计算机仿真实验是利用软件来设计仿真仪器并建立仿真实验室,供学生在仿真环境中使用、操作仿真仪器来模仿真实的实验过程。它利用计算机技术把实验设备、教学内容与实验要求、教师指导、实验仪器的使用等有机地融为一体,开创了物理实验教学的新模式,使实验教学的内涵在时间和空间上得到延伸。
中国科学技术大学天文与应用物理系研制成功的“大学物理仿真实验”V2.0是一个具有代表性和创新性的仿真实验软件。
该软件具有以下几个主要特点:
1)强调了对实验环境的仿真,使未做过实验的学生通过仿真软件对实验的整体环境、所用仪器的整体结构能建立起直观的认识。仪器的关键部位可拆卸,可解剖进行调整并实时观察仪器的各种指标和内部结构的动作,增强了熟悉仪器功能和使用方法的训练。
2)仿真仪器实现了模块化,学生可对提供的仪器进行选择和组合,用不同的方法完成同一实验目标,培养学生的实验设计与思考能力。
3)解剖了实验教学过程,使学生在理解、思考的基础上进行实验操作,克服了实际实验中出现的盲目操作和实验“走过场”现象的缺点,提高了物理实验教学的效率和质量。
4)对实验的相关理论进行了演示和讲解,对实验的历史背景和意义、现代应用等方面都作了介绍,使仿真实验成为连接理论教学与实验教学,培养学生理论与实践相结合思维的一种崭新教学模式。
