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
U`` F Dy,k0代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
|&P+N;I| U0【文章摘要】
PZ bb9hCza+^+q4_0从 MCAI 在工科《大学物理实验》中国论文网-s2Q.K f5Q C^
教学实践中讨论多媒体课件用于物
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tn0理实验教学的优势与不足 , 针对其
3A:oarM3c3Y0不足进行分析、探索 , 提出一些建
0uIgMrb.V1]:t([0议，更好地实现大学物理实验教学现
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d0代化。中国论文网G&F6s Z^#R}6E
【关键词】中国论文网`} i!X'O
MCAI; 大学物理实验 ; 教学措施中国论文网;g"s'`{$pp O3KQ
MCAI 即多媒体计算机辅助教学，多
#Y2l7\9qik/\_-des0媒体计算机辅助教学是在电脑上面，把教中国论文网 oET^e"Q1|+w:a
~
学内容包括文字、图片以及教学内容有关中国论文网I&^Zqo2j0K
的音频、视频资料进行有机处理结合，充
3OL;x9C7hPe\3b?0分利用多种现代化设备，促进学生看、听、中国论文网^6vua sjw`'l
思，可极大提高教学效果。物理学是一门
m3iO:N
k|+H0以实验为基础的学科，
'Fwr LzT:e;~0《大学物理实验》是
:i)k4X3ye0高等院校的一门十分重要的基础课，学生
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? nE/gk0做好物理实验不但可培养学生动手能力，中国论文网r v"V(S[T6q
也能促进学生理解物理概念和规律，久而
(wy!Lc @E(^{/[0久之也能培养学生创新素质。在大学物理
8fr}%T#\b8@0实验教学中应用多媒体对提高教学质量
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D9qN9kB0和教学效率的作用，早已得到广大师生的
2_-E&tVg,p:nn%v P3T0肯定。下面 , 笔者就工科《大学物理实验》中国论文网8VQ N1\,h3m;Y
教学实践中应用 MCAI 进行一些探讨。中国论文网*xU[R8F'oa:f
1 MCAI 应用于大学物理实验教学的
y'HzS(up]0优势
oR9Ji&`gV+j01.1 改变实验环境，提高学生学习物中国论文网.\)u/W tJQ0Z6o)Ur
理知识兴趣。以前缺乏现代气息的物理实中国论文网Kes7JMg u#q:M U
验氛围影响了学生做好大学物理实验的中国论文网h8V'ju ~n
兴趣和积极性，现在基于 MCAI 的大学物
qu*j4d)Q,z#I0理虚拟实验课件安装在现代化的实验室
$l?UYf"Q/~l5`\%h0机房，与电脑一起成长的 90 后大学生当

l0}*{^M)]'`,n0然感觉亲切，这样可极大调动他们学习物中国论文网,a{ u!L$Rd0]
理实验的主观能动性。利用大学物理虚拟
?pG1RZ{_E0实验课件这种现代化教学平台，教师也可中国论文网0@H3w'y_@+g/h
很好地提高实验教学效果，虚拟实验课件中国论文网Ch,h2E ^ n0f)O
可从实验理论、内容安排、实验技巧等方中国论文网5H*d`?n7t RG/{K
面进行充分设计，有机整合，再加上教师
Z5h`/o4Zex&`%w]5Z0自己多年的教学经验，充分利用实验课件
1`Yn3K6R vR-`_ I F0b0的优势，提高学生对实验及其物理理论的中国论文网tnWO{,B/` n2Q4C"s
认识。中国论文网g#eaM&a}~9iM:F
1.2 实验课件适时性、重复性好，便于
zUorF#E.iO5T0学生预习和复习。利用基于 MCAI 的大学中国论文网j:ffJ]4r6wh"d
物理虚拟实验课件学生可以很好地进行
2NfxM m|P0实验前的预习工作，实验前的预习是学生
TH+\ L.EFY!@2@0做好物理实验的重要前提，可帮助学生熟中国论文网BNi!~$Ld.S
浅谈 MCAI 与工科中国论文网r ZJi.cH"VNR
《大学物理实验》教学
na6ywr1Q@R*EI0代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
$oo#O%E @^+C$u5Qz0悉本次实验所涉及的理论知识，弄清实验
0Y;u |Z(jIB0原理，了解所用的实验仪器，利用动画技中国论文网 ZNxLb ra(S
术预习它们的结构和使用方法，尤其是对中国论文网b!PyAnQ'N)w
那些复杂实验仪器的详细解剖，预计可能
F6pY1]$J$t:_L'g0在实验中出现的问题，学生就可以在实验
F7^a@v"Rq4H:vb8`E0前对本次实验有个全面了解，在以后进行中国论文网Kl1K&q,]
的真实操作中就会顺利许多，减少操作失中国论文网3Dwe|:I R(I@#A
误，也保护了仪器。克服了以前实验预习中国论文网(w"}*iV/m7M
只能通过枯燥地看实验纸质教材来完成，中国论文网$TP6G1XC%Zi+~
课本上实验内容抽象、难懂，学生昏昏欲
SC]KQjin r/MX0睡。学生在真实仪器上操作完实验后，课
#Q \@Xq5M4o0后也可利用实验课件很好地复习，通过多
*j$XnY+}4b.U%k^0次改变实验参数，来更好地理解实验理论
/x"y`]7t_q0知识，从而归纳、梳理实验室及课堂上面
M)oV;f~0u*b0所学的物理知识，达到实验之目的。中国论文网b]S,Gi
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1.3 MCAI 模拟仿真实验。生活中太
#y3u#id"@8{!e0多物理现象的变化都是瞬间变化的，转瞬中国论文网N3t|(v7j6_8R
即逝，利用课堂上面普通的演示实验学生中国论文网 N;~:n9U3UdWr7@X
肉眼很难观察到其变化，但是利用电脑多中国论文网x ] GW.hy;R
媒体技术可轻松重复 模拟，可以方便调中国论文网|@4pEHb'P*MDp*u
节变化的快慢及细节的放大缩小，更可以
4aL'\r0v7J2b}0重复地多角度观看，这样学生乐于学也乐
2K#J!R&^ i yc^6^m0于思。还有一些突变的物理过程，以及一中国论文网"b-@1zz^d b
些微观的物理变化现象，根本就无法用演中国论文网#Sk;g:eh7wg V2Q}
示实验方法来观察讨论，解决这样的问中国论文网'q%xA"CK#lG4a&P;Ax
题，MCAI 的优势就很明显了，利用强大
)u-P+t_/Uk0的电脑技术来模拟仿真这些实验现象，把中国论文网$g^`L
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那些晦涩难懂物理模型在电脑上面转换
;s;_&_ \c0为可视可听的动画影像，恰当地数学建中国论文网[4r7]m7v
模，电脑上输入不同实验参数，通过运算
*aquDF_.?-sgW6a0模拟，物理过程中各个量的变化情况就可中国论文网6ol0s ] i ?~;s
直观地用图形表现出来，便于充分展示这
DL(U!I9O(_XV5k K Y^m0些物理过程的内涵，直观的模拟仿真使得
AE1{Gb0学生的感性认识得到了升华，也能更好地
N6VOMq!W7q4j0理解物理规律。中国论文网6w`.J3e/l/F
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1.4 减少实验设备资金投资、丰富实中国论文网
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验内容。物理实验仪器中，有的相当昂贵，中国论文网PVW?O+P
有的十分易损，利用数学建模，编写程序，
`jY F|U-b+C3o^2x0就可用 MCAI 来模拟完成那些需要高端中国论文网Y z t*No.q
设备仪器才能完成的实验内容，也能够完
DL'Z/Q;R0成那些需要大笔耗材的实验内容，这样可中国论文网^1b
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以很好地降低做实验成本，克服设备不足中国论文网-R:CI-LJC@4s8N
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的难题。并且实验课件操作起来安全，更
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i0加不会有损坏仪器的可能，便于学生大胆中国论文网6^5{N+G!u
尝试，勇于实践，培养学生创新能力。中国论文网o3jq)wQX{ t1l
2 MCAI 应用于大学物理实验教学的中国论文网"U!TZ$K#w8F0cI%c
几点思考
Nx$W+CRLo+k02.1 教学中要妥善处理好实训与虚中国论文网h%h7k pQpOjRS
拟的关系。因为数学模型的关系，模拟实
q7j3KQ)N'T8\0验过程的课件一般比较理想化，对操作中
|:TQ @8hzJ0的一些细节缺乏模拟，特别是不好模拟人中国论文网o Rq)RX"k:h
为因素导致的实验误差，这样不利于学生中国论文网v+g0Cc
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发现问题，另外实验数据采集也具有统一中国论文网K6@nHLb'LE2I#h
性。所以物理实验应以真实实验为最终依中国论文网5w LN!fY+RTO!TI!v
托，实验课件只是手段，合理利用二者才
N)j0s+@6y0可以优势互补。一个实验项目，必须根据中国论文网2k'X8pIDsz&e1\JQ
实际内容采取多种教学手段，引导学生在
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cl0电脑上利用实验课件反复模拟，强化学生中国论文网Mq:w4Cz7t.`]
对实验方法的理解，初步熟悉实验仪器的
;y^ G)?7LE0构造和使用，然后转战到真实仪器上实际中国论文网s/a6uXE
操作，这样盲目性、出错率都会大大降低，
s.X&A^mH0提高了教学效果，达到了实验目的。况且
2G fV7|w'q0有些基础实验项目操作不太复杂，就不必中国论文网c-C3wl2\H(\5V
利用 MCAI, 学生直接在传统实验室完成，中国论文网r9b5D$Qp3e/R
这样不但提高了动手能力，对物理实验直中国论文网%C o:O;vE5vm
观的感受乐趣也存于学生心中，是虚拟实中国论文网};[C9P0D
验课件不能代替的。中国论文网UGj1I%w
2.2 在物理实验中不难实现数据处中国论文网/|-Tw)_b\b*~Q}
理，但其局限性在于可能削弱学生对数据中国论文网8hjXv7J B
处理基本方法掌握，鉴于数据处理能力是
-gE!p*D S${m$_f^.a0实验能力构成的主要组成要素，在设计课
Y@IM,})bF0件数据处理模块时，应侧重于快速准确地中国论文网!KD?4e [Bt+Q:]
处理那些冗繁的纯数学运算问题，而对那
:oxI4Z&[;Gv%M0些需要应用物理实验数据处理基本方法中国论文网1p}-O lf2rB(q-B J`:j
的问题时，还是应该学生自己动手处理。
~)s#`|8Mhl8]9t9I\6l02.3 教师的观念和方法对实验教学
s/F(]L2S6w!i0课件的处理直接影响到教学的质量，关系中国论文网to,KF&a
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到学生的创造力的培养和发展。因此，教
o{(x S3Lh0师还必须不断学习现代教育理念，实现中国论文网8[mIc-K
MCAI 与物理实验教学设计的高度整合。中国论文网S}'c2u)g-x
物理实验教学和其他教学一样，都是一种中国论文网
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复杂的系统工程，教师不仅教给学生知
)})c't9{$w{;X.x0识，还要与学生有思想人文的交流，光有中国论文网IlkK0m,Tt)r
MCAI 是无法做到的。教师应注重研究如
S#~pWk {{0H0何在遵循主体感知特点的前提下，更好地
C5o&?1alU0运用媒体，以利于师生之间情感流动，提中国论文网 @*Mx8sn"]K
高学生的科学素养和人文素养。中国论文网[1cVQy+K8k(j_
3 小结中国论文网h?#?2PV7m,D m
在多媒体物理实验课件的制作和教中国论文网7`WX~,X'^w }2O
学中，应遵从思想性原则、客观性原则、整
]2f{z;q\9H3z&x0体性原则、发展性原则、最优性原则。根据中国论文网!T*_TB j6J9H1@?\z
实际教学要求，合理编排教学内容，做到中国论文网"XpZ6\*J scI
重难点突出。教师还是要发挥主导作用，
&qgB"KWz8zk6D%l0MCAI 只是辅助教师完成教学任务的现中国论文网+LaeKd{@
代化工具，物理实验课件是为物理实验教中国论文网f Q)K n7X|7zJ
学服务的，并非使用越多越好，合理使用
.e^,T\*qi'r&Kd3_$F0MCAI，才能提高大学物理实验教学效果。
3^L*H@9X*Q0　　
b7LO sw8d3?,FG2_0【参考文献】
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 中国论文网 aGJw7xQ.o5s