導(dǎo)語：仿真技術(shù)在大學(xué)物理實驗教學(xué)的作用一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

【摘要】信息技術(shù)在時代的發(fā)展中不斷進步，已經(jīng)涉及到人們生活、工作、學(xué)習(xí)的方方面面，而仿真技術(shù)作為諸多信息技術(shù)成果的綜合應(yīng)用，在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的積極作用也值得進一步探究。本文總結(jié)了傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗教學(xué)中的問題，并概括了仿真技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)物理實驗的優(yōu)勢和問題。

【關(guān)鍵詞】仿真技術(shù)；大學(xué)物理；實驗教學(xué)

大學(xué)物理的教學(xué)內(nèi)容在知識的深度和廣度上都有更進一步的提升，而學(xué)生對其中概念等基礎(chǔ)知識和內(nèi)容的理解往往要通過實驗過程輔助，但是，傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗由于各種條件等的限制，往往不能達到預(yù)期的效果[1]。而作為一種綜合性的信息技術(shù)，仿真技術(shù)涵蓋了網(wǎng)絡(luò)、多媒體等多種先進的計算機技術(shù)，將其運用于大學(xué)物理的實驗教學(xué)過程中，對學(xué)生隨時隨地進行物理實驗，并且自主學(xué)習(xí)、揭示其內(nèi)在規(guī)律等都具有重要的作用[2]。

一、傳統(tǒng)大學(xué)物理實驗教學(xué)中的問題

1.教學(xué)模式單一

傳統(tǒng)的大學(xué)物理實驗往往嚴(yán)格按照有關(guān)的實驗教材進行，教師在課堂上進行相應(yīng)的講解，而學(xué)生往往以此進行實驗，幾乎所有學(xué)生的實驗過程和實驗結(jié)果都有相同的效果。而不能有同樣效果的學(xué)生，為了提高自己的成績往往會修改實驗數(shù)據(jù)以期達到預(yù)期的效果，這與物理實驗的科學(xué)性極不相符。

2.實驗內(nèi)容有限

大學(xué)物理的實驗往往緊貼教材，實驗課程的課時設(shè)計通常也十分有限，而實驗課上，教師的教學(xué)內(nèi)容往往是根據(jù)教材進行相應(yīng)的“復(fù)習(xí)”，將其中的理論知識進行再次疏通，以期對課本上的定理等進行驗證，這就大大限制了學(xué)生的創(chuàng)新性。

3.實驗資源不足

大學(xué)的物理學(xué)習(xí)中，有許多章節(jié)可以進行有關(guān)的實驗，但是，受制于實驗室的數(shù)量、實驗設(shè)備的短缺，很多實驗往往只能有教師進行有關(guān)操作步驟、實驗現(xiàn)象、實驗結(jié)果的講解，而學(xué)生并不能進行實際操作，對教師所講的內(nèi)容往往不知所云，這與培養(yǎng)學(xué)生綜合素質(zhì)的基本目標(biāo)極不相符。

二、仿真技術(shù)應(yīng)用于大學(xué)物理實驗的優(yōu)勢

目前，應(yīng)用于大學(xué)物理實驗的仿真技術(shù)已經(jīng)相對成熟，其中的各種軟件如JAVA、VRML、FLASH等都可以對物理實驗進行三維模擬，而針對不同的專業(yè)學(xué)科，還有不同的其他軟件，諸如應(yīng)用于電子電路技術(shù)的Labview，應(yīng)用于自動控制的Matleb等等[3]。對實驗?zāi)Ｊ?、實驗?nèi)容等都具有多方面的優(yōu)勢：

1.改進實驗教學(xué)模式

首先，仿真技術(shù)使物理實驗不再拘泥于實驗地點和實驗器材的限制，而是通過網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)軟件就能隨時隨地進行，這樣，學(xué)生不僅可以在實驗課上進行實驗，在課下也可以主動進行實驗，提升自己的實驗?zāi)芰?。其次有關(guān)的仿真實驗軟件大多具有良好的交互性能，即使沒有教師的指導(dǎo)，學(xué)生也可以自主進行實驗。再次，某些比較危險或者較難操作的實驗過程，通過仿真技術(shù)來實現(xiàn)，對學(xué)生有更強的保障，同時還能提高其動手能力。

2.豐富實驗內(nèi)容

仿真實驗軟件的不斷改進，使得其在物理實驗中的應(yīng)用越來越廣泛，而其不同的實驗內(nèi)容往往都可以找到合適的軟件進行模擬，甚至教材上并沒有設(shè)計實驗的內(nèi)容，學(xué)生也可以充分發(fā)揮其創(chuàng)造性，對其中涉及的原理等通過實驗進行模擬或者驗證，而那些相對復(fù)雜的綜合性實驗，也可以順利進行，并針對其中的問題進行改進，這對激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣也有重要的作用。

3.降低實驗成本

物理實驗往往需要多種教學(xué)器材，大型的實驗甚至需要耗資數(shù)萬不止的高質(zhì)量儀器，而仿真實驗往往不需要復(fù)雜的實驗器材，也不需要充足的實驗空間，只需要電腦或者網(wǎng)絡(luò)就可以隨時進行，這在實現(xiàn)開放性實驗教學(xué)的同時，也降低了有關(guān)的實驗成本，節(jié)約了教育經(jīng)費。

三、大學(xué)物理實驗應(yīng)用仿真技術(shù)的問題

1.應(yīng)當(dāng)與傳統(tǒng)實驗?zāi)Ｊ较嘟Y(jié)合

仿真技術(shù)盡管可以在大學(xué)物理實驗教學(xué)中得到較廣泛的普及，但是，為了保障學(xué)生的實際操作能力等多方面綜合性能力，仿真實驗并不能完全取代實際的實驗操作，而是應(yīng)當(dāng)將二者進行充分的有機結(jié)合，使其相互彌補，相互促進，進而培養(yǎng)學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰Α?/p>

2.做好良好的技術(shù)支持

仿真實驗的順利進行，需要計算機技術(shù)作為有力的支持，而針對仿真實驗的施行，有關(guān)的工作人員應(yīng)擔(dān)具備較高的計算機水平，對設(shè)備進行科學(xué)的管理和維護。同時，在實驗開始前，也應(yīng)當(dāng)對學(xué)生進行相應(yīng)的課前培訓(xùn)，使其能夠使用正確的方法和步驟進行有關(guān)的實驗，保障實驗過程的順利進行。

3.在實際應(yīng)用中應(yīng)得以不斷優(yōu)化

應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際對仿真實驗進行優(yōu)化，首先，針對有關(guān)的虛擬元件庫，有關(guān)人員應(yīng)當(dāng)及時進行補充，方便更多實驗的順利進行；其次，針對不同的知識點，理應(yīng)設(shè)置科學(xué)的實驗流程，引導(dǎo)學(xué)生個性化學(xué)習(xí)，或者針對某些知識點進行強化和鞏固；再次，針對實驗數(shù)據(jù)，應(yīng)當(dāng)將某些數(shù)據(jù)分析軟件與仿真實驗軟件進行兼容和鏈接，方便實驗結(jié)束后進行復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理。

綜上所述，仿真技術(shù)的應(yīng)用對促進大學(xué)物理實驗教學(xué)的科學(xué)化、完善化發(fā)展具有十分重要的作用，同時也可以提升學(xué)生的綜合實驗?zāi)芰蛣?chuàng)新能力，激發(fā)學(xué)生的物理學(xué)習(xí)興趣和科學(xué)的實驗精神。在實際應(yīng)用過程中，有關(guān)的教師或者工作人員應(yīng)當(dāng)結(jié)合實際情況和實驗過程中的問題，不斷進行總結(jié)和改進，使仿真技術(shù)對大學(xué)物理實驗教學(xué)起到真正地促進作用。

作者:李秀文 單位:中北大學(xué)理學(xué)院

參考文獻：

[1]馬如遠(yuǎn),朱永安.計算機仿真在大學(xué)物理實驗教學(xué)中的應(yīng)用探討[J].裝備制造技術(shù),2013,08:212-214.

[2]王溢琴,蘆彩林.基于仿真技術(shù)的大學(xué)物理實驗教學(xué)改革[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報,2015,06:68-70.

[3]寧鋅,龐瑋,陳峻,鄒敏淸.大學(xué)物理仿真實驗在教學(xué)實踐中的應(yīng)用[J].大學(xué)物理實驗,2012,03:110-111.