计算机辅助大学物理实验分析

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1引言

大学物理实验一直是高校基础教育中的重要内容，也是大学生进入学校后首先要接触的基础实验之一，对培养学生的实践能力、观察能力和创新能力具有深远的意义。随着计算机技术的迅速发展，在大学物理实验教学中引入计算机辅助手段，这是高校教学发展的必然趋势，也是提高大学生学习有效性的重要途径。

2大学物理实验应用计算机

大学物理是一切技术学科的基础课程，利用高等数学的方法对物理的相关领域的基本规律进行定量的描述，不少学生的数学知识水平有限，对于物理实验中出现的复杂问题难以理解。而采用计算机进行解析，可以将复杂的数值进行简化，尤其是计算机模拟融合了科学实验与理论分析的优势，是解决物理实验问题的重要工具，随着其应用范围的不断扩大，计算机将在大学物理实验教学中凸显出其明显的优势，将计算机技术引进到大学物理教学中是势在必行的。在大学物理实验中经常用到的计算机工具主要分为两类：一种是制作课件的编程工具。例如：VisualBasic中的管理函数与事件控制，主要用于操作用户与应用程序的交互，Java和C++相比，虽然二者非常相似，但是Java中的功能更加精致，Java开发的程序可以在任何微处理器中运行，不仅能够在网络中传输，还能在客户机上运行，主要适合局域网和因特网环境。另一种是强大的数学软件。例如：Matlab的扩展性能比较好，数值运算功能强大，文字处理和数据分析都比较便捷，程序环境简单、高校，其计算机功能比较直观，也是当前应用最为广泛的工程软件之一。与Mathematic相比较，两者虽然都有很强大的数值计算功能，但是后者也可以进行符号运算。大学生常用到的Flash软件，主要用于网页动画设计，其绘画功能比较强，有丰富的声音效果，操作起来比较容易，通过矢量图可以保证图片不会因为扩大或者放小而出现失真的情况，这种软件比较容易掌握，对大多数教师和学生而言，都是良好的实践工具。计算机辅助大学物理实验教学模式的主要包括以下内容：一是在大学物理实验操作阶段，以多媒体的课件形式将物理知识的难点、重点列出来，通过视频的形式可以将复杂的实验过程演示出来，这个阶段，缺乏师生之间的沟通，设计原则以教师的教学思路与教学流程为主。二是大学生可以通过网络进行物理实验模拟练习，计算机根据程序来判断对错，并指导学生进行操作，这一措施比较灵活，学生可以根据自己的时间安排和实际需求，来强化自己的实验技能。三是课堂教学的时间有限，学生可以查询数据库的资料或者人工智能对话来选择自己需要的信息，这一模式有利于培养学生的动手能力、思维能力，但是也要求大学生必须具备良好的计算机操作能力。四是对于一些比较繁杂的物理实验数据，可以选取计算机的数学模型程序进行数据分析，可以大大降低学生和教师的任务量。计算机辅助大学物理实验教学的优势：一是不少教师采用CAI课件之后，通过互联网就可以将实验项目的相关资料上传网站，学生通过计算机终端随时随地都可以访问课件内容，能够及时做好实验项目前的各项准备。二是计算机的各项技术的采用，使原本复杂的物理数据处理简便化，还能通过演示的方式将整个实验流程呈现在学生面前，为学生学物理降低了难度，学生通过模仿网络实验，独立操作完成实验教学，可以增加物理实验的趣味性。三是学生通过网络实现虚拟的实验操作，不用担心破坏实验仪器，学生敢于大胆尝试，每个人根据自身情况的不同，考虑到学生的个体差异，有利于因材施教。四是物理教师在设计教学时，可以利用Authorware或者PPT来制作电子教案，将实验的操作流程与注意事项，整齐的罗列出来，再适当配备一些语言解说或者图片，不仅可以降低课上的板书时间，为学生的独立思考留出时间，还可以活跃课堂氛围，让学生在了解实验内容的同时，还能提高物理教学效果。计算机的辅助功能虽然强大，但是我们在利用计算机功能的同时也要正确看待计算机的作用。在大学物理实验教学中，教师的作用是任何工具都不能替代的。物理教师不能过分依赖计算机，要正确采用计算机辅助教学，面对不同学习程度的学生要采用不同的教学方法，虽然计算机技术优势突出，但是有些教学工作必须要通过人工来实现。教师是教学活动的主导，不能因计算机的强大作用而削弱教师的地位，教师要懂得取长补短，充分发挥教师教学与计算机辅助的各自优势，对于计算机中课件内容和程序都要根据学生的需求定期更新，学生也要在教师的指导下正确利用多媒体，物理实验是培养学生实践操作能力的重要方式，教师要让学生在掌握扎实的理论知识的基础上，还要培养学生自主学习，甚至可以让学生自己制作实验系统，进而来培养学生的各项能力。

3结束语

总之，伴随着计算机软硬件的快速发展，计算机辅助教学在大学物理实验教学中的作用也越来越大，尤其是网络技术发达，开放型的教育方式受到了学生的欢迎，为学生的发展提供了更加广阔的空间。当然，计算机辅助大学物理教学并不能取代人工实验，要兼顾传统教学与现代教学双管齐下，充分发挥各自的优势，为大学物理实验教学质量的提升，不断做出更多的努力！

参考文献

[1]吴能芝.计算机模拟辅助大学物理教学的研究[J].华中师范大学，2007（04）.

[2]冯放，李茫雪.计算机辅助在大学物理实验教学中应用的思考[J].东北农业大学学报（社会科学版），2010（04）.[3]

作者:吴铁飞 单位:宜春学院