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OsV&Y N c5J
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023中国论文网4~(w~,_lk1BnS D
【文章摘要】
5_8_z8?'{Yxl;g0从 MCAI 在工科《大学物理实验》
.a8L+k}_C%y!U0教学实践中讨论多媒体课件用于物
_@Mjru0理实验教学的优势与不足 , 针对其
ZOO$a$[*NQ0不足进行分析、探索 , 提出一些建
c1zd ?}1n,Hx0议，更好地实现大学物理实验教学现
Y5lZ2P1?$V0代化。
:R4Y:F"yaOL]Q0【关键词】中国论文网5N8E*q(uH%Zy:U$}
MCAI; 大学物理实验 ; 教学措施中国论文网)`K3|krp0h.Z
MCAI 即多媒体计算机辅助教学，多中国论文网"W7af-E[0sE
媒体计算机辅助教学是在电脑上面，把教
!J3A3AW,wuL{$]0学内容包括文字、图片以及教学内容有关
4wI\'gO7qw7spP0的音频、视频资料进行有机处理结合，充中国论文网0u!z:v(Xg#Y1ue
分利用多种现代化设备，促进学生看、听、
S^R5XH%dl0思，可极大提高教学效果。物理学是一门
!D4R/n6mz;V$I-\*n_0以实验为基础的学科，
WHBPw?)Uy0《大学物理实验》是中国论文网:g@$u3WN7k
高等院校的一门十分重要的基础课，学生
cd6D^$gkb0OWy0做好物理实验不但可培养学生动手能力，中国论文网*k}tCa3C:j]a$H"j9dF
也能促进学生理解物理概念和规律，久而
.i T'HR1p0久之也能培养学生创新素质。在大学物理中国论文网u pI\2T*b-iR0c.c
实验教学中应用多媒体对提高教学质量中国论文网$m8qK1_[Vpb
和教学效率的作用，早已得到广大师生的中国论文网Z*Vx(b!bC3\UF
肯定。下面 , 笔者就工科《大学物理实验》
a9K8B_#Y7LC'h0教学实践中应用 MCAI 进行一些探讨。中国论文网M3hB r?)O
1 MCAI 应用于大学物理实验教学的中国论文网,x8fm?FT0Z
优势
;? VeP-Lg`H3p3l01.1 改变实验环境，提高学生学习物中国论文网_-h'tJh~~kD
理知识兴趣。以前缺乏现代气息的物理实中国论文网C_-E0]o @)^?"f5|
验氛围影响了学生做好大学物理实验的
w'v.f$[] k,g~
r0兴趣和积极性，现在基于 MCAI 的大学物中国论文网9LYXn'`,i
理虚拟实验课件安装在现代化的实验室中国论文网 l'~&B Mr%Kl
机房，与电脑一起成长的 90 后大学生当
\ROC[$[0然感觉亲切，这样可极大调动他们学习物
CU&t
@l(]0理实验的主观能动性。利用大学物理虚拟
p.a5J@/V@0h5p0实验课件这种现代化教学平台，教师也可中国论文网RL_\(|%Q0}
很好地提高实验教学效果，虚拟实验课件中国论文网J}2WE$yej B
可从实验理论、内容安排、实验技巧等方中国论文网!J%S _
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面进行充分设计，有机整合，再加上教师
nfI2{N0自己多年的教学经验，充分利用实验课件
R7}*\[;Y,t0的优势，提高学生对实验及其物理理论的
6T ~ ?qcBx0认识。中国论文网mi0]4?m Cxo
1.2 实验课件适时性、重复性好，便于中国论文网zL3Q.gk.O/G R
学生预习和复习。利用基于 MCAI 的大学
w TvC:P0物理虚拟实验课件学生可以很好地进行
h3jG8^q,h rQV0实验前的预习工作，实验前的预习是学生
L'j2ho*`@:r0做好物理实验的重要前提，可帮助学生熟
4uQ8j{&w_ kg4K[0a9G*Y0浅谈 MCAI 与工科
WO7B5m/a `Qu0《大学物理实验》教学
BTH,eg5r0代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023中国论文网 [T$o
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悉本次实验所涉及的理论知识，弄清实验中国论文网6\}8NA_V+x
原理，了解所用的实验仪器，利用动画技
{[Q_{1N$h0术预习它们的结构和使用方法，尤其是对中国论文网'U
Fu,X2^%r kMq
那些复杂实验仪器的详细解剖，预计可能中国论文网 A.| sl \R
在实验中出现的问题，学生就可以在实验
D9@)q"C0a~I lF0前对本次实验有个全面了解，在以后进行
u2l R'@/tV6mU;m+@0的真实操作中就会顺利许多，减少操作失
3PG"JW&@$@3O8f
I0误，也保护了仪器。克服了以前实验预习中国论文网4u5_a^oVJ"t
只能通过枯燥地看实验纸质教材来完成，
M(Yso9u4Dw0课本上实验内容抽象、难懂，学生昏昏欲
(t&J6siX`3a0睡。学生在真实仪器上操作完实验后，课
R0lq2e(v[
z?n]!P0后也可利用实验课件很好地复习，通过多
d9Z+De/O/zWI!P0次改变实验参数，来更好地理解实验理论中国论文网q'C'jD1j!B
知识，从而归纳、梳理实验室及课堂上面中国论文网)G A@l M]c4xs
所学的物理知识，达到实验之目的。中国论文网vl{a'Qmg|#jMH
1.3 MCAI 模拟仿真实验。生活中太
?8cE3J-dcm-z*D|q0多物理现象的变化都是瞬间变化的，转瞬
+a&F:V1GZ~x$w9HQ0即逝，利用课堂上面普通的演示实验学生
;M~D$^%H$R`"~|/|0肉眼很难观察到其变化，但是利用电脑多中国论文网7KBA/s-|C
媒体技术可轻松重复 模拟，可以方便调
a[Kz%_ ^0节变化的快慢及细节的放大缩小，更可以
Ec*CA7UE^N'~0重复地多角度观看，这样学生乐于学也乐
4MB:um]#x/My;]0于思。还有一些突变的物理过程，以及一
9F_)K{(M`A0些微观的物理变化现象，根本就无法用演
M'N[0q"U
B;Aia0示实验方法来观察讨论，解决这样的问中国论文网Tv[7H$w(k
题，MCAI 的优势就很明显了，利用强大
,l.S {'[~i0的电脑技术来模拟仿真这些实验现象，把中国论文网U0y/wC/Y|4D
那些晦涩难懂物理模型在电脑上面转换中国论文网K)LATDJ1p |
为可视可听的动画影像，恰当地数学建中国论文网1g3B!h`Q(u gq)O
模，电脑上输入不同实验参数，通过运算中国论文网d~5L,\,A_)r"RL8]
模拟，物理过程中各个量的变化情况就可中国论文网$f$~ tnL6G*v bM
直观地用图形表现出来，便于充分展示这
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] Qi(B)`0Z,q0些物理过程的内涵，直观的模拟仿真使得中国论文网 D:eB]*z?6T*q+x2d
学生的感性认识得到了升华，也能更好地
#Y#c i:`WdF"g/A0理解物理规律。中国论文网I m s _4{z9T
1.4 减少实验设备资金投资、丰富实

v.Nx5K,ZM0Xyy0验内容。物理实验仪器中，有的相当昂贵，中国论文网i0x.}*|Xo0?$Y
有的十分易损，利用数学建模，编写程序，
%A(@!]]o0就可用 MCAI 来模拟完成那些需要高端
-QeK"L!HL+Z0设备仪器才能完成的实验内容，也能够完
%rT@*g.RYx%a[Qf0成那些需要大笔耗材的实验内容，这样可
o;OV;Izb0以很好地降低做实验成本，克服设备不足
U!Lj"n2T0的难题。并且实验课件操作起来安全，更
,s"w7R @O#]WdHA0加不会有损坏仪器的可能，便于学生大胆
K!kQ(b$M.u]`0尝试，勇于实践，培养学生创新能力。中国论文网!W;F1j6X+M%{O
2 MCAI 应用于大学物理实验教学的中国论文网j/T!l!PiSAN2C AI
几点思考中国论文网 N1s6Nec*X
2.1 教学中要妥善处理好实训与虚
8n] B(r A)|0拟的关系。因为数学模型的关系，模拟实中国论文网/P+e@m+y6f
验过程的课件一般比较理想化，对操作中中国论文网
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的一些细节缺乏模拟，特别是不好模拟人
v/bp(eOf0为因素导致的实验误差，这样不利于学生中国论文网elI-Q_,J#P
发现问题，另外实验数据采集也具有统一中国论文网(HX${x`Z
性。所以物理实验应以真实实验为最终依中国论文网R7M?-L#GRQ
托，实验课件只是手段，合理利用二者才
qyv*u%r#z$_0可以优势互补。一个实验项目，必须根据中国论文网@~0uaCsh4j5h_I
实际内容采取多种教学手段，引导学生在中国论文网 ^-[[!Hxm,j
电脑上利用实验课件反复模拟，强化学生中国论文网F9xfXS'No!q"j ^{P
对实验方法的理解，初步熟悉实验仪器的中国论文网x5r3n!Z*i`V
构造和使用，然后转战到真实仪器上实际
Eh%B'O*_-v&` ?@0操作，这样盲目性、出错率都会大大降低，
^W4PbTP;JQ0提高了教学效果，达到了实验目的。况且
Nhq&A7S0cD0有些基础实验项目操作不太复杂，就不必

M7H.RIkW*Y0利用 MCAI, 学生直接在传统实验室完成，
X6xvf?'sP-H/K0这样不但提高了动手能力，对物理实验直
` ~6yd6G]0观的感受乐趣也存于学生心中，是虚拟实中国论文网6K-j/g Dm
验课件不能代替的。
X1Aq,q\02.2 在物理实验中不难实现数据处中国论文网G Y?.}pq
理，但其局限性在于可能削弱学生对数据中国论文网@C%[h
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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@]ZW+~1LI
实验能力构成的主要组成要素，在设计课
#r(S#P s/G7m/r-\{0件数据处理模块时，应侧重于快速准确地中国论文网-jF X0}:l$?
处理那些冗繁的纯数学运算问题，而对那中国论文网9wCdP;jz
些需要应用物理实验数据处理基本方法
.coe!S/b{2F}:}0的问题时，还是应该学生自己动手处理。中国论文网!f c WJ5}l|W(Y
2.3 教师的观念和方法对实验教学
b"f~B#x$?0课件的处理直接影响到教学的质量，关系中国论文网pW:epS'QwB.V
到学生的创造力的培养和发展。因此，教
1ZJM\UpW0师还必须不断学习现代教育理念，实现
-KEYE hX0M6c0MCAI 与物理实验教学设计的高度整合。
)P ~ S7u$Y)L,]0物理实验教学和其他教学一样，都是一种
$D4N Smwjb kr5c0复杂的系统工程，教师不仅教给学生知中国论文网^FZf7_Cf
识，还要与学生有思想人文的交流，光有
Wssk ^N^1U0MCAI 是无法做到的。教师应注重研究如
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JZ#UY0何在遵循主体感知特点的前提下，更好地中国论文网~8t)|XS-WD i1UH'y`H
运用媒体，以利于师生之间情感流动，提

Gw,f]2^tct h0高学生的科学素养和人文素养。
BE2S9r FQ03 小结中国论文网d)xK$N.B{(Q
在多媒体物理实验课件的制作和教
$E\VKKSts;^0学中，应遵从思想性原则、客观性原则、整中国论文网 CT DR Jn
体性原则、发展性原则、最优性原则。根据
N d_X_0实际教学要求，合理编排教学内容，做到中国论文网TU
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重难点突出。教师还是要发挥主导作用，中国论文网z$K!q*jh
MCAI 只是辅助教师完成教学任务的现中国论文网 A*| |Z2Nw-d~B#A1U
代化工具，物理实验课件是为物理实验教
4]0q3UM*zu(RD#R0学服务的，并非使用越多越好，合理使用
(y)GIp_&|8c/|}"y#|'D+K0MCAI，才能提高大学物理实验教学效果。中国论文网
D
I-M?DY1}m
　　
iW+GJW3?0【参考文献】中国论文网`~n+oTNg-~
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