虚拟仿真技术在物理实验教学的应用论文(共17篇)

虚拟仿真技术在物理实验教学的应用论文

（共17篇）

篇1：虚拟仿真技术在物理实验教学应用论文

虚拟仿真技术在物理实验教学应用论文

【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。

【关键词】大学物理实验;虚拟仿真实验;应用问题

1.引言

大学物理实验是一门面向理工科学生开设的基础课程，在培养学生动手能力和科学研究方面发挥着重要的作用。但由于实验仪器复杂、精密、昂贵等原因往往不能允许学生自行设计实验参数、反复调整仪器，不利于学生自行设计实验参数、反复调整仪器、剖析仪器性能和结构、理解实验的设计思想和方法。而仿真实验的引入能突破课堂实验教学时空条件的限制与约束，相对于传统实验教学能更加容易揭示物理现象与其他重要的内在规律，能给学生提供独立创新的实验平台，充分发挥学生的积极主动性。实际教学中，由于实验室和师资力量等限制，很难提供给学生大面积实验预习的环境，使学生无法对实验环境建立直观认识；由于教学时间和手段限制，教师也无法有效的对学生的预习情况进行有效检查。这样导致实验教学中长期存在“走过场”，严重影响了教学质量的提高。目前，我校已购买科大奥锐科技有限公

司开发的实验预习和自动评判系统和大学物理仿真实验教学平台，有效地弥补了传统实验教学中存在的不足。

2.大学物理实验教学现状

学生基础薄弱，动手能力差,并且大学物理实验理论性较强。另外，实验仪器陈旧，内容笼统，多数仪器经过多年的使用过于老旧，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。目前，专职实验教师稀缺，这就导致了实验仪器设备维护，实验教学效果欠佳。

3.仿真实验在大学物理实验教学中的应用

3.1仿真实验的主要优势。

（1）自由性高。学生可根据实验方案选择合适的仪器自主完成实验，激发各层次学生学习兴趣。

（2）互动性强。仿真实验具有高度的开放性，学生可以随时进行访问站，完成系统当中现有的验证性实验，也可自行设计实验。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）效率高。虚拟仿真大大提高了工作效率，学生可以通过实验平台进行预习，实验操作等，教师通过系统能够查询学生完成实验项目情况，有利于实验教学的良好有序进行。

3.2实验预习和自动评判系统。预习是物理实验教学的.重要环节，通过预习环节，学生实验中才有目的、有指导地进行操作和观察,独

立思考，利用掌握的知识对现象进行合理分析讨论，解决实验问题。学生通过物理实验预习和实验报告自动判卷系统用户截面上通过学号登录，下载升级实验预习大厅软件进行考试。根据教学要求自动形成预习安排，学生在线预习、模拟操作、完成对实验原理、仪器原理的理解，做到课前胸有成竹。系统自动记录学生预习情况，通过专家系统自动评判，教师通过系统了解学生的预习情况，针对性的调整教学要点。另外，每个学生实验操作的初始状态和测量值都是随机产生，所对应答案各不相同，从根本上避免了考试中实验操作的作弊现象。同场考试可调用多分卷子，可安排学生对应不同的试卷，有效避免书面试题的作弊现象，从而对实验教学质量的提高具有重要的作用。

3.3大学物理仿真实验平台。大学物理仿真实验平台的引入，很大程度上加强了虚拟实验的模型设计，建设与理论考试相结合的在线实验预习环境，从根本上解决了实验仪器状况及师资力量不足的问题。仿真实验代替了学生按书本抄袭实验步骤、实验原理的过程。促使学生在做真实实验前了解实验过程和仪器操作，能够完成一完整的学习链过程，提高实验教学质量，同时很大程度上减少教师批改预习的工作量，使课堂教学实现自主学习、有利于实验教学的良好有序进行。

4.结语

仿真实验的引入能够有效地解决目前实验教学中存在的约束和弊端，它具有良好的设计性、研究性、为学生提供了网络自主学习的实验平台，为提高物理实验教学质量具有重要的应用价值。

篇2：虚拟仿真技术在物理实验教学的应用论文

虚拟仿真技术在物理实验教学的应用论文

以信息技术为工具，使课程内容的呈现方式、学生的学习方式、教师的教学方式和师生的互动方式实现全新的变革，优化教学过程中的各个要素和环节，这是数字化教学与课程融合的要求。将信息技术有效融入物理教学过程来营造一种新型的教学环境，可实现既能发挥教师主导作用又能充分体现学生主体地位的“自主、探究、合作”教与学，让学生的主动性、积极性、创造性较充分地发挥出来，使创新精神和实践能力的培养真正落到实处。笔者在探索数字化教学与物理课程融合过程中，发现了许多非常适合新时期物理实验教学的软件应用。本文主要以NB物理实验为例，阐述教学软件与物理实验教学融合的策略。

一、虚拟实验与物理课程融合的缘由

NB物理实验全称“NOBOOK虚拟仿真实验”（基于HTML5技术），支持多终端跨平台访问——电子白板、台式机、一体机、平板电脑等终端均可使用，适应Windows、IOS、Android等平台。不仅支持教师任意组装实验、不受实验步骤的限制，而且所有实验操作均可呈现准确的实验数据以及逼真的实验现象。NB物理实验分为NB电学实验、电磁学实验、力学实验、光学实验、热学实验和声学实验6个独立的APP。教师在课堂教学中可以打开相应的APP，通过投屏展示实验的操作过程，可较为直观地看到实验的一些现象。在学生终端上可安装这些软件，可以让学生根据自己的需要，自主设计实验方案、自主选择实验器材、自主搭配和组装实验仪器，并记录实验数据。该应用软

件可帮助学生发现实验设计中的问题，以便在真实的实验环境下，减少实验过程中对仪器的损坏。学生在家里，也可随时通过软件进行相关的实验操作，并做数据分析。NB物理实验与物理课程融合的优势及条件如下：（1）NB物理实验是一种全新的网络技术与多媒体技术一体化的虚拟实验系统，它载有适用多系统的软件与APP、多类型的虚拟实验器材、多样化的'自主操控平台及多终端互动的教学平台，在真实实验的基础上可实现信息技术与物理实验教学的融合，在延续传统的同时弥补了其不足；（2）NB物理实验利用虚拟仪器做实验，用户可以自行设置各种参数，以获得理想的效果；（3）虚拟仪器的应用突破了现有实验条件的限制，排除了各种干扰因素对实验的影响（它与数字化实验系统的融合值得深入研究）；（4）我国许多地区的教室多为多媒体教室，大都能配备大尺寸多媒体一体机，无线网络全覆盖，有些学校还拥有移动智能手机终端设备，这些都为NB物理实验进入课堂提供了条件。

二、基于数字化实验系统的物理实验融合应用

NB物理实验等数字化实验系统为我们提供了一个新的实验探究平台。应用此平台能让学生从数据读取、公式运算和图像描绘等烦琐的劳动中解脱出来，让学生有充足的时间和精力对物理现象进行多角度的感知和多视角的探究。同时，我们要认识到数字化实验系统与物理课程的有效融合需要先进的教育思想介入，它的合理应用本身就要求同步变革传统教育观念、教育思想与教育模式，代之以尊重人的主动性、首创性、反思性、合作性的全新的教育观念、教育思想与教育