云计算环境下高校大学物理演示实验教学研究

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1、云计算环境下高校大学物理演示实验教学研究【摘要】物理实验教学在应用型本科院校的人才培养中占据重要地位，为整体育人目标能够提供重要支撑。物理演示的特点是演示设备的针对性强、现象呈现清晰、实验项目多和实验设备少、实验涉及范围宽和实验现代化比较超前，然而实验现象背后的理论却极其深奥，因此结合目前云计算时代的高效互联网资源，从物理教学方面积极探索、更新教学理念，提高物理课程的教学质量，使其在培养应用型人才中发挥更显著的作用。【关键词】应用型演示实验物理大学物理实验课程是大学生进校后的第一门科学实验课程，对培养应用型人才的本科院校来说，其作用尤为突出。该课程能够发挥的作用是多方面的，在整体的人

2、才培养方案中，具有重要的领航意义。大学物理实验课程不仅应对学生进行严格的、系统的实验技能训练，掌握科学实验的基本知识、方法和技巧，更主要的是要培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力。演示实验有着特殊且重要的教学地位，在大学物理教学中涉及很多，伴随着网络技术的发展，云计算给我们提供了更广阔的应用平台，结合无所不在的网络，深入开展演示实验的教学研究和改革，势必会提升应用型本科院校学生的动手和实践能力。一、更新教学理念物理学不是只能在“纸上谈兵”的学科，大量的各式习题并不是物理学的全部，很多高中只重视学生

3、在物理试卷上的成绩，而轻视了物理实验的教学环节。而作为高校的物理学教师，我们有义务使同学们对物理学的整体认识加以改变，物理学是整个科学的一个很重要的基础部分，能够对它的整体与发展概况有一个较正确的认识也是对提高学生科学素养的重要贡献。而这就要求教师在理论课的教学中，拿出适当的时间强调物理实验的重要性，比如在某一新章节的导言部分可介绍历史上对于某原理或定律的发现非常重要的实验，在这个过程中可以对科学家是如何的设计实验，遇到了哪些困难，又是如何解决的，进行必要的讲解，也可以在实验课程的绪论部分多多举出前人理论联系实际解决问题的事例。二、大学物理演示实验的实践（一）利用互联网，丰富演示内容

4、根据演示实验项目多的特点，在建设演示实验室时，尽量兼顾了物理各方面的物理现象的演示实验。包括以下方面：第一，力学方面。如共振现象演示、圆锥爬坡、龙卷风、科里奥利现象、鱼洗盆、超声雾化、昆特管、摩擦力演示器、直投式发波水槽、重心演示器、角动量守恒、飞机的升力、气垫船、超重失重演示器、简谐振动合成仪、令转仪、茹科夫斯基转椅等。第二，光学方面。如普氏摆、反射像簇的动态变换、双通道光通讯、反射式高倍望远镜。折射式高倍望远镜、光琴、光的干涉衍射、人眼模型、激光彩虹、白光反射全息、光控电路演示板、梦幻时钟、薄膜干涉等。第三，电磁学方面。辉光球、手畜电池、运动电荷在磁场偏转、通电断电自感现象、三相

5、旋转磁场、交直流发电机、牛顿摇篮、微电流放大演示表、电子感应圈、磁悬浮地球仪、RC电路时间常数、电子束演示器、磁电式电流表、变压器原理输电演示器、阴极射线管、三相交流发电机、避雷针、雅格布天梯、电磁炮、小涡电流、单向手摇发电机、风力发电演示、愣次定律演示器、安培力实验演示器、高压静电演示、低压高压输电演示器等。第四，热学和近代物理学方面。（二）充分利用网络资源，演示渠道多方式物理演示实验室作为全校的开放实验室，实行了多种教学方式，以满足上述不同层析的需求，以期受到良好的教学效果。结合开放的网络资源，云计算给我们提供了更多更好的物理实验演示资源库。第一，开课方式的选择。演示演示采取全校

6、公选、集中开放的开课方式，列为实践性选修课程，使每个学生都有机会接触到物理演示实验，让每个学生都必须动手。我们采用自由选课，网上预约，让学生有机会进一步探索自然的奥妙。其效果是大大增加了学生的科学研究的能力。第二，教学方式的多样性。由于演示实验项目多，涉及理论广，时间有限。我们采取先让学生以看热闹的形式了解大类实验，如力学类、光学类、电学类、磁学类等；然后再由教师讲解；最后学生自己动手，从看热闹到看门道。教师讲解采用逐项分类讲解和典型演示、逐个实验讲解和粗略演示、概述讲解和启发诱导、重点讲解和总结归纳等。例如：光学可以分为几何光学、波动光学、偏振光学和光的色谱学。对开发和探索层次，教

7、师主要引导学生如何去发散思维，鼓励主动积极的实验能力。第三，考核方式。以提交感知报告和观察报告的形式进行考核。对学生们熟悉的那些物理现象，并在理论课上也接触过其原理的，针对着具体的实验现象，要求在总结观察物理现象的基础上谈结合本专业特点的可能的应用，写出观察报告。（三）课堂和网络展示多方位第一，演示进课堂。沿袭传统的演示实验教学模式，将实验搬进课堂，演示内容与教学同步；以实物、视频与模拟想结合的方式展示物理现象。现行的多媒体教学手段为演示实验提供了强有力的