計算機輔助大學物理實驗分析論文

計算機輔助大學物理實驗分析論文

　　1、引言

　　大學物理實驗一直是高校基礎教育中的重要內容，也是大學生進入學校后首先要接觸的基礎實驗之一，對培養學生的實踐能力、觀察能力和創新能力具有深遠的意義。隨著計算機技術的迅速發展，在大學物理實驗教學中引入計算機輔助手段，這是高校教學發展的必然趨勢，也是提高大學生學習有效性的重要途徑。

　　2、大學物理實驗應用計算機

　　大學物理是一切技術學科的基礎課程，利用高等數學的方法對物理的相關領域的基本規律進行定量的描述，不少學生的數學知識水平有限，對于物理實驗中出現的復雜問題難以理解。而采用計算機進行解析，可以將復雜的數值進行簡化，尤其是計算機模擬融合了科學實驗與理論分析的優勢，是解決物理實驗問題的重要工具，隨著其應用范圍的不斷擴大，計算機將在大學物理實驗教學中凸顯出其明顯的優勢，將計算機技術引進到大學物理教學中是勢在必行的。在大學物理實驗中經常用到的計算機工具主要分為兩類：一種是制作課件的編程工具。例如：VisualBasic中的管理函數與事件控制，主要用于操作用戶與應用程序的交互，Java和C++相比，雖然二者非常相似，但是Java中的功能更加精致，Java開發的程序可以在任何微處理器中運行，不僅能夠在網絡中傳輸，還能在客戶機上運行，主要適合局域網和因特網環境。另一種是強大的數學軟件。例如：Matlab的擴展性能比較好，數值運算功能強大，文字處理和數據分析都比較便捷，程序環境簡單、高校，其計算機功能比較直觀，也是當前應用最為廣泛的工程軟件之一。與Mathematic相比較，兩者雖然都有很強大的數值計算功能，但是后者也可以進行符號運算。大學生常用到的Flash軟件，主要用于網頁動畫設計，其繪畫功能比較強，有豐富的聲音效果，操作起來比較容易，通過矢量圖可以保證圖片不會因為擴大或者放小而出現失真的情況，這種軟件比較容易掌握，對大多數教師和學生而言，都是良好的實踐工具。計算機輔助大學物理實驗教學模式的主要包括以下內容：

　　一是在大學物理實驗操作階段，以多媒體的課件形式將物理知識的難點、重點列出來，通過視頻的形式可以將復雜的實驗過程演示出來，這個階段，缺乏師生之間的溝通，設計原則以教師的教學思路與教學流程為主。

　　二是大學生可以通過網絡進行物理實驗模擬練習，計算機根據程序來判斷對錯，并指導學生進行操作，這一措施比較靈活，學生可以根據自己的時間安排和實際需求，來強化自己的實驗技能。

　　三是課堂教學的時間有限，學生可以查詢數據庫的資料或者人工智能對話來選擇自己需要的信息，這一模式有利于培養學生的動手能力、思維能力，但是也要求大學生必須具備良好的計算機操作能力。

　　四是對于一些比較繁雜的物理實驗數據，可以選取計算機的數學模型程序進行數據分析，可以大大降低學生和教師的任務量。

　　計算機輔助大學物理實驗教學的優勢：

　　一是不少教師采用CAI課件之后，通過互聯網就可以將實驗項目的相關資料上傳網站，學生通過計算機終端隨時隨地都可以訪問課件內容，能夠及時做好實驗項目前的各項準備。

　　二是計算機的各項技術的采用，使原本復雜的物理數據處理簡便化，還能通過演示的方式將整個實驗流程呈現在學生面前，為學生學物理降低了難度，學生通過模仿網絡實驗，獨立操作完成實驗教學，可以增加物理實驗的趣味性。

　　三是學生通過網絡實現虛擬的實驗操作，不用擔心破壞實驗儀器，學生敢于大膽嘗試，每個人根據自身情況的不同，考慮到學生的個體差異，有利于因材施教。

　　四是物理教師在設計教學時，可以利用Authorware或者PPT來制作電子教案，將實驗的操作流程與注意事項，整齊的羅列出來，再適當配備一些語言解說或者圖片，不僅可以降低課上的板書時間，為學生的獨立思考留出時間，還可以活躍課堂氛圍，讓學生在了解實驗內容的同時，還能提高物理教學效果。計算機的輔助功能雖然強大，但是我們在利用計算機功能的同時也要正確看待計算機的作用。

　　在大學物理實驗教學中，教師的作用是任何工具都不能替代的。物理教師不能過分依賴計算機，要正確采用計算機輔助教學，面對不同學習程度的學生要采用不同的教學方法，雖然計算機技術優勢突出，但是有些教學工作必須要通過人工來實現。教師是教學活動的主導，不能因計算機的強大作用而削弱教師的地位，教師要懂得取長補短，充分發揮教師教學與計算機輔助的各自優勢，對于計算機中課件內容和程序都要根據學生的需求定期更新，學生也要在教師的指導下正確利用多媒體，物理實驗是培養學生實踐操作能力的重要方式，教師要讓學生在掌握扎實的理論知識的基礎上，還要培養學生自主學習，甚至可以讓學生自己制作實驗系統，進而來培養學生的各項能力。

　　3、結束語

　　總之，伴隨著計算機軟硬件的快速發展，計算機輔助教學在大學物理實驗教學中的作用也越來越大，尤其是網絡技術發達，開放型的教育方式受到了學生的歡迎，為學生的發展提供了更加廣闊的空間。當然，計算機輔助大學物理教學并不能取代人工實驗，要兼顧傳統教學與現代教學雙管齊下，充分發揮各自的優勢，為大學物理實驗教學質量的提升，不斷做出更多的努力！

　　參考文獻

　　[1]吳能芝.計算機模擬輔助大學物理教學的研究[J].華中師范大學，2007（04）.

　　[2]馮放，李茫雪.計算機輔助在大學物理實驗教學中應用的思考[J].東北農業大學學報（社會科學版），2010（04）.[3]

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