鄧英

【摘 要】隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)和信息技術(shù)的不斷進(jìn)步，在教育領(lǐng)域中科技信息技術(shù)也逐步得到了應(yīng)用。在大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，大學(xué)物理教師應(yīng)積極運(yùn)用力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，提升大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率。本文主要圍繞力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的作用展開分析和探討。

【關(guān)鍵詞】大學(xué)物理教學(xué)；力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)；仿真實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào)： O4-4；G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 2095-2457（2018）27-0164-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.27.073

【Abstract】With the continuous progress of science and technology and information technology in China， science and technology information technology has been gradually applied in the field of education. In the process of college physical mechanics experiment teaching， college physics teachers should actively use the teaching method of mechanical simulation experiment to improve the efficiency of college physical mechanics experiment teaching. This paper mainly focuses on the analysis and discussion of the effect of mechanical simulation experiment teaching on college physics teaching.

【Key words】University physics teaching； Mechanical experimental teaching； Simulation experiment

0 前言

在大學(xué)物理教學(xué)過程中，有很多教學(xué)實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容，因此，也使得大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源投入增加。同時(shí)，隨著各個(gè)高校不斷的進(jìn)行生源擴(kuò)招，也使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教室越來越緊張，使大學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)資源、設(shè)備等不能很好的滿足現(xiàn)代學(xué)生的需求。所以，大學(xué)物理教師通過運(yùn)用仿真實(shí)驗(yàn)的教學(xué)方式，可以很好的解決傳統(tǒng)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中有關(guān)教室、設(shè)備等資源不足的問題，使大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)可以順利的進(jìn)行以及有效保證教學(xué)質(zhì)量。

1 大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)概述

大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)一般指的是通過對(duì)教學(xué)過程中的物理實(shí)驗(yàn)環(huán)境進(jìn)行模擬，讓大學(xué)生可以通過仿真軟件直觀的認(rèn)識(shí)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)儀器、設(shè)施、實(shí)驗(yàn)環(huán)境、實(shí)驗(yàn)整體結(jié)構(gòu)等。大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)的過程是通過計(jì)算機(jī)軟件進(jìn)行操作的，物理仿真實(shí)驗(yàn)的內(nèi)容是軟件已經(jīng)設(shè)定的程序，通過對(duì)仿真軟件的設(shè)定，可以將物理實(shí)驗(yàn)中涉及的實(shí)驗(yàn)條件、器材、參數(shù)等進(jìn)行預(yù)先設(shè)定，使學(xué)生對(duì)大學(xué)物理教學(xué)中的實(shí)驗(yàn)部分可以更加直觀的學(xué)習(xí)。

2 傳統(tǒng)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的不足

2.1 傳統(tǒng)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容不夠豐富

在大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，部分大學(xué)物理老師仍然依賴于傳統(tǒng)的物理實(shí)驗(yàn)方式進(jìn)行教學(xué)。傳統(tǒng)的物理教學(xué)實(shí)驗(yàn)一般是以課本的知識(shí)為主，大學(xué)物理教師按照課本設(shè)定的實(shí)驗(yàn)方案準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)所需要的教學(xué)器材、教學(xué)工具等，進(jìn)而進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的演示[1]。

2.2 傳統(tǒng)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式陳舊

傳統(tǒng)的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，學(xué)生是以教師為主導(dǎo)，在大學(xué)物理課堂教學(xué)時(shí)，物理教師對(duì)課堂中所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行講解，將課堂所學(xué)的物理實(shí)驗(yàn)親自動(dòng)手操作，將實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)進(jìn)行提醒，將物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程進(jìn)行演示[2]。然后，讓大學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行重復(fù)的操作。這樣的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式雖然可以提高學(xué)生的動(dòng)手能力，但是，卻忽略了學(xué)生的創(chuàng)新思維，降低了學(xué)生的動(dòng)腦思考能力，使得大學(xué)生在進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)時(shí)，不能很好的了解力學(xué)實(shí)驗(yàn)的過程原理，對(duì)大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)沒有興趣，從而影響了大學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的效率。

2.3 傳統(tǒng)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備資源不足

隨著逐年高校對(duì)學(xué)生的不斷擴(kuò)招，各個(gè)高校的學(xué)生數(shù)量也在不斷增加。傳統(tǒng)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)需要在物理實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行[3]。但是，隨著高校學(xué)生數(shù)量越來越多，大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室器材和實(shí)驗(yàn)儀器以及實(shí)驗(yàn)耗材等數(shù)量有限，導(dǎo)致了大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)設(shè)備資源不足，大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)器材不能滿足所有學(xué)生物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)需求，甚至出現(xiàn)多個(gè)學(xué)生共用一套實(shí)驗(yàn)設(shè)施的情況，使得大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的效果受到了嚴(yán)重的影響，從而使得大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的進(jìn)行受到了限制，進(jìn)而嚴(yán)重影響了大學(xué)物理教學(xué)過程中的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)質(zhì)量。

3 力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的作用

3.1 節(jié)約了大學(xué)物理教學(xué)中力學(xué)實(shí)驗(yàn)的投資成本

在大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，由于傳統(tǒng)物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)所需的器材需要不斷的更新?lián)Q代，傳統(tǒng)的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)耗材使用數(shù)量巨大，使得大學(xué)在物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方面經(jīng)費(fèi)運(yùn)用量比較大[4]。因此，大學(xué)物理教師在進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)積極運(yùn)用計(jì)算機(jī)力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，通過力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)軟件的使用，不但節(jié)約了大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的占用空間，節(jié)約了大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)耗材的消耗，而且還降低了大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目建設(shè)的投入成本，由此可見，力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在大學(xué)物理教學(xué)過程中有著重要的作用。

3.2 提升大學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的學(xué)習(xí)興趣

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步和發(fā)展，我國(guó)教育教學(xué)體制也有了新的改變。在大學(xué)物理教學(xué)過程中，運(yùn)用了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)軟件的運(yùn)用，使大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)效率得到了有效的提高。運(yùn)用力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)軟件不但可以激發(fā)大學(xué)生的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)情趣，調(diào)動(dòng)大學(xué)生的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)熱情，還可以引起大學(xué)生物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)的積極性，使大學(xué)生在物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，可以集中注意力進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)，有利于大學(xué)生在物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)中活躍思維，充分動(dòng)腦思考，使大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容可以深刻的印在學(xué)生的腦海里[5]。

3.3 減少大學(xué)物理教學(xué)中力學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性

傳統(tǒng)的物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)，首先是大學(xué)物理教師進(jìn)行力學(xué)實(shí)驗(yàn)演示，然后學(xué)生根據(jù)觀察物理教師的力學(xué)實(shí)驗(yàn)演示情況進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的操作，在大學(xué)生進(jìn)行物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)操作的過程中，由于學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的了解不到位，沒有完全謹(jǐn)記物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)過程中的注意事項(xiàng)，對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)儀器和工具等操作不當(dāng)，都有可能導(dǎo)致危險(xiǎn)的發(fā)生。因此，大學(xué)物理教師應(yīng)對(duì)傳統(tǒng)的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式進(jìn)行改善，采用力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，進(jìn)而從根本上避免危險(xiǎn)的發(fā)生，同時(shí)也減輕了學(xué)生由于傳統(tǒng)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)中的安全隱患帶來的心理壓力，降低了大學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的排斥心理，促進(jìn)了大學(xué)生物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的主動(dòng)性。

3.4 使大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)內(nèi)容更新的更及時(shí)

在大學(xué)物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)過程中，大學(xué)物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)幾乎是按照傳統(tǒng)的教學(xué)方式進(jìn)行教學(xué)，按照課本中的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容準(zhǔn)備實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容。傳統(tǒng)的物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容單一，不能很好地滿足現(xiàn)代大學(xué)生對(duì)于物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)的需求。因此，大學(xué)物理教師積極的采用了力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，使大學(xué)物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)不受課本知識(shí)的限制。通過仿真實(shí)驗(yàn)軟件的使用，可以及時(shí)更新物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)內(nèi)容，豐富物理力學(xué)教學(xué)實(shí)驗(yàn)方式，有效的拓寬了大學(xué)生的視野，使大學(xué)生在物理學(xué)習(xí)時(shí)，可以自主進(jìn)行學(xué)習(xí)，自主探討，創(chuàng)新物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，對(duì)大學(xué)生的創(chuàng)新能力提高有一定的推動(dòng)作用。

3.5 加深大學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)原理的深層理解

目前，我國(guó)高校的物理實(shí)驗(yàn)室越來越智能化、自動(dòng)化。在大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)中，學(xué)生需要對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的工作原理進(jìn)行了解。但是，由于實(shí)驗(yàn)器材設(shè)施的智能化、自動(dòng)化，使得物理實(shí)驗(yàn)器材不可被拆卸。使得學(xué)生對(duì)于實(shí)驗(yàn)原理的了解程度較低。

4 總結(jié)

總而言之，力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)起著不可替代的重要作用。仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)方式的運(yùn)用節(jié)約了大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的投資成本、提升了大學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)興趣、降低了大學(xué)物理教學(xué)中力學(xué)實(shí)驗(yàn)的危險(xiǎn)性、加深了大學(xué)生對(duì)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)原理的深層理解。在大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的教學(xué)過程中，大學(xué)物理教師應(yīng)積極利用力學(xué)仿真教學(xué)方法，從而使大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量得到提高，使大學(xué)物理教學(xué)質(zhì)量得到有效的提升。

【參考文獻(xiàn)】

[1]蔡青.仿真實(shí)驗(yàn)的應(yīng)用與大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)改革[J].成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2006（01）：113-115.

[2]郭文閣，陳海霞，王瑋，張小真，楊昌旗，高宏，周紅，李蘭.仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用探討[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015，28（03）：124-127.