基于“互联网+”的大学物理实验教学改革与实践

随着互联网技术的飞速发展，传统大学物理实验教学已很难适用于新时代的复杂教学场景。针对传统大学物理实验教学的不足，分析并对比了线上与线下教学模式的优缺点，通过将线上教学资源、居家物理实验和虚拟仿真平台的联合使用，构建了大学物理实验线上智慧课堂，探索新型大学物理实验教学改革策略，以期改进传统实验教学模式，推进高校实验教学改革，提高学生的物理思维能力及独立实验能力。     

工科物理虚拟仿真实验教学平台的建设实践

本文介绍了山东科技大学工科物理虚拟仿真实验教学中心建设历程。虚拟方正实验教学中心以山东省实验教学示范中心为依托,以创建国家级虚拟仿真实验教学中心为契机,通过围绕大学物理虚拟仿真平台的建设,从普通物理实验、近代物理实验和专业物理实验等几个方面展开系列工作,并提出虚实结合,有实有虚,实缺虚补的方针,对本校虚拟仿真实验教学方面建设所存在的问题及取得的成绩做了详细的叙述。     

基于Unity的激光全息法制作微结构的虚拟仿真实验开发

以新开设的多光束激光全息法制作微结构物理实验为对象,综合运用Unity,SolidWorks,WebGL等技术开发虚拟仿真实验平台.该虚拟仿真实验突破了传统封闭的实验教学内容,能够根据需要任意设计实验光路,产生高度有序、复杂多样的丰富干涉图样,具有形象、高效、实验成本低和开放性强等优点,为学生自主设计实验方案开展创新性实验探索提供了良好的平台,同时也为开展实体实验和虚拟仿真实验融合教学奠定了基础,有助于提高实验教学效果.     

教育改革形势下高校物理实验虚拟仿真教学发展趋势研究

在教育改革不断信息化发展的形势下,结合当前高校物理实验教学特点、国内外高校物理虚拟仿真实验教学中心建设现状及高校物理虚拟仿真实验教学理念与原则,以广西师范大学物理虚拟仿真实验教学中心体系建设为例,进行了高校物理实验虚拟仿真教学发展趋势研究。在此基础上,提出了三点实现物理实验虚拟仿真教学可持续发展的建议。     

物理虚拟仿真实验教学中心建设与实践

统的基于真实操作的物理实验教学模式正面临一系列的困难,这些困难是包括我校在内的众多国内外高校所亟待解决的共同课题。为此,我校建设了大学物理虚拟仿真实验、VR虚拟仿真实验,基于"云"平台服务的远程虚拟实验等虚拟仿真实验系统,丰富了实验教学手段,促进了实验教学模式的改革。并以此为契机,获评辽宁省物理实验虚拟仿真教学中心。     

示范性虚拟仿真实验教学一流课程的建设与应用

虚拟仿真技术与实验课程教学相结合,已成为实验教学信息化改革的重要内容.以“超硬材料合成与应用”课程为例,针对高压物理实验设备体积庞大、价格昂贵、实验操作存在危险性等问题,开发超高压物理实验技术虚拟仿真实验教学项目,探讨并改进教学方法与教学手段,探索"以虚补实、虚实结合"的虚拟仿真实验教学一流课程建设.     

基于虚拟仪器构建新型物理虚实结合教学模式

基于当前社会发展以及教育应用型和职业化的特点,物理教学应侧重于提高学生创新能力和动手能力,其中,将物理理论教学和实验教学相结合可作为途径之一。以此思路为基础,文章融合现代仪器技术和计算机技术,在调整物理理论和实验课程设置的基础上,以虚拟仿真实验为纽带,将物理理论教学与实验教学无缝衔接在一起,加深学生对物理原理及适用范围的理解,提高其实验技能和创新能力,从而增强物理教学效果,为培养应用型和职业化人才提供支持。     

大学物理实验课程问卷调查及改革实践

为提高大学物理实验教学质量,实验中心对大学物理实验课程进行了问卷调查,分析和总结了实验预习、教学指导、操作、报告等实验教学环节出现的问题.以问卷调查结果为课程改革依据,提出了将信息技术深度融合实验教学的改革方案.建设微信公众教学平台和虚拟仿真教学平台,辅助实验预习;建立以学生合作学习模式为主,教师指导为辅的教学指导模式,建立在线答疑学习群,全程覆盖课程答疑.有针对性地解决传统教学模式各环节出现的问题,提高了大学物理实验教学质量和水平.     

创建一流大学物理教学平台 培养高素质创新型人才

以建设国家精品课程和国家级实验教学示范中心为契机,围绕为培养创新型人才服务的主题,坚持"知识教育、能力培养和素质提升三者并重"的教育理念,深化大学物理和物理实验教学改革,建立了一流的大学物理教学平台,大大提升了中南大学物理教学的水平和人才培养的质量.     

大学物理虚拟仿真实验的应用研究

通过仿真实验和传统实验比较,分析了仿真实验的优点,给出了虚拟仿真实验室的组成,结合我校使用的虚拟仿真实验教学系统,介绍了在物理实验教学过程中仿真实验的具体应用。     

以衍射实验为例谈虚实结合实验教学模式

互联网、云计算、大数据等新网络信息技术不断更迭,催生了许多新的教学形态。作为一种新的教学形态,虚拟仿真实验依托虚拟现实、人机交互等信息化技术,在增强学生实践和科研能力、提高人才培养水平方面有着独特的优势。为发挥虚拟仿真实验的优势,我们构建一种结合成熟软件的适用于非物理类本科专业低年级的虚实结合实验教学模式,并以光学衍射实验为例,详细介绍这种模式的教学应用。实践表明,这种基于科学模型的可精确调节参数的定量仿真可有效提升传统实验教学的效率,拓展教学内容的广度和深度,提升实验教学的质量。     

激光全息微结构制作的虚拟仿真与实体实验融合的教学实践

利用多光束全息干涉法设计了全息微结构制作实验,综合运用Unity,3Ds Max,C#等开发了虚拟仿真实验平台,并搭建了相应的实体实验平台.将上述实验纳入近代物理实验教学,在教学过程中按照课前、课中、课后3个阶段开展虚拟仿真和实体实验相结合的教学实践和教学方法探索,该虚实融合的实验教学方法对于同类实验课程教学具借鉴意义,依托该实验开放性强的优势可以进一步开展大学生课外创新性研究.     

北京师范大学物理实验教学中心

北京师范大学物理实验教学中心成立于1999年，中心设有普通物理实验室、近代物理实验室、物理教育实验室、演示实验室、计算物理模拟实验室和固体与材料物理实验室，是培养物理创新人才的重要教学实践基地。中心2001年通过北京市教育委员会的合格实验室评估，2007年成为北京市实验教学示范中心。中心为国家培养了大批优秀的科研人才和教育人才，在实验基础与创新、科研与教学相结合、教师教育等方面形成了自己独有的特色。中心以培养高素质创新型人才为使命，积极推进实验教学改革，建立了以学生为本、强化基础、注重能力和激励创新的层次化…     

利用研究型实验培养学生能力的探索和实践——以“晶体光折变效应与光存储”实验为例

为实现培养创新人才的教学目标,在基本的近代物理实验基础上,将部分科研成果转化为研究型系列化实验教学内容,实现了近代物理实验以课题为教学核心的教学体系改革.以光折变效应和光存储实验为例,介绍了研究型系列化实验的实践过程.教学实践表明:研究型实验教学提高了学生的自主研究能力和科技创新能力,教学效果良好.     

"层次化"虚拟仿真实验在《大学物理实验》教学中的应用与实践

按照现行"基础-综合-设计-创新"分类分层次的大学物理实验教学体系,构建了与之相适的"层次化"虚拟仿真物理实验资源平台,并对应现有大学物理实验系列课程开展教学实施。在明确的课程要求及有效完善的综合评价体系下,通过引导学生有效利用虚拟仿真实验资源,促进"虚实结合"教学模式的开展,在辅助实体实验教学,拓展学生知识广度,培养学生创新能力等方面获得成效。     

"核物理综合实验"虚拟仿真实验项目的建设

主要对"核物理综合实验"虚拟仿真实验项目的建设过程进行了总结和探讨。针对高校核物理实验教学活动中无法保存放射源造成课程内容缺失,东北大学物理实验教学中心开发了"核物理综合实验",该实验项目开创了VR开放式核物理虚拟仿真实验教学的新模式,优化和发展核物理综合实验教学,突出学生在实验教学活动中的主体性,培养学生的创新能力和科学素养,该教学模式正用于实验教学,并已经获评国家级虚拟仿真实验教学项目。     

虚拟仿真实验辅助物理实验教学功能的开发

以物理实验教学的预习环节为例,对使用虚拟仿真实验的学生的学习结果(包括实验理论知识、实验操作能力)利用SPSS进行分析.分析结果表明,虚拟仿真实验一定程度上加深了学生对实验理论知识的理解,提升了学生的实验操作能力,使得物理实验课堂教学更加高效.并且通过对问卷调研的深入分析和参考目前空中课堂开展的相关研究,为利用虚拟仿真实验开展的物理实验教学提供依据.     

大学物理实验网上教学模式

正1主要内容兰州大学物理实验教学中心于2013年开始建设虚拟实验室,在此基础上开展了大学物理实验网上教学模式的探索.本课程从实验教学的教学内容、教学模式、教学效果3个方面来探索网络教学平台在实验教学中的应用,有效地达到提高实践教学水平的目的,主要表现在:1)丰富实验教学内容,建立数字化的课程体系.优化教学内容,并采用文字、图片、视频、动画等方式,丰富了基础物理仿真实验、综合设计仿真实验、创新研究仿真实验的内容.     

NB物理实验在初中物理实验教学中的应用——以“探究固体熔化时温度的变化规律”为例

初中物理"探究晶体非晶体熔化实验"这类实验中,由于实验条件苛刻,实验现象不理想,导致真实的实验较难开展.文章以这一实验教学为例,将信息技术融合到日常教学之中,采用NOBOOK物理实验软件的虚拟仿真实验模式,探究海波与石蜡的熔化特性.模拟利用普通温度计与温度传感器测量晶体与非晶体熔化时的温度变化规律.虚拟仿真实验既克服了传统实验的不足,又极大地提高了课堂效率和实验的教学效果,能为线上教学提供较理想的参考方案.     

民族高校物理实验教学中虚拟仿真实验研究与实践

大连民族大学隶属于国家民族事务委员会,是以工科和应用学科为主要特色的综合性民族高等学校。因此,不论是教学模式,还是教学方法,都要从实际出发充分考虑民族高等教育的特点。文章以大学物理实验教学中心为依托,针对我校大学物理实验教学模式中存在的问题,引入虚拟仿真实验教学平台,分析了虚拟仿真实验的特点和优势,探讨了虚拟仿真实验在大学物理实验教学中发挥的作用。实物实验与虚拟实验相结合的教学模式是未来民族高校大学物理实验教学的新方向。