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。     

"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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

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。     

大学物理实验课程基地建设实践

介绍了中国矿业大学物理教学实验中心,以创建省级实验教学示范中心为契机,通过围绕大学物理实验课程基地建设,从基础设施建设、教学内容和方法的改革、演示实验室建设、实验教学的网络化管理、物理实验教材建设、实验教师队伍建设等几个方面开展的系列工作和取得的成绩进行了简要的叙述。     

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.     

物理仿真实验系统的设计与实现

以LabVIEW软件为开发平台设计制作了物理仿真实验系统,并以李莎如图实验为例详细介绍了仿真实验的制作过程。仿真实验能够以逼真的实验场景和生动的现象帮助学生理解复杂的物理原理,并激发学生的学习兴趣。该课题的研究能够促进仿真实验在物理课堂的普及和推广,并对新课程体系下人才的培养具有一定的借鉴作用和参考价值。     

虚拟物理实验平台建设的探索与实践

重点阐述了虚拟物理实验平台建设的主要内容,并对虚拟物理实验平台与传统实验进行比较,总结了虚拟实验平台的优势,最后对虚拟实验平台的教学模式进行了研究和探讨。     

物理实验预习教学平台构建的研究

物理实验预习是上好物理实验课的关键,物理实验预习系统由学校的内部网络建立物理实验预习网站和实验室建立的物理实验预习室组成,使用Windows NT网络管理服务器和JSP编程语言构成物理实验预习网站。ARM芯片作为整个物理实验预习室的控制中心,由MCS51单片机来控制物理实验预习仪器的使用。通过物理实验预习系统使学生在大学物理实验预习中有目的有效率的积极地去预习,从而提高课堂学习的学习效率以及效果。     

基于大学物理实验的虚拟仪器探讨

本文对虚拟仪器的历史进行了回顾,并对虚拟实验的发展阶段进行了概括。在实际调研的基础上,总结了虚拟物理实验的现状,说明了其发展方向。     

HFSS技术在微波实验中的应用研究

微波基本物理量的测量及传输特性是近代物理实验中非常重要的一个内容,首次将电磁设计软件Ansoft HFSS与微波实验相结合,进行了相关微波元器件的仿真研究,为高校的物理实验改革和研究提出了一条新思路。介绍了基于HFSS开发的微波虚拟实验系统的构想来源、理论依据、基本结构功能、实现手段和所达到的效果,并分析了运用软件仿真进行微波虚拟实验的优越性。     

大学物理实验数字化教学改革的探索

将信息技术应用于物理实验教学,不仅可以丰富实验教学的内容,使一些教学内容变得直观、易懂,从而可以有效提高学生的学习兴趣、创新思维和创造能力,是改善物理实验教学的有效途径。通过数字化教学改革及课程建设,我校大学物理实验中心也于2015年被评为天津市示范实验中心。     

基于Simulink和VR技术的三维空间电子运动研究

以电子示波器中电子的运动模型为例,探讨了结合Simulink软件和虚拟现实编程语言在虚拟物理实验中应用问题。通过虚拟现实编程语言创建电子运动环境的三维模型,利用Simulink构建了较为完善的、严格遵循客观物理定律并且不以人的主观意识改变的仿真系统。给出了电子在三维空间运动的动画,和不同频率比的李萨如图形。体现出Simulink虚拟现实工具箱仿真物理实验的便捷性、可靠性和科学性。     

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。     

非物理专业大学物理实验课应对教育创新挑战的研究

通过对近几年我校非物理专业本科学生大学物理实验课学习兴趣的详细调查,发现学生对传统物理实验的兴趣明显下滑,而对半定量和定性实验、计算机仿真实验等表现出很高的学习积极性。对非物理专业物理实验课兴趣培养作了一些尝试,提出了一些新的教学改革设想。