成年人在线观看视频免费,国产第2页,人人狠狠综合久久亚洲婷婷,精品伊人久久

我要投稿 投訴建議

計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用論文

時(shí)間:2021-05-09 13:24:24 畢業(yè)論文范文 我要投稿

計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用論文

  [摘要]本文分析了計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用,其應(yīng)用主要包括:多媒體教學(xué),仿真物理實(shí)驗(yàn),多媒體實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理等幾個(gè)方面。由于計(jì)算機(jī)可以幫助解決傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中難以解決的問題,因此受到越來越多的歡迎。

計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用論文

  [關(guān)鍵詞]物理實(shí)驗(yàn)教學(xué) 多媒體教學(xué) 仿真物理實(shí)驗(yàn) 多媒體實(shí)驗(yàn)

  目前,計(jì)算機(jī)在高等教育中發(fā)揮著越來越重要的作用,其在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用也越來越受到重視。筆者查閱了大量的文獻(xiàn)資料,并結(jié)合自己的教學(xué)實(shí)踐,對計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行了研究。計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用大體可分為以下幾個(gè)方面。

  一、多媒體教學(xué)

  多媒體教學(xué)作為現(xiàn)代化教學(xué)的重要形式,以其獨(dú)特的優(yōu)勢受到越來越多的歡迎,它以生動(dòng)的圖象、視頻、動(dòng)畫、聲音等手段創(chuàng)設(shè)情境,變靜為動(dòng),變抽象為直觀,調(diào)動(dòng)了學(xué)生的積極性,豐富了課堂教學(xué)內(nèi)容,提高了教學(xué)效果。

  1.演示靜態(tài)內(nèi)容,充分調(diào)動(dòng)學(xué)生感官

  利用多媒體,可以將實(shí)驗(yàn)內(nèi)容按一定的結(jié)構(gòu),用文字圖像等形式呈現(xiàn)在投影屏幕上,把學(xué)生的眼、耳、腦等器官充分調(diào)動(dòng)起來,使學(xué)生在直觀的環(huán)境中牢固地掌握知識(shí),培養(yǎng)學(xué)生的觀察力、想象力。同時(shí),利用多媒體還可以“解剖”復(fù)雜的實(shí)驗(yàn)儀器,讓學(xué)生了解儀器的組成、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)和使用原理,使學(xué)生對常見儀器的使用有深刻的了解。例如“邁克爾遜干涉儀的調(diào)整與使用”這個(gè)實(shí)驗(yàn)中,我們可以用攝像機(jī)與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的方法,以錄像形式清楚地介紹邁克爾遜干涉儀的具體構(gòu)造,逐個(gè)展示儀器的各個(gè)部件,演示每個(gè)調(diào)節(jié)部件的調(diào)節(jié)方法、注意事項(xiàng)及讀數(shù)方法。

  2.演示動(dòng)態(tài)變化過程,使抽象的過程形象化

  許多物理實(shí)驗(yàn)雖然可以用實(shí)物儀器做,但物理過程速度極快,現(xiàn)象極為微小,學(xué)生無法觀察其中的奧妙所在。以“彈性碰撞”演示實(shí)驗(yàn)為例,碰撞是一個(gè)在極短時(shí)間內(nèi)完成的物理過程,實(shí)驗(yàn)中學(xué)生只能看到碰撞前后的情況,碰撞過程學(xué)生難以認(rèn)識(shí)。運(yùn)用多媒體技術(shù)可以延長碰撞過程的時(shí)間,通過多媒體的定格慢放,可以清晰地觀察彈性碰撞的物體從接觸、擠壓、變形、產(chǎn)生彈力,然后變形逐漸消失,彈性逐漸減少,最后恢復(fù)原狀,到兩物體分離的整個(gè)過程。整個(gè)過程既形象生動(dòng),又能揭示物理的本質(zhì)。

  3.再現(xiàn)微觀世界,提供形象感知

  許多微觀結(jié)構(gòu)和微觀現(xiàn)象無法觀察,演示實(shí)驗(yàn)也難以完成。傳統(tǒng)教學(xué)中只能靠教師板書和語言進(jìn)行講授,學(xué)生普遍感到印象不深,難以理解。應(yīng)用多媒體技術(shù)配合教學(xué),可以起到良好的效果。例如“粒子散射”實(shí)驗(yàn),由于受條件限制做不了這種實(shí)驗(yàn),就可以將粒子散射的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象通過多媒體技術(shù)顯示出來。學(xué)生可以觀察到放射源中射出的粒子射到金箔原子上,絕大多數(shù)粒子沿原方向前進(jìn),少數(shù)粒子發(fā)生較大偏轉(zhuǎn),極個(gè)別的粒子甚至被彈回來。這樣學(xué)生在實(shí)驗(yàn)條件不具備的情況下仍可通過多媒體親眼目睹粒子散射的情景,增強(qiáng)感性認(rèn)識(shí),加深理解,提高學(xué)習(xí)能力。

  二、仿真物理實(shí)驗(yàn)

  仿真物理實(shí)驗(yàn),是利用計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,通過理論模型復(fù)現(xiàn)實(shí)際的系統(tǒng)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn),得到相關(guān)的數(shù)據(jù)和結(jié)果,驗(yàn)證理論模型的正確性。

  計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)并不能代替學(xué)生做真實(shí)的實(shí)驗(yàn)。然而,目前在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中,由于實(shí)驗(yàn)儀器復(fù)雜、精密和昂貴,往往不能允許學(xué)生自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)參數(shù)、反復(fù)調(diào)整儀器,這對學(xué)生剖析儀器性能和結(jié)構(gòu)、理解實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)思想和方法是很不利的。計(jì)算機(jī)仿真實(shí)驗(yàn)可在相當(dāng)程度上彌補(bǔ)實(shí)驗(yàn)教學(xué)上這方面的缺憾。

  仿真物理實(shí)驗(yàn),可以改變傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)中枯燥的教學(xué)方式,使教學(xué)更形象、生動(dòng);可以節(jié)約教學(xué)成本,不斷更新、優(yōu)化教學(xué)資源;可以讓學(xué)生模擬操作訓(xùn)練,通過人機(jī)交互過程獲得操作技能;可以模擬實(shí)際中很難實(shí)現(xiàn)或無法實(shí)現(xiàn)的操作環(huán)境,完成實(shí)際中無法實(shí)現(xiàn)進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

  我們正在使用的《大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)》軟件,基本上涵蓋了我們開設(shè)的所有實(shí)驗(yàn)。除此之外,還包含一些我們沒有開設(shè)或者無法開設(shè)的實(shí)驗(yàn),可以讓學(xué)生在計(jì)算機(jī)上進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)操作。其中的真空實(shí)驗(yàn),可以很好地表現(xiàn)仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)際操作相比的'優(yōu)越性。因?yàn)檎婵障到y(tǒng)容易因錯(cuò)誤操作而造成事故,學(xué)生做真空實(shí)驗(yàn)時(shí)老師總是把實(shí)驗(yàn)步驟講得很清楚,不允許學(xué)生隨便操作,這樣不但限制了學(xué)生的主動(dòng)性、積極性,而且不能使他們從錯(cuò)誤中吸取教訓(xùn),難以深刻掌握真空實(shí)驗(yàn)的精髓。使用仿真實(shí)驗(yàn)軟件可以很好地解決這個(gè)問題,它允許學(xué)生犯各種各樣的錯(cuò)誤,學(xué)生通過模擬訓(xùn)練,可以充分認(rèn)識(shí)真空系統(tǒng)的各個(gè)部件,明白各個(gè)操作步驟為什么要這樣做以及不這樣做的危害性, 從而真正掌握實(shí)驗(yàn)的精髓。

  三、多媒體實(shí)驗(yàn)

  仿真實(shí)驗(yàn)具有功能全、成本低、效率高等諸多優(yōu)越性能,但它畢竟不能完全替代實(shí)物實(shí)驗(yàn)。因此出現(xiàn)了一種含有仿真效果的實(shí)物實(shí)驗(yàn)或者說是含有實(shí)物的仿真實(shí)驗(yàn),可稱其為多媒體實(shí)驗(yàn)。利用計(jì)算機(jī)替代采集測試分析儀器,所有的測量儀器主要功能可由“數(shù)據(jù)采集”、“數(shù)據(jù)分析”和“結(jié)果輸出”等三大部分組成,用一定的硬件系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)采集,用基于計(jì)算機(jī)的軟件系統(tǒng)完成數(shù)據(jù)分析和結(jié)果輸出。這樣可以使用相同的硬件系統(tǒng),通過不同的軟件實(shí)現(xiàn)功能完全不同的各種測量。目前,越來越多的實(shí)驗(yàn)開始利用計(jì)算機(jī)來進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)分析,最終輸出結(jié)果。

  例如,在“高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測量實(shí)驗(yàn)”中,將高溫超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測定儀主機(jī)與計(jì)算機(jī)連接起來,使用配套的專用軟件可實(shí)時(shí)記錄樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變曲線。對于記錄下的曲線,可以進(jìn)行存盤、打印等操作,也可刪除及重新開始記錄,在計(jì)算機(jī)采樣的時(shí)候,我們可以通過選擇不同的顏色來區(qū)分降溫和升溫的曲線;在計(jì)算機(jī)記錄完畢后,可以通過鼠標(biāo)的點(diǎn)擊來顯示曲線上每一點(diǎn)的坐標(biāo)值,橫坐標(biāo)的溫度值可直接顯示對應(yīng)的溫度,不需要查表。這樣可以利用計(jì)算機(jī)物理量轉(zhuǎn)換快速、存儲(chǔ)方便、計(jì)時(shí)準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn),省時(shí)、省力、直觀地記錄超導(dǎo)轉(zhuǎn)變的全過程。

  四、實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理

  做完實(shí)驗(yàn)后,通常需要對直接測得的實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,處理過程可以使用計(jì)算機(jī),包括利用Matlab、Origin等數(shù)據(jù)處理軟件或者利用計(jì)算機(jī)高級(jí)語言編寫程序等。

  Matlab軟件是一套高性能的數(shù)值計(jì)算和可視化軟件,它集數(shù)值分析、矩陣運(yùn)算、信號(hào)處理和圖形顯示于一體,因此可用于物理實(shí)驗(yàn)后的數(shù)據(jù)處理。與其他的計(jì)算機(jī)高級(jí)語言相比,具有十分明顯的優(yōu)點(diǎn):

  (1)操作和使用方法非常簡單。

  (2)豐富的內(nèi)部函數(shù)能夠解決許多基本運(yùn)算。

  (3)強(qiáng)大的圖形功能可以用圖形的方式表達(dá)計(jì)算結(jié)果,編程直觀簡潔。

  Origin軟件不僅包括計(jì)算、統(tǒng)計(jì)、直線和曲線擬合等各種完善的數(shù)據(jù)分析功能,而且提供了幾十種二維和三維繪圖模板,它采用直觀的、圖形化的、面向?qū)ο蟮拇翱诓藛魏凸ぞ邫诓僮。用Origin 處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),不用編程,只要輸入測量數(shù)據(jù),然后再選擇相應(yīng)的菜單命令,點(diǎn)擊相應(yīng)的工具按鈕即可。

  參考文獻(xiàn):

  [1]胡曉波,李琰,王艷芳. 計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)室科學(xué), 2007,(2): 121-124.

  [2]沈元華.計(jì)算機(jī)在普物實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用.實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2002, 21(4): 10-12.

  [3]張大中.計(jì)算機(jī)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探討. 實(shí)驗(yàn)室研究與探索, 2004, 23(9): 9-12.

  [4]熊萬杰,黃振中.用Origin軟件處理物理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù).大學(xué)物理實(shí)驗(yàn), 2004, 17(2): 65-67.

【計(jì)算機(jī)在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用論文】相關(guān)文章:

案例教學(xué)在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用論文01-02

淺談行動(dòng)導(dǎo)向教學(xué)模式在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用12-14

關(guān)于概念圖在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課中的應(yīng)用12-13

微課教學(xué)在中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程中的應(yīng)用12-13

項(xiàng)目教學(xué)法在中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用12-12

計(jì)算機(jī)技術(shù)在高校管理中的應(yīng)用介紹02-08

建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用論文12-29

淺談項(xiàng)目教學(xué)法在中職學(xué)校計(jì)算機(jī)基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用論文12-28

微課在中職計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用探究12-13

微課在計(jì)算機(jī)應(yīng)用基礎(chǔ)課程教學(xué)中的應(yīng)用研究12-11