虛擬仿真實(shí)驗大學(xué)物理論文

　　1實(shí)驗成績(jì)評定不能客觀(guān)反映學(xué)生的實(shí)驗能力

　　物理實(shí)驗課程是一門(mén)實(shí)踐性很強的基礎課程，傳統的實(shí)驗成績(jì)評定是根據學(xué)生完成實(shí)驗的情況給予評定的，通常是教師根據學(xué)生實(shí)驗課的表現與實(shí)驗數據的處理來(lái)評定的，因此具有很大的主觀(guān)性，不能完全客觀(guān)地反映學(xué)生實(shí)驗能力的差異，這也是部分學(xué)生對物理實(shí)驗不感興趣的主要原因之一。

　　2虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)的優(yōu)勢與不足

　　在引入虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)平臺以后，我們開(kāi)始嘗試使用新的虛擬實(shí)驗室，選取了部分學(xué)生參與虛擬實(shí)驗的教學(xué)過(guò)程，讓學(xué)生和老師共同參與虛擬實(shí)驗的設計、調試和研究。經(jīng)過(guò)幾年的教學(xué)實(shí)踐，我們取得了一些初步的經(jīng)驗和結論。

　　2．1虛擬仿真實(shí)驗可以豐富實(shí)驗教學(xué)的內容

　　作為傳統物理實(shí)驗內容的重要補充，虛擬仿真實(shí)驗也是學(xué)生認識物理現象，掌握物理知識的，培養實(shí)驗能力的一個(gè)重要的途徑。我們通過(guò)教學(xué)實(shí)踐發(fā)現，虛擬仿真實(shí)驗具有很強的可設計性，既可以完成一些傳統的驗證性實(shí)驗，也能開(kāi)發(fā)成為具有創(chuàng )新性的設計性實(shí)驗和綜合性實(shí)驗，特別是對于一些物理原理較復雜的、實(shí)驗圖像較明顯的力學(xué)和光學(xué)實(shí)驗，使用虛擬仿真教學(xué)，更能激發(fā)學(xué)生學(xué)習物理實(shí)驗的興趣，增強學(xué)生的求知欲望。因此，恰當地使用虛擬仿真的實(shí)驗內容不僅可以豐富傳統的實(shí)驗教學(xué)內容，也可以提高學(xué)生學(xué)習物理實(shí)驗的興趣。

　　2．2虛擬仿真實(shí)驗有助于轉變單一的教學(xué)方式

　　虛擬仿真實(shí)驗的優(yōu)勢還在于可以轉變單一的實(shí)驗教學(xué)方式，學(xué)生通過(guò)計算機仿真軟件，進(jìn)入交互式的，友好的仿真界面，可以在無(wú)教師指導的情況下，自主地完成一些較為簡(jiǎn)單的仿真實(shí)驗，得到相關(guān)的實(shí)驗結論。因為所有的實(shí)驗儀器都是虛擬的，因此學(xué)生可以進(jìn)行多次嘗試，也不會(huì )造成儀器的損壞，特別是對于一些復雜地，較危險的實(shí)驗，虛擬仿真實(shí)驗更是不可替代的。另外虛擬仿真實(shí)驗還可以打破時(shí)間和空間的限制，仿真實(shí)驗可以不用在實(shí)驗室里完成，也可以在課后獨立完成，這對于學(xué)生進(jìn)一步學(xué)習和探索物理實(shí)驗是非常重要，也可以極大鍛煉學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng )新能力。

　　2．3虛擬仿真實(shí)驗有助于客觀(guān)地反映學(xué)生的實(shí)驗水平

　　除了讓學(xué)生獨立地完成普通的虛擬實(shí)驗，我們還進(jìn)一步鼓勵學(xué)生參與虛擬仿真實(shí)驗的設計和開(kāi)發(fā)，讓他們學(xué)習一些虛擬仿真軟件(例如LAB-VIEW，MATLAB/SIMULINK)的基本知識，通過(guò)對實(shí)驗原理的深入理解，抽象出物理模型，利用虛擬仿真環(huán)境，構建虛擬的實(shí)驗儀器，最后調試儀器，得到正確的實(shí)驗結論。這樣既能客觀(guān)地反映學(xué)生對實(shí)驗目的、實(shí)驗原理、實(shí)驗步驟、實(shí)驗圖像和實(shí)驗結論認知的全過(guò)程，也能全面反映學(xué)生完成實(shí)驗的真實(shí)水平，也有利于對學(xué)生實(shí)驗成績(jì)客觀(guān)評價(jià)，形成個(gè)體差異，提高學(xué)生學(xué)習物理實(shí)驗的興趣和成就感，從而提高物理實(shí)驗課的教學(xué)質(zhì)量。

　　2．4虛擬仿真實(shí)驗在教學(xué)和管理上的不足

　　虛擬仿真實(shí)驗不能完全取代傳統的實(shí)驗教學(xué)方式，它只是傳統實(shí)驗教學(xué)方式的重要的補充。在教學(xué)中我們也發(fā)現虛擬仿真實(shí)驗的開(kāi)設需要學(xué)生預先學(xué)習和掌握一些基本的計算機知識，需要學(xué)生對物理原理和物理模型有較深入的理解，另外學(xué)生參與虛擬仿真的信心和經(jīng)驗也是制約虛擬仿真實(shí)驗教學(xué)成敗的主要原因。此外，在虛擬仿真實(shí)驗室的管理上也存在一些困難，特別是對虛擬仿真系統的開(kāi)發(fā)和維護上更需要一些專(zhuān)業(yè)的管理人員，這也對實(shí)驗室設備的管理上提出了更高的要求。

　　3結論

　　通過(guò)在大學(xué)物理實(shí)驗教學(xué)中補充虛擬仿真實(shí)驗內容，我們發(fā)現這樣做不僅能豐富實(shí)驗內容;還有助于轉變單一的教學(xué)方式，另外學(xué)生學(xué)習物理實(shí)驗、參與物理實(shí)驗研究的興趣也有了明顯的提高，更有助于對學(xué)生實(shí)驗能力的客觀(guān)評價(jià)。此外，虛擬仿真實(shí)驗在教學(xué)和管理上也存在著(zhù)一些缺點(diǎn)和不足。

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