二、大学物理实验教学现状
(一)学生底子薄,动手能力差。新建本科院校所招收的学生文化课基础薄弱,在高中阶段基本没独立做过什么实验,并且大学物理实验理论性较强,因此学生动手能力较差,学习兴趣不高。(二)用房面积小,经费投入少。我校大学物理实验室共有十个房间,占地面积约800平方米,而我校每学年要开设二十个实验项目,这就要求实验教师不停地更换摆放实验仪器,况且在挪动仪器的过程中,难免会对仪器造成损坏。此外,学校对新仪器的采购经费和仪器维修经费的投入少之又少,重视程度不够。(三)专职实验教师人才稀缺。实验教学的主要力量就是专职实验教师,我校现有大学物理专职实验教师三人,人数较少,无法承担全部的实验教学任务,迫使聘请其他专业的教师兼职实验教学。这就导致了实验仪器设备维护、实验室卫生工作过程中的欠缺,实验教学效果欠佳。(四)实验仪器陈旧,实验内容笼统。大学物理实验仪器大多数是20xx年以前采购的,仪器经过多年的使用过于老旧,而且极易受损。实验项目也大都趋向于验证性的实验,缺少设计性和综合性的实验项目,与先进的科学技术和实际应用脱轨。对培养学生的科学素养和动手能力作用甚微,导致学生学习的积极性和主动性下降[1]。
三、虚拟仿真实验教学分析
虚拟仿真实验教学突破传统的大学物理实验教学模式,以先进的科学技术为基础,利用网络信息技术、图像处理技术、计算技术和多媒体技术进行虚拟实验和远程实验,对传统实验现状所暴露的弊端进行弥补。虚拟仿真和传统大学物理实验有机地结合,能够激发学生学习的兴趣,提高实验教学效果。
(一)虚拟仿真实验教学简介。虚拟仿真实验教学是新型的实验教学模式,是高校学生自主学习的`一个平台。传统实验教学的实验项目均可以与虚拟仿真相结合,构建开放式的实验课程体系。学生可以不用进入实验室,通过校园局域网查询到所做实验的实验目的、实验仪器、实验原理、实验内容及步骤、数据处理等相关信息,进行较好的实验预习工作,然后通过虚拟仿真系统提供的虚拟仪器进行仿真实验,最后系统会对你本次虚拟仿真实验给出一个公正的成绩评价。虚拟仿真实验系统所提供的课前预习、仿真实验和成绩评定加深了学生对知识的印象,提高了学生的实验兴趣,同时对实验仪器设备的维护工作提供了帮助。
(二)虚拟仿真实验的优势。1.虚拟仿真实验克服了实验仪器不足和损耗的难题,节约了大量的仪器采购经费和维修经费,并且虚拟仿真实验可以重复进行,而且能够根据时代的发展逐步进行更新,选取与生产实际相关的先进的综合性和设计性实验[2]。2.虚拟仿真实验具有高度的开放性,学生可以不受时间和空间的限制随时进行访问学习,学生可以去完成系统当中现有的验证性实验,也可以自行去设计实验。通过系统模拟出真实的实验环境,有助于学生创造力和想象力的开发[3]。3.虚拟仿真系统对日常教学实行网络化管理,教师可以通过系统查询学生的选课情况、预习情况、实验操作情况,也可以查询各个教师的工作量和学生完成的所有实验项目成绩。虚拟仿真大大提高了工作效率,有效缓解了教师的压力,有利于实验教学的良好有序进行。
四、结语
随着科学技术的快速发展,虚拟仿真实验逐步被人们所重视,越来越多地被应用到实验教学中。高校应根据学校自身和学生特点,分专业、分层次地将虚拟仿真和传统大学物理实验有机结合,进一步培养学生的动手能力、创新精神和科学素养,从而提高实验教学质量。
参考文献:
[1]韦维,张霆,罗乐,等.工科大学物理实验教学现状与改革探索[J].物理通报,20xx,36(12):6-9.
[2]周燕.虚拟仿真技术在大学物理实验教学中的作用[J].合肥学院学报,20xx,18(3):79-82.
[3]李宁,杨坤,史芹.大学物理虚拟仿真实验开放式教学初步探索与实践[J].教育现代化,20xx(40):118-119.
【摘要】本文主要从目前大学物理实验教学现状出发,探讨了虚拟仿真实验教学模式的特点与优势,简单介绍了仿真实验在大学物理实验教学中的应用问题,进而培养创新型人才具有重要的参考价值。