场地、课时限制的困扰,使实验教学内容在时间和空间上得到延伸,学生能够充分的学习和掌握实验教学内容,这也利于学生根据自己的兴趣选择实验,可满足不同层次学生的需求,极大的调动了学生学习的积极性。 
  (三)对于实物实验,实际操作中由于仪器的缺陷、实验环境以及人为不当操作等因素的影响,致使结果误差较大,从而影响学生对实验的兴趣。仿真实验采用虚拟的实验环境,最大限度地避免了实际中存在的各种不利因素,实验结果较准确,所以通过仿真实验可以极大地增强学生科学实验的信心,有利于培养学生实事求是的科学实验态度,是对传统实验一个有益的必要的补充。 

  三、仿真实验在教学中的不足之处 

  尽管仿真实验在实验教学过程中有一定的积极作用,但它仍具有有一定的局限性。一方面,仿真实验中的仪器相对比较精确,使学生不能通过数据处理、误差分析等环节训练来体验和分析产生误差的主要原因。另一方面,在使用仿真软件的过程中,对仪器的操作主要是通过鼠标点击来实现,缺乏真实感,并且缺少实际动手的机会,从而减少了学生在实验中遇到实验故障并排除故障的机会。 

  四、结论 

  综上所述,我们清楚的知道,仿真实验不能完全取代实物实验,为了更好的教学质量,最好的办法是在教学过程中将仿真实验与实物实验相结合,正确处理好仿真实验与实物实验之间的关系,开创物理实验教学的新模式,使仿真实验在教学中起到应有的作用。

相关文章阅读

1、怎么写出"抢眼"的简历 据统计,规模较大的企业一般每周要接收500份至1000份电子简历,其中的80%在管理者浏览不到30秒种后就被删除了。要让别人在半分钟内通过一份邮件对你产生兴趣,其难度与跟用人单位直接见面相比难得多,关

2、“九不”准则检查简历 简历成功率大大提高   在寄出简历之前,你不妨用“九不”准则来检查一下简历。   1、简历的修饰。不要因为省钱而去使用低廉质粗的纸张。检查一下是否有排版、语法错误,甚至水、咖啡渍。在使用文字处理软件时,使用拼写检查项并请

3、精彩活动展示--强音酷跑节 由奇瑞瑞虎7、艾瑞泽5携手中国移动咪咕善跑倾情打造的“强音酷跑节”系列活动已经开始启动招募啦!合肥、苏州、大连、青岛、西安、成都、长沙、广州!8个城市,8场夜跑,每周1场,遍及全国,东西南北,想

4、创业热线很火爆 ■4位专家手不离电话,至答疑活动结束时,仍不时有人打来电话咨询   ■省会创业指导中心主任柴玉文承诺要邀请专家为一创业者提供上门服务   ■持《就业失业登记证》的创业者,三年内可按每户每年8000

5、手握证书真的可以让我们在搞找工作的时候高枕无忧吗 很多大学生在大学四年校园生活的时候,就已经树立起了自己的人生目标和职业发展规划,他们有着积极向上的努力奋斗的拼搏精神,丝毫也没有浪费大学校园的时间,到大四那一年,手里往往

6、大学期间做兼职能给自己带来什么好处 为什么那么多大学生都争先恐后的加入兼职行列,显然就侧面的意味着,做兼职能给自己带来一定的帮助和利好影响。那么,大学期间做兼职能给自己带来什么好处?下面我们就围绕这个话题做一下具体的解释,希望

7、如何度过职场消极期 人在职场身不由己,如何在这个“江湖”中,混出个名堂来,不仅要眼耳通用,还要小心自己的弱点被暴露。一旦不慎曝光,此刻,职场人士最担心的问题莫过于担心上司将自己打入“冷宫”。此时此刻,如何度过尴尬的日子,

8、大学期间做兼职能带来哪些好处 既然越来越多大学生都纷纷在高校期间从事兼职,那么就侧面的印证,确实兼职从业能够给大家带来一些利好影响,否则大家为什么不将这些时间放在娱乐项目上?那么,大学期间做兼职能带来哪些好处?下面

9、淘宝兼职开店怎么获得高盈利 之所以现在有越来越多人选择开淘宝店铺,主要是因为他们发现淘宝创业起点投入比较少,大多数人都能够满足,而且最重要的是,淘宝这种模式在国内市场大环境之下的认可度高,群众基础好,后期的推

10、怀念旧时光《一》 “时不待人”,时光总会在不经意间从我们的指缝间偷偷溜走,无法倒流。那些年,已经注定成为了过往,成为了回忆点点滴滴的片段,甚至于有的已经烟消云散,模糊不清,成为泡影。 那些年那些事,至今依旧浮现在