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
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nC[T8y \S0代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
z`wp R[DK5N0【文章摘要】
,Eqx?]5Wm0从 MCAI 在工科《大学物理实验》
)d.p9lvv:[V8k0教学实践中讨论多媒体课件用于物中国论文网9N_? @bcW3u)f
理实验教学的优势与不足 , 针对其中国论文网/j?L"|Vh5hy'i
不足进行分析、探索 , 提出一些建中国论文网g;t'f](w6Obo
议，更好地实现大学物理实验教学现
v
jR o3ZJ0代化。
Bd/qlw0【关键词】中国论文网#nCf5N{I
MCAI; 大学物理实验 ; 教学措施中国论文网ot CuG)P@W
MCAI 即多媒体计算机辅助教学，多
j ^(WG3[T0媒体计算机辅助教学是在电脑上面，把教中国论文网AF#nnf*j*@s
学内容包括文字、图片以及教学内容有关
"O ^,h7P6e0的音频、视频资料进行有机处理结合，充
T
IYko]0分利用多种现代化设备，促进学生看、听、
t:jU2?;J q0思，可极大提高教学效果。物理学是一门
Gibx`&w0以实验为基础的学科，中国论文网y1J/Z^"HNQO
《大学物理实验》是
M'}/C9L'J!ykr R)V0高等院校的一门十分重要的基础课，学生
"]YoqH JD0做好物理实验不但可培养学生动手能力，

g"O)u:[
J2yc/k)G0也能促进学生理解物理概念和规律，久而
$x.W,cjK`5xuP2w0久之也能培养学生创新素质。在大学物理
0b;T)mfN{0实验教学中应用多媒体对提高教学质量中国论文网 n,DZq d(i
和教学效率的作用，早已得到广大师生的中国论文网!z K$wwL
肯定。下面 , 笔者就工科《大学物理实验》
7H*O&P7N\Lq4sw%Kj0教学实践中应用 MCAI 进行一些探讨。
/VS uk)O6O1x"a01 MCAI 应用于大学物理实验教学的
|EyYx"Y0优势中国论文网^@#B\^,T4l(T$u
1.1 改变实验环境，提高学生学习物
)IZ)RjF(x0理知识兴趣。以前缺乏现代气息的物理实
F$k&Q,R$@} |0验氛围影响了学生做好大学物理实验的
,_ iV;m/H'aO0兴趣和积极性，现在基于 MCAI 的大学物
t;K` B9[SL0理虚拟实验课件安装在现代化的实验室
I:S[3A E9^N0机房，与电脑一起成长的 90 后大学生当中国论文网)\!F,_F1th3ZEn
然感觉亲切，这样可极大调动他们学习物
W)x"|D7ap3V'S}0理实验的主观能动性。利用大学物理虚拟
}3S-TN6D2}D
[0实验课件这种现代化教学平台，教师也可
S$@6c
U)W0[D0很好地提高实验教学效果，虚拟实验课件
M6J$JL)cy,}[CHk0可从实验理论、内容安排、实验技巧等方
%J"wI }r/k4qS0面进行充分设计，有机整合，再加上教师
6@AQ%~.b:h(q.b0自己多年的教学经验，充分利用实验课件中国论文网EW o6M0m*o
的优势，提高学生对实验及其物理理论的
?n zU9}0认识。中国论文网RdO N J
1.2 实验课件适时性、重复性好，便于中国论文网3]Ljq"j [dod8]
学生预习和复习。利用基于 MCAI 的大学中国论文网bBB#HS yVC$ZTn+@
物理虚拟实验课件学生可以很好地进行中国论文网&W6dy:mx"ad
实验前的预习工作，实验前的预习是学生
CB!R9V$}}9N0u0做好物理实验的重要前提，可帮助学生熟中国论文网w Bxd7V#F5c
浅谈 MCAI 与工科
:a{-df @0[#a0《大学物理实验》教学中国论文网'J&Tm-c k
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
%@4A5M?!jee%n6x\0悉本次实验所涉及的理论知识，弄清实验中国论文网w0_Y&|y,h0}c
原理，了解所用的实验仪器，利用动画技
u1s]&x ]+aSp0术预习它们的结构和使用方法，尤其是对
)fBz_b:l.w2m]jf0那些复杂实验仪器的详细解剖，预计可能
Ua2X!z6d3L0在实验中出现的问题，学生就可以在实验
p*H.f;Jm0i/Q"IH*x0前对本次实验有个全面了解，在以后进行
/i+Z2@*K!\k^KI
d0的真实操作中就会顺利许多，减少操作失
h2m.oJ#h0v&x0误，也保护了仪器。克服了以前实验预习
S'?c'uC0只能通过枯燥地看实验纸质教材来完成，
QXzTyr j0课本上实验内容抽象、难懂，学生昏昏欲
8_:i7?j'J%ms1k3U0睡。学生在真实仪器上操作完实验后，课
O(hWV*O(zA.z+sy0后也可利用实验课件很好地复习，通过多
4B$l@w]@U6m0次改变实验参数，来更好地理解实验理论
&sQ&UJ:twW0知识，从而归纳、梳理实验室及课堂上面
|$JP1^ t _pol'k0所学的物理知识，达到实验之目的。
kv/h$UO(H01.3 MCAI 模拟仿真实验。生活中太中国论文网(KE'H_a0[UP
多物理现象的变化都是瞬间变化的，转瞬
9e0gQ)_s7}0即逝，利用课堂上面普通的演示实验学生
D)sFkSQ'k0肉眼很难观察到其变化，但是利用电脑多
g8l`1g _"|C1V0媒体技术可轻松重复 模拟，可以方便调
Pm3g%s|k/YG0节变化的快慢及细节的放大缩小，更可以
T-g+F:T'l$^_Ay0重复地多角度观看，这样学生乐于学也乐中国论文网T1f},nt|{,Y9J
于思。还有一些突变的物理过程，以及一
~nOjg0些微观的物理变化现象，根本就无法用演中国论文网Z M#t^'?+GB/P
示实验方法来观察讨论，解决这样的问
5i'ib0t\.?0yn0题，MCAI 的优势就很明显了，利用强大中国论文网/@8_EnO"gl(c
的电脑技术来模拟仿真这些实验现象，把
7n_.m;kb,LwP0那些晦涩难懂物理模型在电脑上面转换中国论文网M D6I._ S2Hg)?$a
为可视可听的动画影像，恰当地数学建中国论文网*hl1AD\3Pv6F
模，电脑上输入不同实验参数，通过运算
?)RU3BA0模拟，物理过程中各个量的变化情况就可中国论文网2B#R$f6Gy#_z }8i h
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直观地用图形表现出来，便于充分展示这
vu%e;?t'T0些物理过程的内涵，直观的模拟仿真使得中国论文网}l~}.lye3_
学生的感性认识得到了升华，也能更好地
UtYy9{*Q}~0理解物理规律。
1Q"X+d!qL01.4 减少实验设备资金投资、丰富实中国论文网[w,Wv6aTX"?"j
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验内容。物理实验仪器中，有的相当昂贵，
.O'Q| V5mPwdo+|]-?0有的十分易损，利用数学建模，编写程序，
`6c?3r9GNB M0就可用 MCAI 来模拟完成那些需要高端中国论文网p;f9p)z4R
设备仪器才能完成的实验内容，也能够完
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@a0成那些需要大笔耗材的实验内容，这样可中国论文网!qO*BP
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以很好地降低做实验成本，克服设备不足
3oX5x6YLy4Np0的难题。并且实验课件操作起来安全，更

ZJf/|!og$p'csG i0加不会有损坏仪器的可能，便于学生大胆
X-\*B }+kIY9rI0尝试，勇于实践，培养学生创新能力。
PZ^:C&},W6F0n qn02 MCAI 应用于大学物理实验教学的
;O2Dvt)P'Qm$Ck4U0几点思考
B;er#aDE-w"Y0o02.1 教学中要妥善处理好实训与虚中国论文网k$w6G$^}
拟的关系。因为数学模型的关系，模拟实中国论文网a:o4E)sbv-n9S6Y(w
验过程的课件一般比较理想化，对操作中中国论文网;E5oS9C)}
的一些细节缺乏模拟，特别是不好模拟人中国论文网2X%St\H+xM/](X0H
为因素导致的实验误差，这样不利于学生中国论文网
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发现问题，另外实验数据采集也具有统一中国论文网8J!F3H:t6a |/{
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性。所以物理实验应以真实实验为最终依
+}~a5FJ8srx0托，实验课件只是手段，合理利用二者才
*\g_w+RwYp0可以优势互补。一个实验项目，必须根据中国论文网m.Jg5V8`/m
实际内容采取多种教学手段，引导学生在中国论文网X^C&~h
电脑上利用实验课件反复模拟，强化学生
6OGszC6W(iu0对实验方法的理解，初步熟悉实验仪器的
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buUW6v.H$cB0构造和使用，然后转战到真实仪器上实际
om#P`9[0u0操作，这样盲目性、出错率都会大大降低，中国论文网*BU9aKV"H$O ?\~
提高了教学效果，达到了实验目的。况且
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?Q0有些基础实验项目操作不太复杂，就不必
9?+D{4R0Oq|0利用 MCAI, 学生直接在传统实验室完成，
2jK&z3T{F2g9K0这样不但提高了动手能力，对物理实验直
8O*Qw0{y}0观的感受乐趣也存于学生心中，是虚拟实
:d5wHab$A{*r0验课件不能代替的。中国论文网{@W.WLuuG+M8I
2.2 在物理实验中不难实现数据处中国论文网F7D'^wI1s|
理，但其局限性在于可能削弱学生对数据中国论文网"pr
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处理基本方法掌握，鉴于数据处理能力是中国论文网T o.w5H&o\;p7iw/o#m^
实验能力构成的主要组成要素，在设计课
%Q7k!dcd0件数据处理模块时，应侧重于快速准确地中国论文网RN:` x;Z5S
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处理那些冗繁的纯数学运算问题，而对那中国论文网_8ULC;u|J
些需要应用物理实验数据处理基本方法中国论文网2P2[;yS8W-LtDd{ j_
的问题时，还是应该学生自己动手处理。
2r#c'YYWH]/j02.3 教师的观念和方法对实验教学中国论文网5LXa&s+Eg*nh
课件的处理直接影响到教学的质量，关系中国论文网a`cM1i L0m(K
到学生的创造力的培养和发展。因此，教
d/`+k x]y }r5t'|"y0师还必须不断学习现代教育理念，实现
5S+C l'MM0E;@GR!T0MCAI 与物理实验教学设计的高度整合。中国论文网mv uh#mE8~
物理实验教学和其他教学一样，都是一种中国论文网&s8m0IJ{
复杂的系统工程，教师不仅教给学生知
tg tT(K0y0Afvc2VS0识，还要与学生有思想人文的交流，光有
8tb5GhG]'XU}0MCAI 是无法做到的。教师应注重研究如中国论文网9@l
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何在遵循主体感知特点的前提下，更好地
S F6s*~S*C5A0运用媒体，以利于师生之间情感流动，提
S b'PdN0J}
v9yx0高学生的科学素养和人文素养。
'a YSvt:JU03 小结

D"I s5p0~Ynv0在多媒体物理实验课件的制作和教
0}!gf1f5VxxU0学中，应遵从思想性原则、客观性原则、整
!wfwo7jsXc0体性原则、发展性原则、最优性原则。根据中国论文网\/]{d `%E'JY }U k
实际教学要求，合理编排教学内容，做到中国论文网q
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重难点突出。教师还是要发挥主导作用，中国论文网"z1Z]'ZP`R!y
MCAI 只是辅助教师完成教学任务的现中国论文网-X!l0l-SUW(S
代化工具，物理实验课件是为物理实验教
)soM0zO'F%e/cdyH0学服务的，并非使用越多越好，合理使用中国论文网Cd.L,~
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MCAI，才能提高大学物理实验教学效果。中国论文网2r)G2nD:B!R3L}
　　
&|$Bq)q?0【参考文献】中国论文网g}4H&J0b0qCcm%K
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兰州 : 甘肃教育出版社 ,2001.
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验教学改革的研究［J］. 大学物理
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