2.2虚拟仿真实验有助于转变单一的`教学方式
虚拟仿真实验的优势还在于可以转变单一的实验教学方式,学生通过计算机仿真软件,进入交互式的,友好的仿真界面,可以在无教师指导的情况下,自主地完成一些较为简单的仿真实验,得到相关的实验结论。因为所有的实验仪器都是虚拟的,因此学生可以进行多次尝试,也不会造成仪器的损坏,特别是对于一些复杂地,较危险的实验,虚拟仿真实验更是不可替代的。另外虚拟仿真实验还可以打破时间和空间的限制,仿真实验可以不用在实验室里完成,也可以在课后独立完成,这对于学生进一步学习和探索物理实验是非常重要,也可以极大锻炼学生的动手能力和创新能力。
2.3虚拟仿真实验有助于客观地反映学生的实验水平
除了让学生独立地完成普通的虚拟实验,我们还进一步鼓励学生参与虚拟仿真实验的设计和开发,让他们学习一些虚拟仿真软件(例如LAB-VIEW,MATLAB/SIMULINK)的基本知识,通过对实验原理的深入理解,抽象出物理模型,利用虚拟仿真环境,构建虚拟的实验仪器,最后调试仪器,得到正确的实验结论。这样既能客观地反映学生对实验目的、实验原理、实验步骤、实验图像和实验结论认知的全过程,也能全面反映学生完成实验的真实水平,也有利于对学生实验成绩客观评价,形成个体差异,提高学生学习物理实验的兴趣和成就感,从而提高物理实验课的教学质量。
2.4虚拟仿真实验在教学和管理上的不足
虚拟仿真实验不能完全取代传统的实验教学方式,它只是传统实验教学方式的重要的补充。在教学中我们也发现虚拟仿真实验的开设需要学生预先学习和掌握一些基本的计算机知识,需要学生对物理原理和物理模型有较深入的理解,另外学生参与虚拟仿真的信心和经验也是制约虚拟仿真实验教学成败的主要原因。此外,在虚拟仿真实验室的管理上也存在一些困难,特别是对虚拟仿真系统的开发和维护上更需要一些专业的管理人员,这也对实验室设备的管理上提出了更高的要求。
3结论
通过在大学物理实验教学中补充虚拟仿真实验内容,我们发现这样做不仅能丰富实验内容;还有助于转变单一的教学方式,另外学生学习物理实验、参与物理实验研究的兴趣也有了明显的提高,更有助于对学生实验能力的客观评价。此外,虚拟仿真实验在教学和管理上也存在着一些缺点和不足。
传统教学中教师往往都重理论轻实验,只为了提高考试成绩而着重研究如何提高学生的理论知识,有些教师在实验课前提前帮助学生测好部分数据,让他们减少实验量,还有些教师甚至干脆用自己的示范实验来代替学生的动手实验,这些都是十分错误的行为.想要真正学好物理,不做实验是不可能的,所以教师要本着实践为先的精神开展实验教学,并且结合先进的教学方法来让学生高质量完成实验学习.
一、实验前做好充分准备
实验的过程中难免会出现很多异常问题,所以必须让学生做好实验的课前准备.教师需要学生自行预习实验,并且熟练掌握实验的原理和步骤,以免做实验时因为学生自身对于实验不熟练而产生差错.教师可以通过实现布置预习问题的方式来检验学生的预习效果.我们以教学“伏安法测小灯泡电阻”为例,这个实验中教师可以根据实验过程提出以下几个问题:本次实验的实验目的是什么?了解实验目的是对于实验最基本的预习,没有目的而茫然地进行实验相当于白做了一个实验,所以学生必须了解实验的实验目的;本次实验的原理是什么?一个实验的实验原理也是实验的关键部分,学生必须在明确实验原理的情况下去做实验,这样他们才能正确地将实验做完做好;在本次实验中需要的注意事项有哪些?由于伏安法测小灯泡电阻的实验中涉及精密的测量仪器电流表,如果学生操作不当很容易将仪表弄坏,所以为了避免实验中不必要的浪费,必须让学生了解实验中的注意事项以免损坏仪器;如果小灯泡不亮,可能的原因是什么?实验中小灯泡作为主要的实验目标,很有可能产生故障,其中既有可能是学生操作不当的原因,也有可能是小灯泡自身损坏,学生在遇到故障时也需要了解故障排除和修复的方法,这样才能在实验出现问题时及时解决以免实验难以完成.通过完成实验预习问题,学生能够在实验前做好充足准备,这样才有助于高效高质量地完成实验.