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.     

自制“力的合成与分解”演示仪

在现行的物理课本中,有关力的合成与分解的实验操作不方便、不利于演示实验和学生自主探究。为此,本文介绍自制“力的合成与分解”演示仪的制作方法、特点以及在物理教学中的使用方法和操作过程,从而克服学生在物理实验学习中的困难,弥补高中物理课本中实验设计的不足。     

发展实验思维能力 促进实验能力提升——2009年至2019年高考全国卷Ⅰ物理实验题分析及教学启示

物理实验思维能力是物理实验能力的核心,提升学生的物理实验能力首先要发展学生的物理实验思维能力.通过建构物理实验思维结构并分析近11年来高考物理实验题对学生实验思维结构中思维内容和过程两方面的考查情况,总结出解决高考重点实验问题所需的实验思维材料以及常用的思维方法,为实验教学中提升思维主体要素、全面促进学生实验思维能力的发展提出合理建议.     

基于LabView的气体吸收光谱仿真实验教学设计

大学物理实验是一门巩固相关基础理论知识的重要实践课程，将前沿的科学研究与物理实验相结合有助于培养学生的研究兴趣和科学创新能力。针对气体检测领域重要的科学定理进行分析研究，通过建立LabVIEW仿真实验系统，引导学生自主探究相关参数的物理意义，锻炼学生发现问题和解决问题的能力。     

热敏电阻温度特性仿真实验的教学分析

大学物理仿真实验是把实验设备,教学内容,教师指导和学习者的思考、操作有机融合为一体,为物理实验改革提供了有力的途径;学生运用多媒体和计算机模拟技术,进行模拟操作、数据处理和分析思考,理解和掌握实验原理和方法.但同时仿真实验也存在有一定的弊端.通过仿真实验"热敏电阻温度特性"的典型教学,以及调查和分忻,得出了仿真实验在实验教学中的消极影响,并提出了一些需要注意的问题,为大学物理实验改革提供新思路.     

研究性学习视角下的大学物理演示实验

在研究性学习的视角下, 对大学物理课堂演示实验进行了价值重构. 由传统的教师准备、 教师操作、 学 生被动地通过物理现象理解物理规律转变为利用演示实验优化课堂时空结构, 引导学生自主发现物理规律, 结合课 外创新活动鼓励学生自主研发演示实验装置. 使大学物理课堂演示平台成为低年级大学生进行研究性学习的新载 体     

仿真实验在大学物理实验教学应用探讨

将仿真实验应用于教学工作特别是实验教学,必将极大地提高教学效率、改善教学效果。西安石油大学物理实验中心在购置"大学物理仿真实验Online版"基础上,面向全校理工科学生,开展了仿真实验教学尝试。本文对仿真实验在物理实验教学中的应用、存在的问题以及应对措施进行了系统的总结,为进一步将仿真实验列入正常教学计划奠定基础。     

超硬立方BC2N材料与金刚石的比较

摘要最近有实验称成功合成超硬立方BC2N材料，其硬度仅次于金刚石．文章采用第一性原理计算方法，研究立方BC2N晶体材料的理想强度．计算结果显示，虽然立方BC2N晶体具有很大的弹性系数，但材料中化学成分的各向异性和原子键特性随外加应力变化的非线性性质限制了立方BC2N晶体的强度．最硬的立方BC2N晶体结构的硬度应低于立方BN，后者为目前已知的第二硬材料．实验中观测到的立方BC2N材料的超硬特性应源自材料中的纳米颗粒效应．制备立方BC2N纳米复合材料将是合成新型超硬材料的新方法．     

基于Multisim的电信号傅里叶分解 与合成仿真实验

周期信号的傅里叶分解与合成实验是大学物理实验课的典型内容。为了提升学生对周期电信号傅里叶分析实验的学习效果,增强学生学习的积极性,介绍采用Multisim对周期信号傅里叶分解与合成进行电路仿真的实验方法。在简介了实验的基本原理后,给出了在Multisim平台上对电信号傅里叶分解与合成进行搭建的电路图,通过调节仿真电路里一些参数来运行仿真功能,模拟出了所需要的电信号的电压波形和合成信号的李萨如图形,并且还对电脑的仿真结果进行了必要的对比分析。研究表明在大学物理电路类的实验教学中应用Multisim能培养学生电路分析和设计的自主学习能力。     

基于STEM的水质光学综合测量虚拟仿真实验

基于STEM理念,根据光学方法对水质折射率、浊度、表面张力、含氧量的物理测量原理,研发了水质光学综合测量虚拟仿真实验软件,运用Unity编程创立虚拟仿真场景,C#语言模拟实验操作与数据分析,LabVIEW展示实验采集.该软件可以自主选择光学元件搭建实验装置,动态展示实验现象,并快速采集、拟合、分析实验数据,最终完成对水...     

论"边学边实验"型课堂教学的功能

物理是一门以观察和实验为基础的科学．根据这一自然科学的特点，应积极把实验活动引进课堂教学，在教师指导下，学生利用各种实验手段进行实验操作探索，并对所探索的问题进行交流和讨论，分析解决物理问题．加强实验教学，调动学习积极性，提高物理教学效果和开发学生创造能力，把传授知识和培养能力有机结合，这在加强素质教育的今天，尤其重要．做好课堂演示实验，重视学生的参与；在学生分组实验中，指导好学生自己动手操作实验，尽量采用探索式的实验方式；     

本科量子物理实验课程探索

近20年,国际量子科技取得重大进展,在未来科技发展中占据重要地位.因此,在物理专业本科实验教学中设置量子物理实验,让学生深入理解微观量子物理基本原理,掌握一定的量子前沿技术非常必要.华东师范大学物理学专业自主开发量子物理本科实验教学仪器和虚拟仿真实验,在物理学专业拔尖班开设量子物理实验,取得了优异的成果.本文详细介绍了华东师范大学量子物理实验课程设置以及实施过程,分析开展相关本科量子物理实验的可能性及其普及性,为全国高校开设量子物理实验课程提供参考.     

基于万维引擎平台的VR虚拟仿真实验自主开发——以模拟法测静电场实验为例

本文针对大学物理基础性实验,以模拟法测绘静电场实验为例,利用SolidWorks、3ds MAX、Unity及万维引擎软件平台,自主开发该实验项目的Virtual Reality(VR)虚拟仿真实验。通过实验模型建立、实验场景搭建、功能指令编辑、触发指令配置、程序设计与调试等步骤,还原该实验的线下操作与现象,辅助开展线上线下协同的教育模式。同时,使学生掌握虚拟仿真实验实际工程案例的整个开发流程,降低VR虚仿实验开发成本及周期,加深学生对所开发仿真实验的原理及内容的进一步理解,提高学生实验及理论学习质量,丰富本实验教学单位的仿真实验资源。     

基于CST的偶极子天线虚拟实验

基于电磁仿真软件CST,设计了偶极子天线虚拟实验,建立了天线仿真模型,给出了仿真结果,不仅解决了实际天线实验设施造价高昂,操作复杂的问题,还可以直观给出天线电流分布、空间电场和磁场分布、辐射方向性图等,为高校电磁场类的物理实验提供一个新的解决方案。     

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。     

中学与大学物理实验的衔接问题与对策研究

为了提高中学、大学学生物理核心素养,解决中学、大学物理教学衔接问题,本文采用调研和归纳的方法对中学与大学物理实验进行分析并探讨存在的衔接问题,从我国教育改革的新形势出发,以物理核心素养为指导,分别从中学、大学、教育管理部门三个层面围绕教学理念、教学内容、学生实验能力提出解决对策,如调整教育理念,将中学物理实验课程正规化、改革大学物理实验教学方式、建立物理实验技能培养衔接体系;拓展实验内容,中学物理实验中融入项目化学习等现代教学模式、大学基于科研实验室面向基础物理实验开放、加强省中小学教师专业发展培训项目;创造实验条件,中学加强基础实验室建设、大学开设预备实验、建立线上虚拟仿真实验室。可以通过多层面的物理实验改革提升学生的物理实验能力与科学素养,实验中学、大学物理实验的有效衔接。     

创新研究型物理实验教学平台的建设与实践

实验教学中心在面向全校物理、材料科学、地空科学及生命科学类高年级本科生开设创新研究型实验课程中,创建了创新研究型物理实验教学平台,使学生自主设计课题,制定研究方案,选择相应的平台对该课题进行系统研究.通过三学年的建设与教学实践,表明该平台的建立不仅增强了学生实验动手机会,而且提高了学生自主分析问题、解决问题的能力,激发了学生的主观能动性、主动创造思维,培养了学生的创新能力.同时也促进了教师知识的更新和教学水平的提高.     

望远镜放大倍数测量实验引入光学仿真软件的探讨

普通物理实验是一门重要的基础实验课程,针对其中光学实验的特性,引入模拟仿真软件可有效提升教学效果。本文以望远镜放大倍数测量实验为例,使用Seelight软件模拟了实验光路。并观察在改变目镜与物镜间距、系统物距等重要参数下,最终成像的变化趋势;通过观察实时更新的仿真结果,结合实际操作,学生更容易获得实验过程及理论知识的直观印象,补充传统教学手段的不足。而且,使用仿真软件还可以拓展现有硬件限制,为学生展示与本体实验相关的更多学习内容。     

探索实验操作技巧促进学生自主实验

文章介绍了大学物理实验中的一些操作技巧,强调操作技巧的掌握对解决实验问题、顺利完成实验项目的重要作用。学生探索实验操作技巧、掌握操作技巧,不仅能提高自身的动手能力和学习积极性,而且在很大程度上也有助于促进其自主完成实验。     

探究物质的熔化和凝固的实验改进

物理实验是学生感受物理思想、领悟物理科学精髓的最主要、最有效的途径之一,让全体学生参与并自主完成相关物理实验是教材编撰者及物理教师的努力目标,《物理》八年级上册第二章第3节"熔化和凝固中探究熔化和凝固的特点"是初中物理教学中比较难做的实验之一,许多教师都把这个实验改成了演示实验.原因是该实验的目的是使学生通过