應用型轉型下大學物理實驗仿真教學
從對大學物理仿真實驗在我�，F(xiàn)階段應用的研究出發(fā)，對如何培養(yǎng)工科類院校本科生的基礎知識儲備和探索創(chuàng)新能力進行了探索和研究，從而總結出一種全新的信息化實驗教學模式，為開拓視野、擴展知識和培養(yǎng)應用型人才的改革做出了一些嘗試。下面是小編搜集整理的相關內(nèi)容的論文，歡迎大家閱讀參考。
摘要：大學物理實驗課程是高等學校理工科各專業(yè)學生重要的通識性必修基礎課，在教學過程中，存在著教學模式單一、教學效果不佳等問題。近年來，隨著越來越多的高校進行應用型轉型，積極探索新的大學物理教學模式或是進行教學內(nèi)容的改革成為研究熱點。本文從必要性與可行性角度對利用仿真手段對物理實驗教學模式進行改革作了詳細分析。
關鍵詞：大學物理實驗;仿真教學;必要性;可行性
大學物理學本質(zhì)上是一門實驗科學。大學物理實驗是科學實驗的先驅(qū)，體現(xiàn)了大多數(shù)科學實驗的共性，在實驗思想、實驗方法以及實驗手段等方面是各學科科學實驗的基礎�！洞髮W物理實驗》課程是高等理工科院校對學生進行科學實驗基本訓練的必修基礎課程，是本科生接受系統(tǒng)實驗方法和實驗技能訓練的開端。大學物理實驗課覆蓋面廣，具有豐富的實驗思想、方法、手段，同時能提供綜合性很強的基本實驗技能訓練，是培養(yǎng)學生科學實驗能力、提高科學素質(zhì)的重要基礎。在培養(yǎng)學生嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、活躍的創(chuàng)新意識、理論聯(lián)系實際和適應科技發(fā)展的綜合應用能力等方面具有其他實踐類課程不可替代的作用。隨著越來越多的高校進行應用型轉型，傳統(tǒng)的物理教學方法已經(jīng)無法滿足不斷改革的人才培養(yǎng)，特別是民辦高校的物理等基礎教學，受到極大的教改沖擊。同時由于計算機技術的發(fā)展，很多理論課程都引入了多媒體教學等先進的教學手段，在實驗課教學上使用計算機仿真技術也在被各所學校積極的嘗試。本文著重從必要性和可行性兩個角度對在我校開展大學物理實驗仿真教學做出闡述和分析。
一、開展大學物理實驗仿真教學的必要性
1.1傳統(tǒng)的教學方法的局限性
傳統(tǒng)的大學物理實驗課教學方式仍然停留在老師先講解實驗原來、實驗步驟并為學生做示范，然后學生再自己做。學生只能被動地接受老師的灌輸?shù)膶嶒炘砗椭R，學生獨立思考的時間少。其一、實驗時間太少。特別是對于民辦高校的學生，幾乎一個實驗做完了還不知道實驗數(shù)據(jù)為什么是這樣。對實驗原理一知半解，更談不上對數(shù)據(jù)的處理。原因是，雖然一次物理實驗需要3到4個課時，但講解占了幾乎一半的時間，學生實際動手時間很短，又加上實驗場地和條件的限制，很多同學只在實驗室做一遍教學要求的實驗，沒有機會對有疑惑的實驗進行多次反復驗證。所以傳統(tǒng)的物理實驗教學效果一直也無法真正的提高到一個新的高度。其二、實驗預習和復習的效果差。在傳統(tǒng)的物理實驗課上課之前，讓學生預習，學生只能從課本的理論知識大概知道要上的實驗課是什么內(nèi)容，很多實驗儀器如果不親自動手實驗，根本無法明白是什么意思。這樣給正式上物理實驗課增加了難度。其三、實驗的結果無法延伸到實際的應用。幾乎所有的物理實驗實際上是對實際的生產(chǎn)生活有很大的意義的，但是由于實驗課上都一知半解，更別說做完實驗后將實驗的結果和原理應用到實際的項目中，完全無法真正的延續(xù)物理知識和實驗帶給我們的正真意義。這樣的學習效果只是為了敷衍所開的課程而已。
1.2學生對實驗課重視程度不夠
基于傳統(tǒng)實驗的.各種弊端，回到學生個體來看，會使學生對物理實驗課不夠重視，特別是在應用型轉型背景下的民辦高校的學生，一是學生本身的物理理論基礎較差，無法與重點高校的學生相比，二是在民辦高校的轉型下，學生越來越不重視基礎課程的學習和積累，認為對以后找工作沒有用。實際上，因為傳統(tǒng)物理實驗和各類基礎課程的改革必須要跟上人才培養(yǎng)的步伐，否則學生的重視程度會越來越低。學生往往忽視了物理實驗的原理和結論等是可以應用到實際的項目中，沒有將所學的知識進行升華，必然導致不重視的結果。
1.3實驗儀器損壞較嚴重
物理實驗儀器的損壞率也是居高校各類實驗之首，比如三棱鏡，幾乎沒學期要損壞一半以上，對實驗室的管理和經(jīng)費開銷帶來一定的難度。導致儀器損壞嚴重的原因其一，對實驗不熟，一開始進實驗室就要進行實際操作，對于基礎較差的同學而言確實很難，所以容易損壞。其二，大學物理實驗大多數(shù)采用傳統(tǒng)測量，比如楊氏模量的測量，使用場地大，其測量用到的分光計又屬于易碎的光學器件，學生操作起來如果不夠細心則容易損壞。
1.4物理實驗課時一度被壓縮
在應用型轉型下背景，各高校特別是民辦高校則紛紛進行教學大綱修改，將大多數(shù)學時趨向于專業(yè)課的課程實踐方面，基礎課如大學物理、高等數(shù)學等學時被大量壓縮，那么物理實驗的改革必然要符合應用型轉型的要求，怎樣即能在有限的實際實驗課時少的情況下又能讓學生充分的掌握所學的知識，則大學物理的仿真實驗成為適應教學改革的必然。
二、開展物理實驗仿真教學的可行性
終上所述，在應用型轉型的背景下，完全依靠傳統(tǒng)的物理實驗教學方式無法滿足學生和轉型的要求，而大學物理實驗的仿真教學成為必然�？梢杂行У慕鉀Q以下幾個方面的問題：其一、不限制時間，充分利用學生的自由課余時間進行預習、復習和相關的延伸學習，解決了實驗條件受限，實驗場地不足的問題。其二、由于進行了預習，則實踐操作的學時可以大大縮短，學生熟練操作，滿足學時少但學習量并不少的問題。其三、減少實驗儀器的損壞，由于有預習，則操作時更胸有成竹，實驗儀器的使用方法和性能已經(jīng)熟悉，則能大大的降低實驗的損壞率，節(jié)約資金。其四、由于不受時間限制，又可以隨時復習相關內(nèi)容，學生可以進行延伸學習，提高了大部分學生的積極性和興趣，有利于教學效果的提高。在大學物理實驗教學的可行性方面主要有以下幾點：
2.1有成果經(jīng)驗可借鑒
很多高校包括大部分重點高校，都在進行大學物理實驗仿真教學的研究和改革，特別是在翻轉課堂、微課等多媒體教學水平發(fā)展的前提下，更多的需要學生在課前課后的自主時間學習，那么仿真實驗教學必不可少。同類型高校中也有部分開設了大學物理仿真實驗，借鑒其它教學方法和成果，可以加快大學物理實驗仿真教學的進度。
2.2有較成熟的物理實驗仿真軟件
隨著計算機技術的發(fā)展，現(xiàn)目前在教學仿真的軟件開發(fā)方面，已經(jīng)有很多教儀公司專門針對各類型的高校課程的實驗進行仿真軟件的開發(fā)，已經(jīng)有部分高校在大學物理實驗仿真軟件上進行了使用，所以有較為成熟的仿真軟件可以購買使用，建立仿真實驗室也有經(jīng)驗可循。
2.3具備自行開發(fā)仿真實驗的技術條件
我校的計算機方向的專業(yè)教師，具有軟件開發(fā)方面的能力，打多來自公司，有軟件開發(fā)方面的實踐經(jīng)驗，在大學物理仿真實驗室的建立上能起到一定作用，同時在后期的維護中也可以節(jié)省費用自己維護和升級軟件等�？梢詫ｉT針對教學中的仿真軟件建立教研團隊，這樣既滿足了學校各類型課程仿真實驗的需求，同時也提高了開發(fā)軟件團隊的科研水平，提高了申請各類項目的能力，也加強了教師自身的教研科研能力。
2.4基本教學模式
將仿真實驗預習、復習以及在實驗室的實際操作的分數(shù)綜合為期末大學物理實驗成績，還可以將提高能力的綜合性實驗仿真學習的成績計入期末總成績，其基本教學模式如圖1所示。
三、結論
綜上所述，在應用型轉型的背景下，特別是民辦高校的大學物理實驗課程的改革是必須符合轉型的特點，滿足現(xiàn)目前推行的翻轉課堂的教學方式。有利于學生的興趣的提高和大學物理實驗儀器的投資。在我校開展物理實驗仿真教學是非常有必要，并且也具備前期條件的。該體系一旦構建成功，可以作為應用型轉型下各類工科學生在大學物理實驗前預習、復習和延伸學習的一種方法，同時也能起到為其他課程的改革提供一定的參考作用。
參考文獻
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