計算機輔助大學物理實驗分析論文
1、引言
大學物理實驗一直是高�；A教育中的重要內(nèi)容，也是大學生進入學校后首先要接觸的基礎實驗之一，對培養(yǎng)學生的實踐能力、觀察能力和創(chuàng)新能力具有深遠的意義。隨著計算機技術的迅速發(fā)展，在大學物理實驗教學中引入計算機輔助手段，這是高校教學發(fā)展的必然趨勢，也是提高大學生學習有效性的重要途徑。
2、大學物理實驗應用計算機
大學物理是一切技術學科的基礎課程，利用高等數(shù)學的方法對物理的相關領域的基本規(guī)律進行定量的描述，不少學生的數(shù)學知識水平有限，對于物理實驗中出現(xiàn)的復雜問題難以理解。而采用計算機進行解析，可以將復雜的數(shù)值進行簡化，尤其是計算機模擬融合了科學實驗與理論分析的優(yōu)勢，是解決物理實驗問題的重要工具，隨著其應用范圍的不斷擴大，計算機將在大學物理實驗教學中凸顯出其明顯的優(yōu)勢，將計算機技術引進到大學物理教學中是勢在必行的。在大學物理實驗中經(jīng)常用到的計算機工具主要分為兩類：一種是制作課件的編程工具。例如：VisualBasic中的管理函數(shù)與事件控制，主要用于操作用戶與應用程序的交互，Java和C++相比，雖然二者非常相似，但是Java中的功能更加精致，Java開發(fā)的程序可以在任何微處理器中運行，不僅能夠在網(wǎng)絡中傳輸，還能在客戶機上運行，主要適合局域網(wǎng)和因特網(wǎng)環(huán)境。另一種是強大的數(shù)學軟件。例如：Matlab的擴展性能比較好，數(shù)值運算功能強大，文字處理和數(shù)據(jù)分析都比較便捷，程序環(huán)境簡單、高校，其計算機功能比較直觀，也是當前應用最為廣泛的工程軟件之一。與Mathematic相比較，兩者雖然都有很強大的數(shù)值計算功能，但是后者也可以進行符號運算。大學生常用到的Flash軟件，主要用于網(wǎng)頁動畫設計，其繪畫功能比較強，有豐富的聲音效果，操作起來比較容易，通過矢量圖可以保證圖片不會因為擴大或者放小而出現(xiàn)失真的情況，這種軟件比較容易掌握，對大多數(shù)教師和學生而言，都是良好的實踐工具。計算機輔助大學物理實驗教學模式的主要包括以下內(nèi)容：
一是在大學物理實驗操作階段，以多媒體的.課件形式將物理知識的難點、重點列出來，通過視頻的形式可以將復雜的實驗過程演示出來，這個階段，缺乏師生之間的溝通，設計原則以教師的教學思路與教學流程為主。
二是大學生可以通過網(wǎng)絡進行物理實驗模擬練習，計算機根據(jù)程序來判斷對錯，并指導學生進行操作，這一措施比較靈活，學生可以根據(jù)自己的時間安排和實際需求，來強化自己的實驗技能。
三是課堂教學的時間有限，學生可以查詢數(shù)據(jù)庫的資料或者人工智能對話來選擇自己需要的信息，這一模式有利于培養(yǎng)學生的動手能力、思維能力，但是也要求大學生必須具備良好的計算機操作能力。
四是對于一些比較繁雜的物理實驗數(shù)據(jù)，可以選取計算機的數(shù)學模型程序進行數(shù)據(jù)分析，可以大大降低學生和教師的任務量。
計算機輔助大學物理實驗教學的優(yōu)勢：
一是不少教師采用CAI課件之后，通過互聯(lián)網(wǎng)就可以將實驗項目的相關資料上傳網(wǎng)站，學生通過計算機終端隨時隨地都可以訪問課件內(nèi)容，能夠及時做好實驗項目前的各項準備。
二是計算機的各項技術的采用，使原本復雜的物理數(shù)據(jù)處理簡便化，還能通過演示的方式將整個實驗流程呈現(xiàn)在學生面前，為學生學物理降低了難度，學生通過模仿網(wǎng)絡實驗，獨立操作完成實驗教學，可以增加物理實驗的趣味性。
三是學生通過網(wǎng)絡實現(xiàn)虛擬的實驗操作，不用擔心破壞實驗儀器，學生敢于大膽嘗試，每個人根據(jù)自身情況的不同，考慮到學生的個體差異，有利于因材施教。
四是物理教師在設計教學時，可以利用Authorware或者PPT來制作電子教案，將實驗的操作流程與注意事項，整齊的羅列出來，再適當配備一些語言解說或者圖片，不僅可以降低課上的板書時間，為學生的獨立思考留出時間，還可以活躍課堂氛圍，讓學生在了解實驗內(nèi)容的同時，還能提高物理教學效果。計算機的輔助功能雖然強大，但是我們在利用計算機功能的同時也要正確看待計算機的作用。
在大學物理實驗教學中，教師的作用是任何工具都不能替代的。物理教師不能過分依賴計算機，要正確采用計算機輔助教學，面對不同學習程度的學生要采用不同的教學方法，雖然計算機技術優(yōu)勢突出，但是有些教學工作必須要通過人工來實現(xiàn)。教師是教學活動的主導，不能因計算機的強大作用而削弱教師的地位，教師要懂得取長補短，充分發(fā)揮教師教學與計算機輔助的各自優(yōu)勢，對于計算機中課件內(nèi)容和程序都要根據(jù)學生的需求定期更新，學生也要在教師的指導下正確利用多媒體，物理實驗是培養(yǎng)學生實踐操作能力的重要方式，教師要讓學生在掌握扎實的理論知識的基礎上，還要培養(yǎng)學生自主學習，甚至可以讓學生自己制作實驗系統(tǒng)，進而來培養(yǎng)學生的各項能力。
3、結束語
總之，伴隨著計算機軟硬件的快速發(fā)展，計算機輔助教學在大學物理實驗教學中的作用也越來越大，尤其是網(wǎng)絡技術發(fā)達，開放型的教育方式受到了學生的歡迎，為學生的發(fā)展提供了更加廣闊的空間。當然，計算機輔助大學物理教學并不能取代人工實驗，要兼顧傳統(tǒng)教學與現(xiàn)代教學雙管齊下，充分發(fā)揮各自的優(yōu)勢，為大學物理實驗教學質(zhì)量的提升，不斷做出更多的努力！
參考文獻
[1]吳能芝.計算機模擬輔助大學物理教學的研究[J].華中師范大學，2007（04）.
[2]馮放，李茫雪.計算機輔助在大學物理實驗教學中應用的思考[J].東北農(nóng)業(yè)大學學報（社會科學版），2010（04）.[3]
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