虛擬實驗與教學應用研究——以大學物理實驗教學為例.pdf

1、隨著計算機技術(shù)和網(wǎng)絡技術(shù)的迅速發(fā)展，以及科學研究進一步深入的需要，虛擬實驗技術(shù)日漸成熟和完善。虛擬實驗作為繼理論研究和實驗研究之后的第三種科學研究方法，對社會發(fā)展和科技進步起到了越來越重要的作用，代表著科學研究方法的重要發(fā)展方向。 教育教學改革的不斷深化對實驗教學在培養(yǎng)學生的科學研究能力和綜合素質(zhì)等方面提出了更高的要求。實驗教學的教學內(nèi)容、教學模式、教學方法亟待革新與完善。虛擬實驗技術(shù)的成熟發(fā)展和實驗教學改革的迫切需要使得虛擬實

2、驗在教學中的應用從理論研究走向了實際應用。 首先，我們以混合式學習理論為基礎，進行了新的理論思考：虛擬實驗不僅是一種先進的技術(shù)手段，而且是一種新的科學研究方法。基于以上的分析，我們從技術(shù)實現(xiàn)和教學應用的角度來構(gòu)建虛擬實驗系統(tǒng)，分析其技術(shù)特點在幫助學生的知識層次深度發(fā)展、知識體系廣度發(fā)展以及教學模式維度發(fā)展等方面的作用；分析虛擬實驗的方法特點在培養(yǎng)學生的創(chuàng)造性思維能力和互助合作精神等方面的作用。 其次，我們選擇具有代表性的

3、大學物理實驗教學作為虛擬實驗教學應用研究的對象，分析實驗教學在教學內(nèi)容、課程設置和教學模式方面的教學改革方向，以及在創(chuàng)新精神和團隊意識方面的人才培養(yǎng)目標，根據(jù)虛擬實驗的技術(shù)特點和方法特點，提出大學物理實驗教學與虛擬實驗應用的結(jié)合點。在此基礎上，我們設計和開發(fā)“溫度傳感器特性的研究”虛擬實驗項目，將這個虛擬實驗項目應用于大學物理實驗教學，并進行問卷調(diào)查，分析虛擬實驗的教學應用情況以及有待改進的地方。 最后，從理論基礎和技術(shù)實現(xiàn)兩個