浅谈 MCAI 与工科《大学物理实验》教学

浅谈 MCAI 与工科《大学物理实验》教学中国论文网x;GTb1Ow%p
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
R1u wXa0【文章摘要】
KB7c'?q2^;m0从 MCAI 在工科《大学物理实验》
v:}c2~S$`#]0教学实践中讨论多媒体课件用于物
$x y/w:c9T7E ~0理实验教学的优势与不足 , 针对其中国论文网;v'V th"[\
不足进行分析、探索 , 提出一些建
JA1P.s.Fe0议，更好地实现大学物理实验教学现
?L[6yo"m7?3L?0代化。
O7K/MY(A0【关键词】
r
IW+Ov"k;{0MCAI; 大学物理实验 ; 教学措施
Nr8t?
pa0MCAI 即多媒体计算机辅助教学，多中国论文网^a(} Lym+c|6X
媒体计算机辅助教学是在电脑上面，把教
0i%F'r
L/e.F|6c0学内容包括文字、图片以及教学内容有关
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thp@E0的音频、视频资料进行有机处理结合，充
];fa6|#|'Q~#E0分利用多种现代化设备，促进学生看、听、
TEr!@*?&ubq/e!R0思，可极大提高教学效果。物理学是一门
D;B?Q fuj4k!K#v0以实验为基础的学科，
O:r({'UA:QV#P*u0《大学物理实验》是
1ww,n:Omx NU]0高等院校的一门十分重要的基础课，学生
G|p9L4h#J0g0做好物理实验不但可培养学生动手能力，
)i,w"]3`6e.X&Y-V0也能促进学生理解物理概念和规律，久而
jb0{3] uQ)p(s0久之也能培养学生创新素质。在大学物理
o] @*w&H0实验教学中应用多媒体对提高教学质量
L\l6B+PQK0和教学效率的作用，早已得到广大师生的中国论文网_C Y1qR'\F#ZN(q
肯定。下面 , 笔者就工科《大学物理实验》中国论文网$QJDAk1XVE+Y
教学实践中应用 MCAI 进行一些探讨。中国论文网'J3T*FbR(k
1 MCAI 应用于大学物理实验教学的
0F0h}_!y0优势
j'h]y.b.l.c0E'?2l01.1 改变实验环境，提高学生学习物
%H;[2Y5W9pN1q-d0理知识兴趣。以前缺乏现代气息的物理实中国论文网Z:q5N5@v/g
验氛围影响了学生做好大学物理实验的中国论文网o5BE PDc
兴趣和积极性，现在基于 MCAI 的大学物中国论文网9P wF+\%nZm6w
理虚拟实验课件安装在现代化的实验室
sw#{d#U(u0机房，与电脑一起成长的 90 后大学生当
aV]P9l~0然感觉亲切，这样可极大调动他们学习物
8k.^'k L1O G;J0理实验的主观能动性。利用大学物理虚拟中国论文网 s5k/vKej
实验课件这种现代化教学平台，教师也可
.e `T3{ @XhB0很好地提高实验教学效果，虚拟实验课件中国论文网p'FA?j Q#sHz
可从实验理论、内容安排、实验技巧等方中国论文网tWP9F|P
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面进行充分设计，有机整合，再加上教师中国论文网Px'k*D4M
自己多年的教学经验，充分利用实验课件中国论文网 go(w8G-]x bXW&}y
的优势，提高学生对实验及其物理理论的中国论文网4i
T7m+]d)S5{P7q
认识。中国论文网,o,l a;Vamc
1.2 实验课件适时性、重复性好，便于中国论文网n*gf5Rv3i(w
学生预习和复习。利用基于 MCAI 的大学中国论文网9x*f#Zc-C%D
物理虚拟实验课件学生可以很好地进行中国论文网#n v`GC
实验前的预习工作，实验前的预习是学生中国论文网8q.pR`
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做好物理实验的重要前提，可帮助学生熟
!c7}2\r E0JK$d!X0浅谈 MCAI 与工科中国论文网QD(b7_%o5Y C-@3P-I$oeX
《大学物理实验》教学中国论文网x0e5p^5rFq1^g
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023中国论文网6l9?&P~7iSyeS/L
悉本次实验所涉及的理论知识，弄清实验中国论文网v$vm-y'O9v0R
原理，了解所用的实验仪器，利用动画技中国论文网B+W(ErUh%Ry
术预习它们的结构和使用方法，尤其是对
VY kM"^!t `MF_&s D0那些复杂实验仪器的详细解剖，预计可能中国论文网7U1Pt"o/m _
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在实验中出现的问题，学生就可以在实验
9XR8J"U'wf(i0x0前对本次实验有个全面了解，在以后进行中国论文网'pIZ1~%@;?/SB p8JT J
的真实操作中就会顺利许多，减少操作失
#K.y)jR*^#U0误，也保护了仪器。克服了以前实验预习
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`j1M'Ntk0z|;J0只能通过枯燥地看实验纸质教材来完成，中国论文网P|;r*~R
课本上实验内容抽象、难懂，学生昏昏欲
7JyV!l%DJ0睡。学生在真实仪器上操作完实验后，课中国论文网x#de-nY^fm@
后也可利用实验课件很好地复习，通过多
A*r*R5gpR2{1~ ]0次改变实验参数，来更好地理解实验理论
t M&Y `/X0知识，从而归纳、梳理实验室及课堂上面
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J i(Hj0所学的物理知识，达到实验之目的。
*Ec~7@lK01.3 MCAI 模拟仿真实验。生活中太中国论文网8hU1y\)]O-b
多物理现象的变化都是瞬间变化的，转瞬
xX}]9S'Y0即逝，利用课堂上面普通的演示实验学生
+yA2nUDz a0肉眼很难观察到其变化，但是利用电脑多中国论文网zv4p,db+~
媒体技术可轻松重复 模拟，可以方便调中国论文网R3[N6Sc
节变化的快慢及细节的放大缩小，更可以
H?XzD.cVM;}9K/z0重复地多角度观看，这样学生乐于学也乐中国论文网3~*yxw:{
于思。还有一些突变的物理过程，以及一中国论文网%d3BuV }
些微观的物理变化现象，根本就无法用演
&[Hz"~p0示实验方法来观察讨论，解决这样的问
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j0题，MCAI 的优势就很明显了，利用强大
*g B.\i,J*Pm0的电脑技术来模拟仿真这些实验现象，把
T5D2}8T7n&Ra0那些晦涩难懂物理模型在电脑上面转换中国论文网.N.R F zv'k3H ew
为可视可听的动画影像，恰当地数学建
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D0模，电脑上输入不同实验参数，通过运算中国论文网MJ$F A@k6Q} @
模拟，物理过程中各个量的变化情况就可中国论文网t1C bq7S,S
直观地用图形表现出来，便于充分展示这
0t^*]aE$J0些物理过程的内涵，直观的模拟仿真使得
&p|g&a9e3y0学生的感性认识得到了升华，也能更好地
,WW9Ei;ER;E0理解物理规律。中国论文网 e#`5r%l%a
1.4 减少实验设备资金投资、丰富实
#W3\~Q y0验内容。物理实验仪器中，有的相当昂贵，
"akI,Ii+Qk0有的十分易损，利用数学建模，编写程序，中国论文网'?Vp7f&Z [T6\9P
就可用 MCAI 来模拟完成那些需要高端中国论文网]9z2X-_]6Xv
设备仪器才能完成的实验内容，也能够完中国论文网g+H+H2Jo
成那些需要大笔耗材的实验内容，这样可中国论文网p#MO
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以很好地降低做实验成本，克服设备不足中国论文网 w_-k UL3]#`
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的难题。并且实验课件操作起来安全，更中国论文网,Y P\)n9}"P{0B
加不会有损坏仪器的可能，便于学生大胆中国论文网C)})WfEl{A
尝试，勇于实践，培养学生创新能力。中国论文网M!C Ot+X X&D
2 MCAI 应用于大学物理实验教学的中国论文网F6~ @6nJ-n
几点思考
9c7rc8`u!d6`U|cah02.1 教学中要妥善处理好实训与虚
"I?lt9@7I0拟的关系。因为数学模型的关系，模拟实中国论文网zVH(w| z#p8SM0y~g
验过程的课件一般比较理想化，对操作中中国论文网9s7^d6OV{+R
的一些细节缺乏模拟，特别是不好模拟人中国论文网'J'X)Uzf
为因素导致的实验误差，这样不利于学生中国论文网8eo\{7{PP9axy
发现问题，另外实验数据采集也具有统一中国论文网,WM2o'@pD{
性。所以物理实验应以真实实验为最终依
*X$dx7`c@8?a0托，实验课件只是手段，合理利用二者才
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RP:q\b2w0可以优势互补。一个实验项目，必须根据中国论文网 MOD(e!X*j
实际内容采取多种教学手段，引导学生在中国论文网}}"fm9g
电脑上利用实验课件反复模拟，强化学生中国论文网:?x[~-Ogk7I
对实验方法的理解，初步熟悉实验仪器的中国论文网3Y1aAP"i
构造和使用，然后转战到真实仪器上实际
q Q] llp0操作，这样盲目性、出错率都会大大降低，中国论文网uG&T7Y}4k"o-Cj
提高了教学效果，达到了实验目的。况且
(d%AC-@Z.S0g0有些基础实验项目操作不太复杂，就不必
k9Sw,]d+j}n3e?S7QD0利用 MCAI, 学生直接在传统实验室完成，中国论文网6O8}$v&~bQ3j(C eJ
这样不但提高了动手能力，对物理实验直中国论文网 Ya(@"u[FFm
观的感受乐趣也存于学生心中，是虚拟实中国论文网5PT{2x$]5v
验课件不能代替的。中国论文网M[0bC$IMj
2.2 在物理实验中不难实现数据处中国论文网?;Q2pR4XS5r
理，但其局限性在于可能削弱学生对数据
] W(y g wrN(R0处理基本方法掌握，鉴于数据处理能力是
9kw7r1{a.~`/v!^0实验能力构成的主要组成要素，在设计课中国论文网M.YplL1q3T#l w
件数据处理模块时，应侧重于快速准确地
AC+UL*{SxZ{+R`0处理那些冗繁的纯数学运算问题，而对那中国论文网p-th3C ok7A:c;L
些需要应用物理实验数据处理基本方法中国论文网qj R+s8Xg1x\
的问题时，还是应该学生自己动手处理。
/w+T1yPP&yRB0K02.3 教师的观念和方法对实验教学中国论文网 G6Rivs(I
课件的处理直接影响到教学的质量，关系
o_$l3ZsR+O*_0到学生的创造力的培养和发展。因此，教中国论文网6h:x4A p2i~ K;S%g
师还必须不断学习现代教育理念，实现中国论文网3q/kEi1Sdm
MCAI 与物理实验教学设计的高度整合。中国论文网q3e1|7Hhj+m:O
物理实验教学和其他教学一样，都是一种
#g~vllH1}0复杂的系统工程，教师不仅教给学生知
/u*nR)bHPX,w0识，还要与学生有思想人文的交流，光有中国论文网(L+Hr6H!^.nA
MCAI 是无法做到的。教师应注重研究如
i7Q:e`!g0何在遵循主体感知特点的前提下，更好地
*K{9h(l#sh_H*m-fD0运用媒体，以利于师生之间情感流动，提
?^,G\&n{l0高学生的科学素养和人文素养。
N[8^&Ly7_ J0x} A03 小结
3\ ^afHq/D0在多媒体物理实验课件的制作和教
1p8\ A.Uo7MH0学中，应遵从思想性原则、客观性原则、整
7m@3jFM0体性原则、发展性原则、最优性原则。根据
[R4R6L"vw`!N0实际教学要求，合理编排教学内容，做到
n0D/bO m2k7t0重难点突出。教师还是要发挥主导作用，
}@1R[G;e[z0MCAI 只是辅助教师完成教学任务的现中国论文网d6Sa2eP
代化工具，物理实验课件是为物理实验教中国论文网)DL+zJ1po4p#b
学服务的，并非使用越多越好，合理使用
\)IT@(WEec%H6Y0MCAI，才能提高大学物理实验教学效果。
2r,l#c0jg+@(Q;M0　　中国论文网^E5l F],r
【参考文献】中国论文网#iBO~9c)f
[1] 杨改学 . 现代教育技术教程 [M].中国论文网6q Z#h3a6f:m9~+\
兰州 : 甘肃教育出版社 ,2001.中国论文网Bd;`'?E?
[2] 张敏，何龙庆，张波 . 大学物理实中国论文网;BG4u:rn@I#}
验教学改革的研究［J］. 大学物理
|*^,m5Y7a)[ H0|0实验，2009,(1).