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淺談大學(xué)院校物理實(shí)驗
1計算機在大學(xué)物理實(shí)驗中的作用
物理實(shí)驗不同于一般的科研，尤其是大學(xué)的物理實(shí)驗需要學(xué)生自己進(jìn)行實(shí)驗的操作，得出數據，進(jìn)行數據的處理，寫(xiě)出實(shí)驗報告。學(xué)生進(jìn)行物理實(shí)驗鍛煉的是操作實(shí)踐能力，如果完全利用計算機進(jìn)行操作無(wú)疑會(huì )降低學(xué)生的動(dòng)手能力，所以計算機應該作為輔助手段，或者是發(fā)揮其在物理實(shí)驗中的特殊作用。
2多媒體技術(shù)在大學(xué)物理實(shí)驗中的應用
物理實(shí)驗的計算機應用其一就是利用多媒體技術(shù)進(jìn)行物理實(shí)驗的教學(xué)。隨著(zhù)科學(xué)技術(shù)的高速發(fā)展，傳統物理實(shí)驗的教學(xué)已經(jīng)無(wú)法適應現代社會(huì )的發(fā)展，勢必要求改變物理實(shí)驗的教學(xué)方法，而計算機尤其是多媒體技術(shù)的應用滿(mǎn)足了現在物理實(shí)驗的要求。
2.1利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)
大學(xué)物理學(xué)承擔著(zhù)培養新型人才的重任。物理實(shí)驗涉及面比較廣，但是實(shí)驗課時(shí)間有限，所以傳統的物理實(shí)驗往往無(wú)法讓學(xué)生充分的學(xué)習和操作，老師的講解也是“填鴨式”，完全按照課本的操作步驟讓學(xué)習進(jìn)修操作，得到的數據往往也是根據課本上的公式得出的。而對媒體技術(shù)的引入，能夠讓教師獲得最先進(jìn)、最前沿的物理實(shí)驗知識，讓學(xué)生的視野開(kāi)闊，動(dòng)手意愿更強，培養學(xué)生的創(chuàng )新意識和創(chuàng )新思維。能夠豐富實(shí)驗教材，方便學(xué)生進(jìn)行學(xué)習，客服傳統物理實(shí)驗教學(xué)的弊端。利用多媒體技術(shù)制作物理實(shí)驗教學(xué)的課件，能夠大大提高教學(xué)效果。物理實(shí)驗的操作過(guò)程往往不具體，有些抽象描述如果利用傳統的教學(xué)模式無(wú)法直觀(guān)的表達給學(xué)生，而多媒體技術(shù)能夠利用計算機的模擬技術(shù)，將一些抽象的描述具體化為圖像、表格等，讓學(xué)生能夠直觀(guān)了解物理實(shí)驗的信息。比如大學(xué)物理實(shí)驗當中的“霍爾效應”中平衡態(tài)的建立過(guò)程，就需要利用多媒體技術(shù)，將實(shí)驗中本來(lái)瞬間完成的動(dòng)作放慢，讓學(xué)生仔細的進(jìn)行觀(guān)察和理解。多媒體技術(shù)能夠使用計算機技術(shù)當中的PowerPoint，Flash等制作物理實(shí)驗課件，先讓學(xué)生近距離、科學(xué)的接觸物理實(shí)驗，能夠掌握模擬實(shí)驗的基本步驟，這樣在進(jìn)行具體的物理實(shí)驗過(guò)程當中就會(huì )得心應手，更好的鞏固已經(jīng)學(xué)習的理論知識。教師還可以利用網(wǎng)絡(luò )將已經(jīng)制作好的課件上傳到網(wǎng)上，方便學(xué)生自行學(xué)習。
2.2利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)管理
物理實(shí)驗過(guò)程中，由于實(shí)驗室的設備有限，所以一般上物理實(shí)驗課都需要老師進(jìn)行學(xué)生的登記，進(jìn)行學(xué)生成績(jì)的考察和記錄。這些工作通常比較繁瑣，浪費時(shí)間和精力。而多媒體技術(shù)的應用能夠方便老師利用計算機技術(shù)進(jìn)行學(xué)生登記。學(xué)生還可以利用計算機技術(shù)在網(wǎng)上提前進(jìn)行選課。多媒體技術(shù)在教學(xué)管理上的應用應該側重對管理系統軟件的開(kāi)發(fā)，按照物理實(shí)驗的特殊教學(xué)管理模式開(kāi)發(fā)相適應的系統軟件。
3計算機仿真實(shí)驗在物理實(shí)驗中的應用
隨著(zhù)仿真技術(shù)的快速發(fā)展，計算機仿真實(shí)驗也隨之出現了。所謂的計算機仿真實(shí)驗就是虛擬實(shí)驗環(huán)境，能夠節約實(shí)驗室資源的利用和消耗，是利用現代科技的典型。
3.1計算機仿真技術(shù)在物理實(shí)驗中的作用
目前計算機仿真技術(shù)應用于物理實(shí)驗當中，大多數高校學(xué)生都稱(chēng)仿真物理實(shí)驗儀器具有較高的仿真度、圖像和文字一起能夠增強學(xué)習的樂(lè )趣。其中，調節仿真儀器可以模擬真實(shí)的操作儀器，從而減少對真實(shí)儀器的損害，而且學(xué)生出現錯誤時(shí)候，能夠智能的提供幫助。再次，仿真實(shí)驗系統是利用計算機技術(shù)進(jìn)行的，所以能夠在網(wǎng)絡(luò )上進(jìn)行傳播，實(shí)現資源的共享。
3.2仿真實(shí)驗在物理實(shí)驗中應用的現狀
3.2.1仿真實(shí)驗在我國的產(chǎn)生和優(yōu)勢
我國對物理實(shí)驗中的仿真實(shí)驗起步比西方發(fā)達國家晚，但是后來(lái)者居上，我國也開(kāi)發(fā)了一些非常好的仿真軟件，主要集中于一些技術(shù)較先進(jìn)的單位，比如中國科技大學(xué)物理實(shí)驗中的仿真實(shí)驗，為物理實(shí)驗的教學(xué)模式提供了新的借鑒，該仿真實(shí)驗主要是充分發(fā)揮了計算機的功效，將教學(xué)內容和學(xué)習者的操作融為一體，方便了一些沒(méi)有接觸過(guò)實(shí)驗的學(xué)生進(jìn)行仿真模擬，對操作儀器和操作過(guò)程有了更加直觀(guān)的認識。仿真實(shí)驗在大學(xué)物理實(shí)驗中有很多優(yōu)勢，第一，仿真儀器可以進(jìn)行拆卸，從而更好地對儀器進(jìn)行觀(guān)察，讓學(xué)生和老師對儀器有更進(jìn)一步的了解和認識。第二，可以隨意產(chǎn)生實(shí)驗中待定的物理量，從而適應不同的學(xué)習階段要求，滿(mǎn)足不同學(xué)生的學(xué)習需求。第三，能夠模擬實(shí)驗的誤差，從而對實(shí)驗的質(zhì)量進(jìn)行綜合的評價(jià)。第四，將學(xué)生所做的物理實(shí)驗得出的數據進(jìn)行存儲，方便學(xué)生進(jìn)行查閱，方便分析資料。
3.2.2仿真實(shí)驗的具體案例
某大學(xué)的物理實(shí)驗面臨著(zhù)資源不充足和設備不先進(jìn)的局限，為了滿(mǎn)足更多學(xué)生的需求，為了方便教師對物理實(shí)驗的學(xué)生報告進(jìn)行更準確的核實(shí)，該校利用計算機仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)了新的物理實(shí)驗網(wǎng)絡(luò )教學(xué)管理系統，這個(gè)系統的基礎就是利用互聯(lián)網(wǎng)而產(chǎn)生的。整個(gè)系統的設置采用了教學(xué)大綱的實(shí)驗模式，包括實(shí)驗儀器、實(shí)驗原理等很多模塊，主要分為基本模塊和附加模塊。
4總結
物理實(shí)驗利用計算機能夠充分發(fā)揮技術(shù)的優(yōu)勢，人機對話(huà)和計算功能的優(yōu)勢能夠方便物理實(shí)驗的進(jìn)行。要想利用計算機技術(shù)，學(xué)生在做物理實(shí)驗前需要對計算機有一定的熟悉，應該學(xué)會(huì )使用微機和基本的Basic語(yǔ)言，所以，學(xué)校應該注意加強學(xué)生對計算機的使用，尤其是有關(guān)物理實(shí)驗的計算技。對于一些計算機技術(shù)好的學(xué)生可以鼓勵他們對編程問(wèn)題進(jìn)行解決，對于一些計算機技術(shù)比較差的同學(xué)，可以對他們進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的輔導。物理實(shí)驗的計算機應用很廣泛，利用多媒體技術(shù)進(jìn)行教學(xué)的改革，能夠將現代計算機技術(shù)和物理實(shí)驗的教學(xué)結合在一起，能夠保證大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)順利方便的展開(kāi)，并且取得良好的效果。真正的把多媒體技術(shù)和大學(xué)物理實(shí)驗課程結合起來(lái)，還需要很多的努力，教育工作者需要充分發(fā)揮積極性和主動(dòng)性，以便更加充分的發(fā)揮多媒體技術(shù)的作用。利用仿真實(shí)驗對物理實(shí)驗進(jìn)行提前的預習和進(jìn)行最終的復習，效果也事半功倍。本文中對仿真實(shí)驗在大學(xué)物理實(shí)驗中的教學(xué)進(jìn)行了必要的分析，指出了仿真物理實(shí)驗的一些優(yōu)勢和存在的不足。提出了一些合理的教學(xué)改進(jìn)方式，從而旨在提高物理實(shí)驗的教學(xué)質(zhì)量。
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