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【摘要】信息技術在時代的發展中不斷進步，已經涉及到人們生活、工作、學習的方方面面，而仿真技術作為諸多信息技術成果的綜合應用，在大學物理實驗教學中的積極作用也值得進一步探究。本文總結了傳統大學物理實驗教學中的問題，并概括了仿真技術應用于大學物理實驗的優勢和問題。

【關鍵詞】仿真技術；大學物理；實驗教學

大學物理的教學內容在知識的深度和廣度上都有更進一步的提升，而學生對其中概念等基礎知識和內容的理解往往要通過實驗過程輔助，但是，傳統的大學物理實驗由于各種條件等的限制，往往不能達到預期的效果[1]。而作為一種綜合性的信息技術，仿真技術涵蓋了網絡、多媒體等多種先進的計算機技術，將其運用于大學物理的實驗教學過程中，對學生隨時隨地進行物理實驗，并且自主學習、揭示其內在規律等都具有重要的作用[2]。

一、傳統大學物理實驗教學中的問題

1.教學模式單一

傳統的大學物理實驗往往嚴格按照有關的實驗教材進行，教師在課堂上進行相應的講解，而學生往往以此進行實驗，幾乎所有學生的實驗過程和實驗結果都有相同的效果。而不能有同樣效果的學生，為了提高自己的成績往往會修改實驗數據以期達到預期的效果，這與物理實驗的科學性極不相符。

2.實驗內容有限

大學物理的實驗往往緊貼教材，實驗課程的課時設計通常也十分有限，而實驗課上，教師的教學內容往往是根據教材進行相應的“復習”，將其中的理論知識進行再次疏通，以期對課本上的定理等進行驗證，這就大大限制了學生的創新性。

3.實驗資源不足

大學的物理學習中，有許多章節可以進行有關的實驗，但是，受制于實驗室的數量、實驗設備的短缺，很多實驗往往只能有教師進行有關操作步驟、實驗現象、實驗結果的講解，而學生并不能進行實際操作，對教師所講的內容往往不知所云，這與培養學生綜合素質的基本目標極不相符。

二、仿真技術應用于大學物理實驗的優勢

目前，應用于大學物理實驗的仿真技術已經相對成熟，其中的各種軟件如JAVA、VRML、FLASH等都可以對物理實驗進行三維模擬，而針對不同的專業學科，還有不同的其他軟件，諸如應用于電子電路技術的Labview，應用于自動控制的Matleb等等[3]。對實驗模式、實驗內容等都具有多方面的優勢：

1.改進實驗教學模式

首先，仿真技術使物理實驗不再拘泥于實驗地點和實驗器材的限制，而是通過網絡和相關軟件就能隨時隨地進行，這樣，學生不僅可以在實驗課上進行實驗，在課下也可以主動進行實驗，提升自己的實驗能力。其次有關的仿真實驗軟件大多具有良好的交互性能，即使沒有教師的指導，學生也可以自主進行實驗。再次，某些比較危險或者較難操作的實驗過程，通過仿真技術來實現，對學生有更強的保障，同時還能提高其動手能力。

2.豐富實驗內容

仿真實驗軟件的不斷改進，使得其在物理實驗中的應用越來越廣泛，而其不同的實驗內容往往都可以找到合適的軟件進行模擬，甚至教材上并沒有設計實驗的內容，學生也可以充分發揮其創造性，對其中涉及的原理等通過實驗進行模擬或者驗證，而那些相對復雜的綜合性實驗，也可以順利進行，并針對其中的問題進行改進，這對激發學生的學習興趣也有重要的作用。

3.降低實驗成本

物理實驗往往需要多種教學器材，大型的實驗甚至需要耗資數萬不止的高質量儀器，而仿真實驗往往不需要復雜的實驗器材，也不需要充足的實驗空間，只需要電腦或者網絡就可以隨時進行，這在實現開放性實驗教學的同時，也降低了有關的實驗成本，節約了教育經費。

三、大學物理實驗應用仿真技術的問題

1.應當與傳統實驗模式相結合

仿真技術盡管可以在大學物理實驗教學中得到較廣泛的普及，但是，為了保障學生的實際操作能力等多方面綜合性能力，仿真實驗并不能完全取代實際的實驗操作，而是應當將二者進行充分的有機結合，使其相互彌補，相互促進，進而培養學生的綜合實驗能力。

2.做好良好的技術支持

仿真實驗的順利進行，需要計算機技術作為有力的支持，而針對仿真實驗的施行，有關的工作人員應擔具備較高的計算機水平，對設備進行科學的管理和維護。同時，在實驗開始前，也應當對學生進行相應的課前培訓，使其能夠使用正確的方法和步驟進行有關的實驗，保障實驗過程的順利進行。

3.在實際應用中應得以不斷優化

應當結合實際對仿真實驗進行優化，首先，針對有關的虛擬元件庫，有關人員應當及時進行補充，方便更多實驗的順利進行；其次，針對不同的知識點，理應設置科學的實驗流程，引導學生個性化學習，或者針對某些知識點進行強化和鞏固；再次，針對實驗數據，應當將某些數據分析軟件與仿真實驗軟件進行兼容和鏈接，方便實驗結束后進行復雜的數據處理。

綜上所述，仿真技術的應用對促進大學物理實驗教學的科學化、完善化發展具有十分重要的作用，同時也可以提升學生的綜合實驗能力和創新能力，激發學生的物理學習興趣和科學的實驗精神。在實際應用過程中，有關的教師或者工作人員應當結合實際情況和實驗過程中的問題，不斷進行總結和改進，使仿真技術對大學物理實驗教學起到真正地促進作用。

作者:李秀文 單位:中北大學理學院

參考文獻：

[1]馬如遠,朱永安.計算機仿真在大學物理實驗教學中的應用探討[J].裝備制造技術,2013,08:212-214.

[2]王溢琴,蘆彩林.基于仿真技術的大學物理實驗教學改革[J].新鄉學院學報,2015,06:68-70.

[3]寧鋅,龐瑋,陳峻,鄒敏淸.大學物理仿真實驗在教學實踐中的應用[J].大學物理實驗,2012,03:110-111.