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力學(xué)實(shí)驗(yàn)教學(xué)對(duì)大學(xué)物理教學(xué)的作用論文
【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(guò)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(kāi)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)
0前言
在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)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(lái)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(guò)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(wèn)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(guò)對(duì)教學(xué)過(guò)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(guò)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(guò)程是通過(guò)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(guò)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(lài)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(guò)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(guò)程原理，對(duì)大學(xué)物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)沒(méi)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(lái)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(guò)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(guò)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(jiàn)，力學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)在大學(xué)物理教學(xué)過(guò)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(guò)程中，運(yùn)用了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)，通過(guò)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(guò)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(méi)有完全謹(jǐn)記物理力學(xué)實(shí)驗(yàn)過(guò)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(lái)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(guò)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(guò)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(lái)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(guò)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.
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