仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索

田　凱，王麗霞，蔡曉艷

(黃河科技學(xué)院，河南 鄭州　450000)

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仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用探索

田凱，王麗霞，蔡曉艷

(黃河科技學(xué)院，河南 鄭州450000)

摘 要：隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，仿真軟件的功能越來越強(qiáng)大，在各學(xué)科科研及工程實(shí)踐中的作用越來越重要。作為一種新的教學(xué)模式,仿真實(shí)驗(yàn)具有諸多優(yōu)點(diǎn)，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用越來越廣泛。但是仿真實(shí)驗(yàn)也有不足，因?yàn)榉抡鎸?shí)驗(yàn)畢竟只是模擬性實(shí)驗(yàn)，而學(xué)生只有通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，親手操作才能真正提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力。實(shí)踐證明，將仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，比如結(jié)合本校開設(shè)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)開發(fā)相匹配的仿真實(shí)驗(yàn)，或者采用LabVIEW等軟件，結(jié)合單片機(jī)及各種測(cè)量傳感器，開發(fā)基于虛擬儀器的物理實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)質(zhì)量有顯著效果。

關(guān)鍵詞：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)；仿真實(shí)驗(yàn)；實(shí)體實(shí)驗(yàn)

大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)是理工科大學(xué)生必修的一門重要基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)課程，是大學(xué)生進(jìn)入高校后進(jìn)行科學(xué)實(shí)驗(yàn)基本訓(xùn)練的入門課。大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的教學(xué)目的在于培養(yǎng)學(xué)生對(duì)基本物理思想的理解、熟悉基本實(shí)驗(yàn)方法、掌握基本實(shí)驗(yàn)技能，對(duì)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、分析問題、解決問題、創(chuàng)新意識(shí)及理論聯(lián)系實(shí)際能力的培養(yǎng)都有重要作用。但是受到經(jīng)費(fèi)、人力和管理上的限制，目前不少高校的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室都存在儀器設(shè)備陳舊、超期服役、數(shù)量不足等現(xiàn)象，難免影響實(shí)驗(yàn)教學(xué)效果。另外，許多近現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)儀器由于價(jià)格昂貴或者涉及放射性元素，除了有物理專業(yè)的少數(shù)重點(diǎn)院校，一般工科院校通常不配置或配置很少，因此能開設(shè)的近現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目很少，很多重要的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容根本就無法涉及。近年來，隨著信息技術(shù)的迅猛發(fā)展，適用于各學(xué)科的仿真軟件日益流行，功能越來越強(qiáng)大。作為一種新的實(shí)驗(yàn)教學(xué)手段，大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)有助于減少儀器設(shè)備及實(shí)驗(yàn)耗材的投入，還能使學(xué)生在計(jì)算機(jī)上對(duì)一些實(shí)驗(yàn)設(shè)備昂貴、實(shí)驗(yàn)過程危險(xiǎn)的近現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)，對(duì)一般工科院校非物理專業(yè)的學(xué)生開拓視野、加深對(duì)相關(guān)物理知識(shí)的理解都有積極作用。目前，仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已逐漸應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課程中[1-4]。我校在開展大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)的過程中，對(duì)如何將仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，以更好地提高教學(xué)質(zhì)量進(jìn)行了實(shí)踐與探索，取得了一些有意義的成果。

1仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.1大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仿真軟件簡(jiǎn)介及教學(xué)安排

我們學(xué)校所選用的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仿真軟件是中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)推出的，該軟件由該校人工智能與計(jì)算機(jī)應(yīng)用研究室王曉蒲教授、霍劍青教授團(tuán)隊(duì)開發(fā)多年，曾獲國(guó)家級(jí)教學(xué)成果獎(jiǎng)，功能十分強(qiáng)大，代表了當(dāng)前物理仿真實(shí)驗(yàn)的較高水平，已被國(guó)內(nèi)200多所大學(xué)采用，該軟件是國(guó)際上第一套虛擬現(xiàn)實(shí)型的教學(xué)軟件,受到國(guó)際同行的高度評(píng)價(jià)。單機(jī)版需要學(xué)生在仿真實(shí)驗(yàn)室完成實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，網(wǎng)絡(luò)版支持學(xué)生隨時(shí)隨地遠(yuǎn)程登陸服務(wù)器后進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作。這套實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)包括近60個(gè)仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，既包括力學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、電磁學(xué)中常見的基本實(shí)驗(yàn)，也有核磁共振、塞曼效應(yīng)、拉曼光譜、掃描隧道顯微鏡等多個(gè)近現(xiàn)代物理實(shí)驗(yàn)。

教學(xué)安排方面，目前我們學(xué)校一方面在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中為仿真實(shí)驗(yàn)安排了兩次課的內(nèi)容，第一次是全面介紹一下仿真實(shí)驗(yàn)，使學(xué)生對(duì)這種實(shí)驗(yàn)方式有一個(gè)整體了解，另外通過碰撞與動(dòng)量守恒這樣一個(gè)比較簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，使學(xué)生基本掌握軟件的使用方法；第二次是讓學(xué)生結(jié)合自己的專業(yè)以及興趣愛好，選做一到兩個(gè)實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。另一方面，我們準(zhǔn)備向?qū)W校申請(qǐng)將大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)作為公共選修課列入本科教學(xué)課程體系，對(duì)全校學(xué)生，特別是理工科學(xué)生開放。

1.2物理仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)課預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)中的應(yīng)用

由于仿真實(shí)驗(yàn)不受實(shí)驗(yàn)課時(shí)的限制，學(xué)生無論何時(shí)何地都可以通過計(jì)算機(jī)登陸仿真實(shí)驗(yàn)服務(wù)器進(jìn)入軟件操作界面，而且由于每項(xiàng)具體實(shí)驗(yàn)都有實(shí)驗(yàn)原理、實(shí)驗(yàn)步驟、注意事項(xiàng)，還有一些與實(shí)驗(yàn)相關(guān)的測(cè)試題。有的儀器還可以觀察到內(nèi)部結(jié)構(gòu)，操作時(shí)還有語音提示，操作非常方便。因此，對(duì)于我們開設(shè)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)，特別是一些原理比較復(fù)雜難懂，操作要求高，難度比較大的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，比如分光計(jì)、邁克爾遜干涉儀等項(xiàng)目，仿真軟件中如果有相關(guān)的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，都要求學(xué)生提前進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，熟悉實(shí)驗(yàn)原理，儀器結(jié)構(gòu)及基本操作方法，實(shí)踐證明即使實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及儀器型號(hào)不完全相同，學(xué)生做完仿真實(shí)驗(yàn)后再做實(shí)體實(shí)驗(yàn)，效果都會(huì)好得多。另外，學(xué)期最后我們還要進(jìn)行操作考試，要求學(xué)生抽簽隨機(jī)選取一個(gè)本學(xué)期做過的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行實(shí)際操作，教師根據(jù)操作情況打成績(jī)。學(xué)生沒有時(shí)間，實(shí)驗(yàn)室也不具備條件讓每一個(gè)學(xué)生考前都到實(shí)驗(yàn)室對(duì)所有的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目進(jìn)行復(fù)習(xí)，但是學(xué)生可以利用仿真實(shí)驗(yàn)，很方便地對(duì)相關(guān)實(shí)驗(yàn)特別是操作方法進(jìn)行復(fù)習(xí)，由于已經(jīng)做過實(shí)體實(shí)驗(yàn)，再進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)很容易聯(lián)想到真實(shí)的實(shí)驗(yàn)情況，實(shí)踐證明效果很好。

1.3將其他學(xué)科仿真軟件引入大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的探索

近年來計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)發(fā)展很快，幾乎理工類各專業(yè)都有相應(yīng)的仿真軟件，其中有很多功能強(qiáng)大、界面友好、操作方便的優(yōu)秀軟件，在國(guó)際上已經(jīng)非常流行，日益成為相關(guān)科學(xué)研究、工程設(shè)計(jì)及教學(xué)中的重要手段[5-6]。其中如Multisim、Proteus、Protel等優(yōu)秀的電子設(shè)計(jì)及虛擬仿真軟件，使電路的設(shè)計(jì)、分析、仿真測(cè)試非常方便；如ZEMAX、TracePro、LightTools等優(yōu)秀的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)仿真軟件，廣泛應(yīng)用于光學(xué)及照明系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中；如Matlab等優(yōu)秀的數(shù)學(xué)軟件，具有強(qiáng)大的數(shù)據(jù)分析、科學(xué)計(jì)算、圖像處理及創(chuàng)建交互式圖形用戶界面等功能,在很多特別是需要進(jìn)行復(fù)雜數(shù)學(xué)處理的學(xué)科如自動(dòng)控制、信號(hào)系統(tǒng)中應(yīng)用非常廣泛；如ANSYS等優(yōu)秀的有限元計(jì)算分析軟件，有限元法是當(dāng)今數(shù)值計(jì)算領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛最為成熟的一種計(jì)算方法,通用性強(qiáng)、精度高，廣泛應(yīng)用于結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)和聲學(xué)等領(lǐng)域；如MS、LAMMPS等常見的材料計(jì)算軟件，廣泛應(yīng)用于各種材料的模擬計(jì)算中；如Gaussian等量子化學(xué)計(jì)算軟件，廣泛應(yīng)用于分子結(jié)構(gòu)及化學(xué)反應(yīng)的計(jì)算分析中。我們結(jié)合本校開設(shè)的相關(guān)專業(yè)，嘗試將一些常用的仿真軟件引入大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，作為選修課面向各專業(yè)學(xué)生開放，比如電子、通信等涉及電子信息技術(shù)相關(guān)學(xué)科的學(xué)生可以選學(xué)Multisim、Proteus等電子設(shè)計(jì)仿真軟件[7-8]，做RLC電路暫態(tài)分析、直流單臂電橋測(cè)電阻、直流電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；比如光學(xué)工程、光電專業(yè)等涉及光學(xué)設(shè)計(jì)相關(guān)學(xué)科的學(xué)生可以選學(xué)ZEMAX、TracePro等光學(xué)仿真軟件，做望遠(yuǎn)鏡、顯微鏡的設(shè)計(jì)與組裝等實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目；比如自動(dòng)控制、通信技術(shù)等對(duì)數(shù)學(xué)處理要求較高的相關(guān)學(xué)科的學(xué)生可以選學(xué)Matlab等數(shù)學(xué)軟件，做一些光學(xué)中的實(shí)驗(yàn)[9]，如單縫衍射、楊氏雙縫干涉等涉及復(fù)雜數(shù)學(xué)方程的實(shí)驗(yàn)；比如土木工程、機(jī)械設(shè)計(jì)、材料等涉及結(jié)構(gòu)力學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)相關(guān)學(xué)科的學(xué)生可以選學(xué)ANSYS等有限元計(jì)算分析軟件，做一些模擬大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的電磁場(chǎng)分布可視化的實(shí)驗(yàn)[10]，如模擬法測(cè)繪靜電場(chǎng)中各種電極所產(chǎn)生的電場(chǎng)空間分布的三維分布顯示圖像。由于這些軟件雖然應(yīng)用廣泛，但不少在教學(xué)課程體系中不會(huì)涉及到。實(shí)踐證明這不僅有助于加深學(xué)生對(duì)相關(guān)物理內(nèi)容的理解，促進(jìn)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)水平的提高，還有助于擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面，提高計(jì)算機(jī)應(yīng)用水平，而且有助于學(xué)生提前熟悉本專業(yè)以后經(jīng)常要用到的相關(guān)仿真軟件，為以后的深造或工作打下良好的基礎(chǔ)。

2大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)相結(jié)合的探索

2.1增強(qiáng)學(xué)生對(duì)仿真實(shí)驗(yàn)中儀器設(shè)備的直觀認(rèn)識(shí)

仿真實(shí)驗(yàn)只是模擬性實(shí)驗(yàn)，學(xué)生會(huì)缺少“實(shí)物感”，不夠真實(shí)，且測(cè)量過程通過既定程序操作，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象單一，若在教學(xué)中僅用仿真實(shí)驗(yàn)，不利于學(xué)生對(duì)真實(shí)實(shí)驗(yàn)儀器的認(rèn)識(shí)及操作能力訓(xùn)練，達(dá)不到培養(yǎng)學(xué)生動(dòng)手能力的目的。因此，在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，我們努力將仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)有機(jī)結(jié)合起來，在開設(shè)仿真實(shí)驗(yàn)時(shí)，盡量向?qū)W生展示仿真軟件中的儀器設(shè)備所對(duì)應(yīng)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具體結(jié)構(gòu)原理及操作方法，有的設(shè)備學(xué)校沒有，我們會(huì)搜集相關(guān)圖片、資料通過課件向?qū)W生介紹。

2.2開發(fā)與我校開設(shè)實(shí)體實(shí)驗(yàn)相匹配的仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目

由于不同學(xué)校開設(shè)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目不同，不少在購(gòu)置的仿真軟件中沒有，有的雖然有但是實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及采用的儀器設(shè)備與仿真軟件不同，這種情況普遍存在，為了更好地配合學(xué)生預(yù)習(xí)、復(fù)習(xí)，不少學(xué)校的老師根據(jù)本校情況，自己開發(fā)了一些仿真實(shí)驗(yàn)。受其啟發(fā)，我們物理實(shí)驗(yàn)老師與幾位計(jì)算機(jī)系搞軟件開發(fā)的老師合作，開發(fā)了兩個(gè)與我校開設(shè)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)相匹配的仿真實(shí)驗(yàn)，直流電位差計(jì)測(cè)電動(dòng)勢(shì)及拉伸法測(cè)金屬絲的楊氏模量，已經(jīng)用到實(shí)際教學(xué)當(dāng)中，學(xué)生反映很好。這個(gè)工作打算繼續(xù)做下去，爭(zhēng)取為我校開設(shè)的所有實(shí)體實(shí)驗(yàn)都開發(fā)出相應(yīng)的仿真實(shí)驗(yàn)，而且也可以吸收感興趣的學(xué)生，特別是計(jì)算機(jī)軟件相關(guān)專業(yè)的學(xué)生加入，甚至可以作為其畢業(yè)設(shè)計(jì)的題目，這樣對(duì)提高學(xué)生及老師的計(jì)算機(jī)能力很有幫助，對(duì)實(shí)驗(yàn)室也有好處。

2.3開發(fā)與實(shí)體儀器測(cè)量相結(jié)合的基于虛擬儀器的實(shí)驗(yàn)裝置

LabVIEW是時(shí)下開發(fā)虛擬儀器應(yīng)用軟件最為流行的圖形化編程環(huán)境之一，它采用一種獨(dú)特的用圖標(biāo)代替文本行創(chuàng)建應(yīng)用程序的圖形化編程語言,可視化好、編程效率高,能充分發(fā)揮計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力，設(shè)計(jì)者可以很方便地創(chuàng)建與傳統(tǒng)儀器類似的具有友好用戶界面的控制系統(tǒng)[11]，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、工程控制、數(shù)據(jù)分析處理等功能。我們結(jié)合實(shí)驗(yàn)室的實(shí)體實(shí)驗(yàn)設(shè)備，采用LabVIEW作為上位機(jī)，結(jié)合單片機(jī)及各種測(cè)量傳感器，設(shè)計(jì)制作了基于虛擬儀器的光電效應(yīng)測(cè)普朗克常數(shù)及螺線管中磁感應(yīng)強(qiáng)度的測(cè)繪兩套實(shí)驗(yàn)裝置，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上模擬實(shí)際操作完成實(shí)驗(yàn)，通過計(jì)算機(jī)控制單片機(jī)利用傳感器測(cè)量相關(guān)數(shù)據(jù)，并通過計(jì)算機(jī)自動(dòng)存儲(chǔ)、處理。這樣的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容有助于學(xué)生加深對(duì)計(jì)算機(jī)及傳感器在通用數(shù)據(jù)測(cè)量及處理中應(yīng)用的認(rèn)識(shí)，學(xué)生很歡迎，我們計(jì)劃以后多開發(fā)一些類似的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目。

3仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的思考與展望

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷進(jìn)步，仿真軟件的功能肯定會(huì)越來越強(qiáng)大，應(yīng)用肯定會(huì)越來越廣泛。比如中國(guó)科技大學(xué)近年來開發(fā)出了基于組件的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)仿真軟件[12]，允許使用者自行設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案，靈活選擇儀器。我校正在考察，準(zhǔn)備引進(jìn)該軟件，一方面用于設(shè)計(jì)性和研究性實(shí)驗(yàn)的開設(shè)，另一方面打算通過該軟件制作用于實(shí)驗(yàn)操作考核的“實(shí)驗(yàn)操作題”，建立仿真考試系統(tǒng)，使實(shí)驗(yàn)操作的考核客觀化、精確化。當(dāng)然如果能借鑒該軟件，結(jié)合我校開設(shè)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)自行開發(fā)一些基于組件的仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目及實(shí)驗(yàn)操作考核題，這樣效果應(yīng)該會(huì)更好。當(dāng)然自己開發(fā)畢竟存在很多困難，因此建議一些實(shí)力強(qiáng)的大型實(shí)驗(yàn)儀器廠家能結(jié)合自己的儀器開發(fā)相應(yīng)的仿真軟件，提供給購(gòu)置儀器的學(xué)校使用。隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的不斷成熟，相信不久的將來一定會(huì)應(yīng)用到仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)中，給仿真實(shí)驗(yàn)帶來更真實(shí)的操作體驗(yàn)。另外，隨著智能手機(jī)功能越來越強(qiáng)大，越來越普及，開發(fā)能在手機(jī)上運(yùn)行的仿真實(shí)驗(yàn)應(yīng)該也是一個(gè)努力方向。

4結(jié)束語

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，仿真軟件的功能越來越強(qiáng)大，在各學(xué)科的科研及工程實(shí)踐中的作用越來越重要。目前仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)已逐漸應(yīng)用于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中。但是必須強(qiáng)調(diào)的是大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)雖然有內(nèi)容豐富、建設(shè)成本較低、易于維護(hù)等優(yōu)點(diǎn)，但是也有不足，因?yàn)榉抡鎸?shí)驗(yàn)畢竟只是模擬性實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)過程都由程序確定，實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象單一。而學(xué)生只有通過真實(shí)的實(shí)驗(yàn)過程，親手操作才能真正提高實(shí)驗(yàn)技能，培養(yǎng)動(dòng)手能力。實(shí)踐證明，將仿真實(shí)驗(yàn)與實(shí)體實(shí)驗(yàn)有機(jī)地結(jié)合起來，比如結(jié)合本校開設(shè)的實(shí)體實(shí)驗(yàn)開發(fā)相匹配的仿真實(shí)驗(yàn)，或者采用LabVIEW等軟件，結(jié)合單片機(jī)及各種測(cè)量傳感器，開發(fā)基于虛擬儀器的物理實(shí)驗(yàn)裝置，對(duì)激發(fā)學(xué)生興趣，提高教學(xué)質(zhì)量有顯著效果。

參考文獻(xiàn)：

[1]譚守標(biāo),霍劍青,王曉蒲.計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在大學(xué)物理仿真實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]．中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2005,35(3)：429-433．

[2]郭文閣,陳海霞,王瑋,等.仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)應(yīng)用探討[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015，28(3)：124-127.

[3]王溢琴，蘆彩林.基于仿真技術(shù)的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)改革[J].新鄉(xiāng)學(xué)院學(xué)報(bào)，2015，32(6)：68-70.

[4]張林.虛擬仿真技術(shù)對(duì)大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)影響的探究[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015，28(1)：116-118.

[5]梁勇.虛擬仿真技術(shù)在項(xiàng)目式綜合測(cè)控系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30(3)：82-85.

[6]程思寧，耿強(qiáng)，姜文波，等.虛擬仿真技術(shù)在電類實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].實(shí)驗(yàn)技術(shù)與管理，2013，30(7)：94-97.

[7]祁國(guó)權(quán).Multisim在大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].渤海大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012，33(1)：24-27.

[8]張明長(zhǎng).Proteus仿真軟件在物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2012，25(5)：68-71.

[9]劉志成，張君霞，黃蕊.Matlab可視化在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015，28(1)：69-72.

[10] 李戰(zhàn)廠,黃國(guó)鋒,白洪波,等.新教改下ANSYS軟件在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中的應(yīng)用與實(shí)踐[J].赤峰學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015，31(6)：19-20.

[11] 劉佳,鄧月明.一種基于虛擬儀器的金屬線膨脹率測(cè)量方法[J].大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，2015，28(1)：85-89.

[12] 施俊輝，楊旭，霍劍青，等．基于組件的可設(shè)計(jì)性虛擬實(shí)驗(yàn)的構(gòu)建與實(shí)現(xiàn)[J]．中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報(bào)，2010,40(3)：249-253．

TheApplicationandExplorationoftheCombinationofSimulationandRealExperimentsinUniversityPhysicsExperimentTeaching

TIANKai,WANGLi-xia，CAIXiao-yan

(HuangheScienceandTechnologyCollege,HenanZhengzhou450000)

Keywords：universityphysicsexperiment；simulationexperiment；realexperiment

Abstract：Withtherapiddevelopmentofcomputertechnology,thefunctionofthesimulationsoftwareismoreandmorepowerfulandtheroleofthesimulationsoftwareinscientificresearchandengineeringpracticeismoreandmoreimportant.Asanewteachingmode,withmanyadvantages,theapplicationofthesimulationexperimentinuniversityphysicsexperimentteachingismoreandmorewidely.Butthesimulationexperimentsalsohavedisadvantages.Theexperimentalskillsandpracticalabilityofstudentscanonlybedevelopedbyrealexperimentprocess.Practicehasprovedthateffectinstimulatingstudentsinterestsandimprovingtheteachingqualityofcombiningsimulationandrealexperimentsissignificant.ThiscanbeachievedbydevelopingsimulationexperimentsadaptedtorealexperimentandvirtualinstrumentswiththesoftwaresuchasLabVIEWcombinedwithsinglechipmicrocomputerandvariousmeasuringsensor.

收稿日期：2016-01-15

基金項(xiàng)目：鄭州市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)項(xiàng)目(ZZLG201414)；黃河科技學(xué)院校級(jí)教改項(xiàng)目(JG2014014)

文章編號(hào)：1007-2934(2016)03-0080-04

中圖分類號(hào)：G642.423

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.14139/j.cnki.cn22-1228.2016.003.022