導(dǎo)語：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)虛擬仿真教學(xué)研究一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

一、大學(xué)物理傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)存在的主要問題

1.實(shí)驗(yàn)室建設(shè)需要學(xué)校學(xué)校大量的資金投入。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)需要購買大批的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，并且需要定期的更新。導(dǎo)致現(xiàn)有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目固定,這種矛盾限制了實(shí)驗(yàn)室的發(fā)展，無法達(dá)到學(xué)生不斷與時(shí)俱進(jìn)的學(xué)習(xí)要求。2.傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)受到上課時(shí)間和空間的制約。傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)在開展中受到選課時(shí)間，教室空間的制約，導(dǎo)致理論教學(xué)和實(shí)驗(yàn)教學(xué)的內(nèi)容在時(shí)間上不同步，理論和實(shí)驗(yàn)無法同時(shí)互相印證，嚴(yán)重影響教學(xué)質(zhì)量。3.無法有效地進(jìn)行對物理實(shí)驗(yàn)的成績評定。由于場地和時(shí)間的限制，物理實(shí)驗(yàn)考試無法切實(shí)有效進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)成績的評定容易流于形式，或只憑借實(shí)驗(yàn)報(bào)告評定成績，不能全面客觀的對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)總體表現(xiàn)打分，無法客觀反映物理實(shí)驗(yàn)的實(shí)際教學(xué)效果。4.教師指導(dǎo)難以到位。在有限的時(shí)間內(nèi)指導(dǎo)大批的學(xué)生是現(xiàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中普遍存在的一個(gè)問題。這種情況容易導(dǎo)致教學(xué)目標(biāo)難以達(dá)成，需要大量學(xué)時(shí)的高難度實(shí)驗(yàn)更是難以開展。為了解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中的一系列的問題，需要高校建立基于網(wǎng)絡(luò)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)庫來管理實(shí)驗(yàn)室和學(xué)生的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)信息，并利用仿真實(shí)驗(yàn)技術(shù)進(jìn)行教學(xué)改革，對教學(xué)過程、學(xué)生學(xué)習(xí)成果評價(jià)進(jìn)行數(shù)字化管理來實(shí)現(xiàn)規(guī)范管理、提高效率、創(chuàng)新改進(jìn)教學(xué)質(zhì)量和實(shí)驗(yàn)室的管理工作。

二、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的優(yōu)勢

1.解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對時(shí)間和空間的制約。虛擬實(shí)驗(yàn)一般只需電腦裝上開發(fā)的軟件即可模擬不同的實(shí)驗(yàn)，這樣高?？衫矛F(xiàn)成的計(jì)算機(jī)房來完成實(shí)驗(yàn)教學(xué)，甚至只用一臺連接網(wǎng)絡(luò)的電腦，就可以完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)習(xí)過程，學(xué)生就可以根據(jù)自己的時(shí)間靈活的、分多次的預(yù)習(xí)學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)，更好的完成實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)過程。2.虛擬實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生看到現(xiàn)象以外的真相。在虛擬實(shí)驗(yàn)中，虛擬系統(tǒng)除了能表現(xiàn)出現(xiàn)實(shí)中的實(shí)驗(yàn)效果，還能表現(xiàn)出在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中看不到的“現(xiàn)象”。比如在普朗克常量實(shí)驗(yàn)中使光子具現(xiàn)化，在光學(xué)實(shí)驗(yàn)中將光路展示出來，在電學(xué)實(shí)驗(yàn)中表現(xiàn)出電磁場等等。3.可完成一些傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中不能開設(shè)的實(shí)驗(yàn)。由于一些物理實(shí)驗(yàn)中的物質(zhì)具有毒性或放射性，在傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)當(dāng)中是無法開設(shè)的。比如一些核物理方向的實(shí)驗(yàn)，一些具有危險(xiǎn)性的高功率激光器實(shí)驗(yàn)等等，都可以用虛擬實(shí)驗(yàn)來完成。4.提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。傳統(tǒng)的一些復(fù)雜實(shí)驗(yàn)，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)時(shí)經(jīng)常畏首畏尾，怕把儀器弄壞，感覺無從下手。但虛擬實(shí)驗(yàn)可以隨意的操作破壞，學(xué)生可以放開手腳，有利于培養(yǎng)學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力。

三、虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)

虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室的建設(shè)面向的是所有理工科學(xué)生，以提高培養(yǎng)學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際的思維方式和實(shí)踐能力為目標(biāo)。通過建設(shè)優(yōu)質(zhì)的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源，建設(shè)共享平臺，并將虛擬實(shí)驗(yàn)和傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)相結(jié)合、互補(bǔ)，創(chuàng)建一套有效的教學(xué)模式，打造一支高水平的虛實(shí)結(jié)合的實(shí)驗(yàn)教學(xué)團(tuán)隊(duì)。該項(xiàng)改革不是開“小灶”，而是面向大面積學(xué)生提高物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的質(zhì)量。1.通過學(xué)校與企業(yè)合作共同開發(fā)不斷豐富物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)資源。2.建設(shè)公共平臺，將虛擬仿真實(shí)驗(yàn)資源有效地應(yīng)用于預(yù)習(xí)、實(shí)驗(yàn)、復(fù)習(xí)、考試等各個(gè)教學(xué)環(huán)節(jié)。3.建立虛實(shí)結(jié)合的教學(xué)機(jī)制，建設(shè)高水平的實(shí)驗(yàn)教學(xué)師資團(tuán)隊(duì)，鼓勵教師探索和研究實(shí)驗(yàn)教學(xué)方法與模式，充分發(fā)揮虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)改革中的作用。4.建立虛擬仿真實(shí)驗(yàn)中心教學(xué)的信息化管理系統(tǒng)，保障虛擬仿真實(shí)驗(yàn)在教學(xué)環(huán)節(jié)中發(fā)揮作用和穩(wěn)定運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)：

[1]孫文彬.開放性創(chuàng)新實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)室研究與探索,2006,25(2):148-151

[2]金林虎.關(guān)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革的幾點(diǎn)思考[J].中國校外教育理論,2007

[3]金環(huán).改革物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新能力[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),2005

[4]王學(xué)嚴(yán),張茹,張虎等.大學(xué)物理虛擬實(shí)驗(yàn)一體化設(shè)計(jì)與實(shí)例[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2015,v.32;No.228(9):124-127.

[5]李凌云,王海軍.大學(xué)物理網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理,2011,28(11):71-74.

[6]李仁發(fā),周祖德,李方敏等.虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)研究[J].系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào),2002,14(3):359-362.

[7]朱敏.虛擬實(shí)驗(yàn)與教學(xué)應(yīng)用研究——以大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)為例[D].華東師范大學(xué),2006.

[8]張鳳琴,林曉瓏,王逍.創(chuàng)新人才培養(yǎng)下的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革研究[J].大學(xué)物理,2017,36(3):36-39.

[9]莫曉華.大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的思考與建議[J].科教導(dǎo)刊:電子版,2017(19):50-50.

作者:王思涵 單位:長春理工大學(xué)理學(xué)院