基于国家物理虚拟仿真实验平台的实验教学改革与实践

基于虚拟仿真实验平台教学作为一种新的教学形态,在传统实验教学项目中融合了现代信息技术,拓展了物理实验教学的时间性和空间性,推动了新时代下实验教学的发展。本文针对传统物理实验教学培养创新人才存在的问题,以山东师范大学国家级物理虚拟仿真实验教学中心为例,通过对国家物理虚拟仿真实验平台的改革,探讨以培养技能型人才为导向的实验教学改革成效,为丰富其他高校物理虚拟仿真实验教学内容和形式,促进学生创新能力培养和提升物理教学质量提供新的思路。     

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。     

"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。     

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。     

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.     

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.     

从PhET看国内高校物理虚拟仿真实验教学项目建设

PhET是国际知名的虚拟仿真实验项目,可以在线模拟物理等方面的实验。该项目基于广泛的教育研究,通过直观、类似游戏的环境吸引学生,激励学生通过探索和发现来学习。PhET项目是虚拟仿真实验成功的案例,对我国虚拟仿真实验项目建设有重要参考价值。分析了PhET项目在设计理念、技术手段、项目运营和使用效果等方面的特点,提出了国内高校现有物理虚拟仿真实验项目建设的努力方向。随着国家虚拟仿真实验教学项目共享平台(实验空间)的不断完善,各高校的物理虚拟仿真实验项目将会被弱化,只有发展特色的实验项目才能和实验空间相互补充、协同发展。     

开放式物理实验交流平台及教学辐射作用

为了满足大学生多元化学习需要,目前高校物理实验教学内容丰富、教学形式多样,而操作简易化却使教与学双方部分忽视了物理实验的教学意义.基于"广东省大学生物理实验设计大赛"所构建的开放式物理实验教学交流平台与物理实验示范中心作用互补,在有效利用高校现有教学资源基础上,通过关注物理实验测量基本原理和实验物理相关性,促进实验教学方法改革,提高物理实验教学质量.交流平台超越《教育部高等院校物理实验基础教学示范中心建设标准》示范要求,教学受益面广泛,辐射"靶向"作用直接、明确.     

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。     

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。     

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。     

“第8届全国高等学校物理实验教学研讨会”第一轮通知

<正>由教育部物理学教学指导委员会、教育部大学物理教学指导委员会、中国高校实验物理教学研究会主办、哈尔滨工程大学承办的"第8届全国高等学校物理实验教学研讨会"将于2014年7月底(具体时间见第二轮通知)在哈尔滨市哈尔滨工程大学召开。欢迎各高校从事物理实验教学和研究的教师、实验技术人员参加,并踊跃投稿。1会议的主要内容1)大会特邀报告(物理学研究前沿进展、物理实验教学改革与发展等);2)高等学校物理实验教学改革经验交流(包括物理实验精品课程建设,物理实验教学示范中心建设,物理实验教学内容、模式、方法、考试的改革,物理实验教材编写,新实验的设计与新仪器的研制等);     

新冠疫情背景下物理实验线上混合式教学模式探索与实践

在新冠疫情期间,各高校进行了线上物理实验教学活动,虽然能够按时完成了教学任务,但物理实验线上教学仍然存在一定问题。笔者将在线课程、虚拟仿真实验和课堂教学三者有机结合,以疫情期间开课的物理学2018-1班为试点,进行物理实验的线上混合式教学,探究物理实验线上教学的最佳方法。结果显示,线上混合式教学效果较好,学生能够高质量完成实验报告,期末成绩优良。线上混合式教学模式有效应对疫情带来不利影响。     

高校物理实验课程改革探索与思考

针对高等教育中物理实验课程改革实践获得的经验,包括增设虚拟仿真实验和双语教学、建设创新实验室,竞赛拓展等方面进行探讨,旨在为高校尤其是民族高校的物理实验课程改革提供参考。     

薄膜材料虚拟仿真实验的建设与教学实践——磁控溅射镀膜和原子力显微镜（AFM）在氢化纳米硅薄膜制作过程中的应用

为解决薄膜材料物理实验在大学物理实验教学中实验仪器昂贵,实验过程高危等困难,设计与建设了“磁控溅射镀膜和原子力显微镜(AFM)在氢化纳米硅制作过程中的应用”虚拟仿真实验.此虚拟仿真实验项目借助3D技术,真实还原并模拟了实验场景与过程,人机交互程度高,可操作性强.通过三年的教学实践与网络平台推广,取得了良好的教学效果以及学生的一致好评.     

河北师范大学物理实验教学中心

河北师范大学物理实验教学中心始建于1952年。1996年原河北师范大学物理实验室、河北师范学院物理实验室和河北教育学院物理实验室合并,统一管理。2000年正式命名为物理实验教学中心,实行校、院二级管理和中心主任负责制。中心包括普通物理实验室、近代物理实验室、中学物理教学技能训练实验室、无线电物理实验室、物理演示实验室、物理虚拟仿真实验室、新型薄膜材料实验室和天文台。2008年成为国家级实验教学示范中心。     

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.     

虚拟仿真技术在光电测量实验教学中的应用

分析了光电测量实验存在的问题及虚拟仿真技术在高校光电测量实验教学中的优势,阐述几种虚拟仿真软件在相关实验课程教学中的应用。在实验教学中引入虚拟仿真技术,不仅可以加深学生对相应知识点的理解,激发学习兴趣,而且可以充分发挥学生主观能动性,提高创造力和动手能力。     

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.     

Proteus仿真软件在物理实验教学中的应用

计算机仿真实验是多媒体教学手段在实验教学中的应用,其中Proteus是一款优秀的设计仿真软件。根据Proteus软件的功能和特点,提出了在物理实验中引入Proteus进行实验教学的思路,结合物理实验,给出一些仿真实例。利用Proteus虚拟物理实验,可以克服诸多条件的限制,丰富实验教学手段,激发学生的实验兴趣,拓展思路,培养学生的创新能力。