浅谈物理实验的计算机应用

（陕西中医学院，陕西咸阳，712046）

浅谈物理实验的计算机应用

窦 群

（陕西中医学院，陕西咸阳，712046）

大学物理实验当中，计算机技术应用有着重要的作用。计算机能够辅助物理实验得到更加精确的数据，实现对实验的控制，方便数据的查询和保存。计算机在物理实验中的应用打破了传统物理实验的教学模式，能够利用现代科技，实现物理实验的真正价值，有利于促进物理学的发展。本文主要介绍多媒体技术和计算机仿真语言在物理实验中的应用。

物理实验 计算机技术 计算机仿真实验 多媒体技术

0 引言

计算机技术被应用于大学物理实验当中，能够对物理实验过程进行模拟，进行数据处理，能够控制实验的进程，方便物理实验的数据查询和储存。物理实验的计算机应用主要得益于科学技术的快速发展，学校对物理实验的重视，能够培养出优秀的科技参与者，能够让学生拥有丰富的理论和实验动手能力，同时利用计算机进行物理实验，能够同时掌握计算机的先进技术。本文主要从两个方面来系统介绍计算机在物理实验中的应用，第一是多媒体技术在大学物理实验教学中的应用，第二是计算机仿真实验在物理实验教学中的应用。

1 计算机在大学物理实验中的作用

物理实验不同于一般的科研，尤其是大学的物理实验需要学生自己进行实验的操作，得出数据，进行数据的处理，写出实验报告。学生进行物理实验锻炼的是操作实践能力，如果完全利用计算机进行操作无疑会降低学生的动手能力，所以计算机应该作为辅助手段，或者是发挥其在物理实验中的特殊作用。

2 多媒体技术在大学物理实验中的应用

物理实验的计算机应用其一就是利用多媒体技术进行物理实验的教学。随着科学技术的高速发展，传统物理实验的教学已经无法适应现代社会的发展，势必要求改变物理实验的教学方法，而计算机尤其是多媒体技术的应用满足了现在物理实验的要求。

2.1利用多媒体技术进行教学

大学物理学承担着培养新型人才的重任。物理实验涉及面比较广，但是实验课时间有限，所以传统的物理实验往往无法让学生充分的学习和操作，老师的讲解也是“填鸭式”，完全按照课本的操作步骤让学习进修操作，得到的数据往往也是根据课本上的公式得出的。而对媒体技术的引入，能够让教师获得最先进、最前沿的物理实验知识，让学生的视野开阔，动手意愿更强，培养学生的创新意识和创新思维。能够丰富实验教材，方便学生进行学习，客服传统物理实验教学的弊端。

利用多媒体技术制作物理实验教学的课件，能够大大提高教学效果。物理实验的操作过程往往不具体，有些抽象描述如果利用传统的教学模式无法直观的表达给学生，而多媒体技术能够利用计算机的模拟技术，将一些抽象的描述具体化为图像、表格等，让学生能够直观了解物理实验的信息。比如大学物理实验当中的“霍尔效应”中平衡态的建立过程，就需要利用多媒体技术，将实验中本来瞬间完成的动作放慢，让学生仔细的进行观察和理解。

多媒体技术能够使用计算机技术当中的Power Point，F lash等制作物理实验课件，先让学生近距离、科学的接触物理实验，能够掌握模拟实验的基本步骤，这样在进行具体的物理实验过程当中就会得心应手，更好的巩固已经学习的理论知识。教师还可以利用网络将已经制作好的课件上传到网上，方便学生自行学习。

2.2利用多媒体技术进行教学管理

物理实验过程中，由于实验室的设备有限，所以一般上物理实验课都需要老师进行学生的登记，进行学生成绩的考察和记录。这些工作通常比较繁琐，浪费时间和精力。而多媒体技术的应用能够方便老师利用计算机技术进行学生登记。学生还可以利用计算机技术在网上提前进行选课。多媒体技术在教学管理上的应用应该侧重对管理系统软件的开发，按照物理实验的特殊教学管理模式开发相适应的系统软件。

3 计算机仿真实验在物理实验中的应用

随着仿真技术的快速发展，计算机仿真实验也随之出现了。所谓的计算机仿真实验就是虚拟实验环境，能够节约实验室资源的利用和消耗，是利用现代科技的典型。

3.1计算机仿真技术在物理实验中的作用

目前计算机仿真技术应用于物理实验当中，大多数高校学生都称仿真物理实验仪器具有较高的仿真度、图像和文字一起能够增强学习的乐趣。其中，调节仿真仪器可以模拟真实的操作仪器，从而减少对真实仪器的损害，而且学生出现错误时候，能够智能的提供帮助。再次，仿真实验系统是利用计算机技术进行的，所以能够在网络上进行传播，实现资源的共享。

3.2仿真实验在物理实验中应用的现状

3.2.1 仿真实验在我国的产生和优势

我国对物理实验中的仿真实验起步比西方发达国家晚，但是后来者居上，我国也开发了一些非常好的仿真软件，主要集中于一些技术较先进的单位，比如中国科技大学物理实验中的仿真实验，为物理实验的教学模式提供了新的借鉴，该仿真实验主要是充分发挥了计算机的功效，将教学内容和学习者的操作融为一体，方便了一些没有接触过实验的学生进行仿真模拟，对操作仪器和操作过程有了更加直观的认识。

仿真实验在大学物理实验中有很多优势，第一，仿真仪器可以进行拆卸，从而更好地对仪器进行观察，让学生和老师对仪器有更进一步的了解和认识。第二，可以随意产生实验中待定的物理量，从而适应不同的学习阶段要求，满足不同学生的学习需求。第三，能够模拟实验的误差，从而对实验的质量进行综合的评价。第四，将学生所做的物理实验得出的数据进行存储，方便学生进行查阅，方便分析资料。

3.2.2 仿真实验的具体案例

某大学的物理实验面临着资源不充足和设备不先进的局限，为了满足更多学生的需求，为了方便教师对物理实验的学生报告进行更准确的核实，该校利用计算机仿真技术开发了新的物理实验网络教学管理系统，这个系统的基础就是利用互联网而产生的。整个系统的设置采用了教学大纲的实验模式，包括实验仪器、实验原理等很多模块，主要分为基本模块和附加模块。

4 总结

物理实验利用计算机能够充分发挥技术的优势，人机对话和计算功能的优势能够方便物理实验的进行。要想利用计算机技术，学生在做物理实验前需要对计算机有一定的熟悉，应该学会使用微机和基本的Basic语言，所以，学校应该注意加强学生对计算机的使用，尤其是有关物理实验的计算技。对于一些计算机技术好的学生可以鼓励他们对编程问题进行解决，对于一些计算机技术比较差的同学，可以对他们进行专门的辅导。

物理实验的计算机应用很广泛，利用多媒体技术进行教学的改革，能够将现代计算机技术和物理实验的教学结合在一起，能够保证大学物理实验教学顺利方便的展开，并且取得良好的效果。真正的把多媒体技术和大学物理实验课程结合起来，还需要很多的努力，教育工作者需要充分发挥积极性和主动性，以便更加充分的发挥多媒体技术的作用。利用仿真实验对物理实验进行提前的预习和进行最终的复习，效果也事半功倍。本文中对仿真实验在大学物理实验中的教学进行了必要的分析，指出了仿真物理实验的一些优势和存在的不足。提出了一些合理的教学改进方式，从而旨在提高物理实验的教学质量。

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[3] 傅敏学,张连芳,刘滢滢.开设计算机数据采集系列实验提升物理实验技术水平[J].实验技术与管理.2006(04)学院;

Application of computer in physical experiment

Dou Qun
(Shaanxi University of Chinese Medicine，Shaanxi Xianyang，712046)

The university physics experiment,plays an important role in the application of computer technology.Computer aided physics experiment toobtain more accurate data,to realize the control of the experiment,the query and convenient storage of data.Application of computer in physical experiment has broken the traditional physics experiment teaching mode,to be able to use modern technology,realize the true value of physical experiment,is conducive to the promotion of the development of physics.This paper mainly introduces the application of multimedia technology and computersimulation language in physics experiment.

physical experiment simulation experiment on computer multimedia technology of computer technology