力學仿真實驗教學對大學物理教學的作用

鄧英

【摘 要】隨著我國科學技術和信息技術的不斷進步，在教育領域中科技信息技術也逐步得到了應用。在大學物理力學實驗教學過程中，大學物理教師應積極運用力學仿真實驗的教學方式，提升大學物理力學實驗教學效率。本文主要圍繞力學仿真實驗教學對大學物理教學的作用展開分析和探討。

【關鍵詞】大學物理教學；力學實驗教學；仿真實驗

中圖分類號： O4-4；G642 文獻標識碼： A 文章編號： 2095-2457（2018）27-0164-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.27.073

【Abstract】With the continuous progress of science and technology and information technology in China， science and technology information technology has been gradually applied in the field of education. In the process of college physical mechanics experiment teaching， college physics teachers should actively use the teaching method of mechanical simulation experiment to improve the efficiency of college physical mechanics experiment teaching. This paper mainly focuses on the analysis and discussion of the effect of mechanical simulation experiment teaching on college physics teaching.

【Key words】University physics teaching； Mechanical experimental teaching； Simulation experiment

0 前言

在大學物理教學過程中，有很多教學實驗的內容，因此，也使得大學物理實驗教學資源投入增加。同時，隨著各個高校不斷的進行生源擴招，也使大學物理實驗教室越來越緊張，使大學物理教學中的實驗資源、設備等不能很好的滿足現代學生的需求。所以，大學物理教師通過運用仿真實驗的教學方式，可以很好的解決傳統物理實驗教學中有關教室、設備等資源不足的問題，使大學物理力學實驗教學可以順利的進行以及有效保證教學質量。

1 大學物理仿真實驗概述

大學物理仿真實驗一般指的是通過對教學過程中的物理實驗環境進行模擬，讓大學生可以通過仿真軟件直觀的認識物理實驗教學中的實驗儀器、設施、實驗環境、實驗整體結構等。大學物理仿真實驗的過程是通過計算機軟件進行操作的，物理仿真實驗的內容是軟件已經設定的程序，通過對仿真軟件的設定，可以將物理實驗中涉及的實驗條件、器材、參數等進行預先設定，使學生對大學物理教學中的實驗部分可以更加直觀的學習。

2 傳統物理力學實驗教學存在的不足

2.1 傳統物理力學實驗內容不夠豐富

在大學物理力學實驗教學中，部分大學物理老師仍然依賴于傳統的物理實驗方式進行教學。傳統的物理教學實驗一般是以課本的知識為主，大學物理教師按照課本設定的實驗方案準備實驗所需要的教學器材、教學工具等，進而進行物理力學實驗的演示[1]。

2.2 傳統物理力學實驗教學方式陳舊

傳統的物理力學實驗教學中，學生是以教師為主導，在大學物理課堂教學時，物理教師對課堂中所學的知識進行講解，將課堂所學的物理實驗親自動手操作，將實驗中的注意事項進行提醒，將物理力學實驗的過程進行演示[2]。然后，讓大學生對實驗進行重復的操作。這樣的物理力學實驗教學方式雖然可以提高學生的動手能力，但是，卻忽略了學生的創新思維，降低了學生的動腦思考能力，使得大學生在進行物理力學實驗學習時，不能很好的了解力學實驗的過程原理，對大學物理力學實驗的學習沒有興趣，從而影響了大學生對物理力學實驗學習的效率。

2.3 傳統物理力學實驗設備資源不足

隨著逐年高校對學生的不斷擴招，各個高校的學生數量也在不斷增加。傳統的大學物理實驗學習需要在物理實驗室中進行[3]。但是，隨著高校學生數量越來越多，大學的實驗室器材和實驗儀器以及實驗耗材等數量有限，導致了大學物理力學實驗教學設備資源不足，大學物理力學實驗教學器材不能滿足所有學生物理力學實驗的學習需求，甚至出現多個學生共用一套實驗設施的情況，使得大學物理力學實驗教學的效果受到了嚴重的影響，從而使得大學物理力學實驗教學的進行受到了限制，進而嚴重影響了大學物理教學過程中的物理力學實驗教學質量。

3 力學仿真實驗教學對大學物理教學的作用

3.1 節約了大學物理教學中力學實驗的投資成本

在大學物理力學實驗教學中，由于傳統物理力學教學實驗所需的器材需要不斷的更新換代，傳統的物理力學實驗耗材使用數量巨大，使得大學在物理力學實驗教學方面經費運用量比較大[4]。因此，大學物理教師在進行物理力學實驗時，應積極運用計算機力學仿真實驗教學手段，通過力學仿真實驗軟件的使用，不但節約了大學物理力學實驗室的占用空間，節約了大學物理力學實驗耗材的消耗，而且還降低了大學物理力學實驗教學中實驗項目建設的投入成本，由此可見，力學仿真實驗教學在大學物理教學過程中有著重要的作用。

3.2 提升大學生對物理力學實驗教學的學習興趣

隨著科學技術的不斷進步和發展，我國教育教學體制也有了新的改變。在大學物理教學過程中，運用了計算機仿真技術，通過力學仿真實驗軟件的運用，使大學物理力學實驗教學效率得到了有效的提高。運用力學仿真實驗軟件不但可以激發大學生的物理力學實驗學習情趣，調動大學生的物理力學實驗學習熱情，還可以引起大學生物理力學實驗學習的積極性，使大學生在物理力學實驗教學中，可以集中注意力進行物理力學實驗的學習，有利于大學生在物理力學實驗的學習中活躍思維，充分動腦思考，使大學物理力學實驗教學內容可以深刻的印在學生的腦海里[5]。

3.3 減少大學物理教學中力學實驗的危險性

傳統的物理力學教學實驗，首先是大學物理教師進行力學實驗演示，然后學生根據觀察物理教師的力學實驗演示情況進行物理力學實驗的操作，在大學生進行物理力學實驗操作的過程中，由于學生對物理力學實驗的了解不到位，沒有完全謹記物理力學實驗過程中的注意事項，對物理力學實驗的教學儀器和工具等操作不當，都有可能導致危險的發生。因此，大學物理教師應對傳統的物理力學實驗教學方式進行改善，采用力學仿真實驗教學手段，進而從根本上避免危險的發生，同時也減輕了學生由于傳統物理力學實驗中的安全隱患帶來的心理壓力，降低了大學生對物理力學實驗教學的排斥心理，促進了大學生物理力學實驗的主動性。

3.4 使大學物理實驗內容更新的更及時

在大學物理力學教學實驗教學過程中，大學物理力學教學實驗幾乎是按照傳統的教學方式進行教學，按照課本中的實驗內容準備實驗教學內容。傳統的物理力學實驗教學內容單一，不能很好地滿足現代大學生對于物理力學教學實驗的需求。因此，大學物理教師積極的采用了力學仿真實驗教學手段，使大學物理力學教學實驗不受課本知識的限制。通過仿真實驗軟件的使用，可以及時更新物理力學實驗教學內容，豐富物理力學教學實驗方式，有效的拓寬了大學生的視野，使大學生在物理學習時，可以自主進行學習，自主探討，創新物理力學實驗項目，對大學生的創新能力提高有一定的推動作用。

3.5 加深大學生對物理力學實驗原理的深層理解

目前，我國高校的物理實驗室越來越智能化、自動化。在大學物理力學實驗的教學中，學生需要對實驗器材的工作原理進行了解。但是，由于實驗器材設施的智能化、自動化，使得物理實驗器材不可被拆卸。使得學生對于實驗原理的了解程度較低。

4 總結

總而言之，力學仿真實驗教學對大學物理教學起著不可替代的重要作用。仿真實驗教學方式的運用節約了大學物理實驗教學的投資成本、提升了大學生對物理力學實驗的學習興趣、降低了大學物理教學中力學實驗的危險性、加深了大學生對物理力學實驗教學原理的深層理解。在大學物理力學實驗的教學過程中，大學物理教師應積極利用力學仿真教學方法，從而使大學物理力學實驗教學的質量得到提高，使大學物理教學質量得到有效的提升。

【參考文獻】

[1]蔡青.仿真實驗的應用與大學物理實驗的教學改革[J].成都信息工程學院學報，2006（01）：113-115.

[2]郭文閣，陳海霞，王瑋，張小真，楊昌旗，高宏，周紅，李蘭.仿真實驗在大學物理實驗教學應用探討[J].大學物理實驗，2015，28（03）：124-127.