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.     

虚拟仿真实验在大学物理实验教学中的应用研究

虚拟仿真实验是通过虚拟软件模拟现实实验,现已广泛应用于物理实验教学中.从学生学习、交流互动、实验仪器使用等方面分析了虚拟仿真技术在大学物理实验教学中应用的优缺点.从增加实验原理、提高学习兴趣、科学严谨和交互认知等方面探讨了如何提高大学物理虚拟仿真实验的教学效果和设计策略.最后通过例举长度的测量、三线摆、霍尔效应等3个实验分析了大学物理虚拟仿真实验的意义.     

测量放射性物质辐射强度的虚拟仿真居里实验

将获得诺贝尔奖的测量放射性物质辐射强度实验的理论知识、实验方法与虚拟仿真技术进行融合,设计了融入科学研究方法的虚拟仿真综合实验教学项目.通过构建全过程、多环节和沉浸式的在线实验教学环境,学生可以应用比较测量法等,掌握获得微小电荷量与饱和电流的实验方法,加深对放射性物质辐射强度测量原理的理解,体验科学发现的历程.     

"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。     

科研与实验教学相结合的探索与实践

大学物理实验课程包括基础性实验、综合性实验、设计性实验等从低到高、从基础到前沿、从传授知识到能力培养的完整教学体系,在培养学生科研素质与能力等方面有着其他课程教学不可替代的作用.本文探索教学与科研的结合,更好地培养学生的实践能力、创新能力以及科学研究的思想与方法.     

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。     

近代物理实验教学中的自主探究实验教学案例——石墨烯制备与性能表征实验

自主探究性实验为学生营造开放式的学习环境,通过自主思考和自主探索,达到激发潜在创新意识和培养创新能力的教学目的.以石墨烯制备与性能表征实验为例,采用分组协作的学习模式,通过文献调研、组会讨论和期末答辩等环节实现对学生科研素质和创新能力的培养,在选题内容、教学方法以及教学成效等方面展开探讨,展示了清华大学近代物理实验课程中自主探究性实验项目的教学设计和实施过程.     

立德树人背景下医学影像物理学实验改革探索

医学影像物理学是医学影像本科生重要的专业基础课程,理论性、实验性都很强,实验教学是重要环节之一.针对目前多数院校因实验设备短缺(医学影像设备普遍比较昂贵)、实验室防护措施很难保障(涉及放射防护),无法开设实验;同时缺乏恰当、便于实施又能充分培养学生素养的实验项目及实验指导.一方面开发增加仿真实验项目,方便实验设备短缺的院校可开设仿真实验;另一方面重新设计实验项目,在实验目标、实验内容、思考题中恰当融入思政元素,充分发挥实验环节在培养学生动手能力、探索精神、科学素养等方面的优势.经北华大学教学实践,获得了学生认可.     

团队实验教学探讨

从教学设计、教学过程、教学效果等方面探讨了在普通物理实验实施团队教学的必要性和实施方法．实践表明，团队实验教学对培养学生的综合素质有积极的作用。     

模块化物理实验教学的方式与策略

结合教学实践,探讨模块化物理实验教学的方式与策略.首先考虑将物理实验项目模块化处理,分阶段依次设置基础性实验模块、综合提高性实验模块和设计研究性实验模块.针对不同阶段的课程模块,应用启发式教学逐步提高学生分析问题和解决问题的能力,培养学生的创新能力.     

虚实结合的物理实验教学

实验教学如何借助虚拟仿真技术有效地提升教学效果,是实验教学界普遍关注的课题.本文结合自主开发的教学实验项目,介绍我校开展虚实结合的物理实验教学的理念和实践——一种既实又虚的实验教学新模式:在不削弱现有实验训练强度的基础上,通过虚拟仿真实验帮助学生对实验内容,特别是其中的难点,有更深入、更全面的理解,以期学生能掌握实验背后的物理及实验设计思路等.     

基于Unity3D对加速器虚拟仿真实验教学平台的研究

虚拟仿真技术是多学科综合发展的先进技术,它能提供新颖的教学方式,促进学习。本文以广西师范大学加速器质谱仪(GXNU-AMS)为例,结合虚拟仿真技术,开展加速器仿真实验研究。该仿真实验平台主要包括仪器原理介绍、三维结构展示以及仿真模拟实验3部分。通过虚拟仿真软件构建的仿真加速器实验室,具有逼真的、沉浸式和交互式的特点,给学生带来身临其境般的操作体验,更易掌握实验技能和理解实验原理。     

普通物理实验“三层次”开放式教学模式中设计性实验研究

结合教学实践,探讨如何利用现有仪器设备和技术手段开发设计性实验项目,如何为学生自主选择设计性实验项目提供更宽泛的参考思路,从而更加有效地开展设计性实验课程.     

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。     

"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。     

大学物理设计性实验“项目-反思”式教学模式的构建

结合实践课程的设计思想,在大学物理设计性实验中构建了“项目-反思”式教学模式.学生通过“计划、探究、表达”的活动环节进行协作学习,教师仅以项目管理者的身份介入.教师通过确立评价标准、项目工作单的引导和网络日志的撰写,指导学生进行反思,确保高效率且高质量地完成设计性实验.     

工科特色高校多样化基础物理实验体系构建

在高等教育普及化和“新工科”的大背景下,中国矿业大学基础物理实验课程在经典物理实验项目的基础上,引入了虚拟仿真实验、居家物理实验、物理探究式实验项目来实现了多样化的实验教学内容,并针对特定实验项目开展教学模式改革探索,同时实现了教学模式的多样化。满足了不同类型学生的多样化的实验课程需求。     

基于虚拟现实的杨氏双缝干涉实验设计与实现

虚拟现实技术是利用计算机技术、仿真技术通过计算机创建一种逼真的视觉、听觉等感觉形式的虚拟世界。本文利用虚拟现实技术设计大学物理虚拟实验室 ,并以杨氏双缝干涉实验为例说明大学物理实验虚拟现实对象的设计与实现。该虚拟实验室可以运行于网络环境。     

创建高水平大学,编写新世纪教材--谈编写《新编近代物理实验》的意图与体会

近年来 ,面对新世纪的挑战和科学技术迅速发展的形势 ,我们积极进行实验教学改革 ,推进近代物理实验教学的现代化建设 ,建立实验课程的新体系 ,不断更新教学内容 ,改进教学方法 ,进行教材建设 ,结合科研开发新的教学仪器 ,加强微机在实验教学中的应用 ,在培养和提高学生的动手能力、分析能力和创新精神方面 ,取得了显著成绩 .我们利用南京大学“985”项目和世界银行贷款等经费 ,引进一些先进的实验仪器和设备 ,结合自行研制的仪器开出一些新实验 ,丰富了教学内容 .为了总结和肯定这些成果 ,并且为学生提供一本具有现代气息 ,在学科建设中能…     

大学物理实验综合性项目设计与教学实践初探

本文介绍了在大学物理实验课程中引入综合性实验内容,从具体项目的确立,到教学的操作实施过程;从查阅文献制订实验方案、实施具体的实验步骤及撰写实验报告等各个方面,如何在各个教学环节中注重对学生科研设计能力的初步培养进行了阐述;并对实验的成绩评定方法做了一些有益的探讨．