浅谈 MCAI 与工科《大学物理实验》教学
浅谈 MCAI 与工科《大学物理实验》教学
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
【文章摘要】
从 MCAI 在工科《大学物理实验》
教学实践中讨论多媒体课件用于物
理实验教学的优势与不足 , 针对其
不足进行分析、探索 , 提出一些建
议，更好地实现大学物理实验教学现
代化。
【关键词】
MCAI; 大学物理实验 ; 教学措施
MCAI 即多媒体计算机辅助教学，多
媒体计算机辅助教学是在电脑上面，把教
学内容包括文字、图片以及教学内容有关
的音频、视频资料进行有机处理结合，充
分利用多种现代化设备，促进学生看、听、
思，可极大提高教学效果。物理学是一门
以实验为基础的学科，
《大学物理实验》是
高等院校的一门十分重要的基础课，学生
做好物理实验不但可培养学生动手能力，
也能促进学生理解物理概念和规律，久而
久之也能培养学生创新素质。在大学物理
实验教学中应用多媒体对提高教学质量
和教学效率的作用，早已得到广大师生的
肯定。下面 , 笔者就工科《大学物理实验》
教学实践中应用 MCAI 进行一些探讨。
1 MCAI 应用于大学物理实验教学的
优势
1.1 改变实验环境，提高学生学习物
理知识兴趣。以前缺乏现代气息的物理实
验氛围影响了学生做好大学物理实验的
兴趣和积极性，现在基于 MCAI 的大学物
理虚拟实验课件安装在现代化的实验室
机房，与电脑一起成长的 90 后大学生当
然感觉亲切，这样可极大调动他们学习物
理实验的主观能动性。利用大学物理虚拟
实验课件这种现代化教学平台，教师也可
很好地提高实验教学效果，虚拟实验课件
可从实验理论、内容安排、实验技巧等方
面进行充分设计，有机整合，再加上教师
自己多年的教学经验，充分利用实验课件
的优势，提高学生对实验及其物理理论的
认识。
1.2 实验课件适时性、重复性好，便于
学生预习和复习。利用基于 MCAI 的大学
物理虚拟实验课件学生可以很好地进行
实验前的预习工作，实验前的预习是学生
做好物理实验的重要前提，可帮助学生熟
浅谈 MCAI 与工科
《大学物理实验》教学
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
悉本次实验所涉及的理论知识，弄清实验
原理，了解所用的实验仪器，利用动画技
术预习它们的结构和使用方法，尤其是对
那些复杂实验仪器的详细解剖，预计可能
在实验中出现的问题，学生就可以在实验
前对本次实验有个全面了解，在以后进行
的真实操作中就会顺利许多，减少操作失
误，也保护了仪器。克服了以前实验预习
只能通过枯燥地看实验纸质教材来完成，
课本上实验内容抽象、难懂，学生昏昏欲
睡。学生在真实仪器上操作完实验后，课
后也可利用实验课件很好地复习，通过多
次改变实验参数，来更好地理解实验理论
知识，从而归纳、梳理实验室及课堂上面
所学的物理知识，达到实验之目的。
1.3 MCAI 模拟仿真实验。生活中太
多物理现象的变化都是瞬间变化的，转瞬
即逝，利用课堂上面普通的演示实验学生
肉眼很难观察到其变化，但是利用电脑多
媒体技术可轻松重复 模拟，可以方便调
节变化的快慢及细节的放大缩小，更可以
重复地多角度观看，这样学生乐于学也乐
于思。还有一些突变的物理过程，以及一
些微观的物理变化现象，根本就无法用演
示实验方法来观察讨论，解决这样的问
题，MCAI 的优势就很明显了，利用强大
的电脑技术来模拟仿真这些实验现象，把
那些晦涩难懂物理模型在电脑上面转换
为可视可听的动画影像，恰当地数学建
模，电脑上输入不同实验参数，通过运算
模拟，物理过程中各个量的变化情况就可
直观地用图形表现出来，便于充分展示这
些物理过程的内涵，直观的模拟仿真使得
学生的感性认识得到了升华，也能更好地
理解物理规律。
1.4 减少实验设备资金投资、丰富实
验内容。物理实验仪器中，有的相当昂贵，
有的十分易损，利用数学建模，编写程序，
就可用 MCAI 来模拟完成那些需要高端
设备仪器才能完成的实验内容，也能够完
成那些需要大笔耗材的实验内容，这样可
以很好地降低做实验成本，克服设备不足
的难题。并且实验课件操作起来安全，更
加不会有损坏仪器的可能，便于学生大胆
尝试，勇于实践，培养学生创新能力。
2 MCAI 应用于大学物理实验教学的
几点思考
2.1 教学中要妥善处理好实训与虚
拟的关系。因为数学模型的关系，模拟实
验过程的课件一般比较理想化，对操作中
的一些细节缺乏模拟，特别是不好模拟人
为因素导致的实验误差，这样不利于学生
发现问题，另外实验数据采集也具有统一
性。所以物理实验应以真实实验为最终依
托，实验课件只是手段，合理利用二者才
可以优势互补。一个实验项目，必须根据
实际内容采取多种教学手段，引导学生在
电脑上利用实验课件反复模拟，强化学生
对实验方法的理解，初步熟悉实验仪器的
构造和使用，然后转战到真实仪器上实际
操作，这样盲目性、出错率都会大大降低，
提高了教学效果，达到了实验目的。况且
有些基础实验项目操作不太复杂，就不必
利用 MCAI, 学生直接在传统实验室完成，
这样不但提高了动手能力，对物理实验直
观的感受乐趣也存于学生心中，是虚拟实
验课件不能代替的。
2.2 在物理实验中不难实现数据处
理，但其局限性在于可能削弱学生对数据
处理基本方法掌握，鉴于数据处理能力是
实验能力构成的主要组成要素，在设计课
件数据处理模块时，应侧重于快速准确地
处理那些冗繁的纯数学运算问题，而对那
些需要应用物理实验数据处理基本方法
的问题时，还是应该学生自己动手处理。
2.3 教师的观念和方法对实验教学
课件的处理直接影响到教学的质量，关系
到学生的创造力的培养和发展。因此，教
师还必须不断学习现代教育理念，实现
MCAI 与物理实验教学设计的高度整合。
物理实验教学和其他教学一样，都是一种
复杂的系统工程，教师不仅教给学生知
识，还要与学生有思想人文的交流，光有
MCAI 是无法做到的。教师应注重研究如
何在遵循主体感知特点的前提下，更好地
运用媒体，以利于师生之间情感流动，提
高学生的科学素养和人文素养。
3 小结
在多媒体物理实验课件的制作和教
学中，应遵从思想性原则、客观性原则、整
体性原则、发展性原则、最优性原则。根据
实际教学要求，合理编排教学内容，做到
重难点突出。教师还是要发挥主导作用，
MCAI 只是辅助教师完成教学任务的现
代化工具，物理实验课件是为物理实验教
学服务的，并非使用越多越好，合理使用
MCAI，才能提高大学物理实验教学效果。
【参考文献】
[1] 杨改学 . 现代教育技术教程 [M].
兰州 : 甘肃教育出版社 ,2001.
[2] 张敏，何龙庆，张波 . 大学物理实
验教学改革的研究［J］. 大学物理
实验，2009,(1).
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
【文章摘要】
从 MCAI 在工科《大学物理实验》
教学实践中讨论多媒体课件用于物
理实验教学的优势与不足 , 针对其
不足进行分析、探索 , 提出一些建
议，更好地实现大学物理实验教学现
代化。
【关键词】
MCAI; 大学物理实验 ; 教学措施
MCAI 即多媒体计算机辅助教学，多
媒体计算机辅助教学是在电脑上面，把教
学内容包括文字、图片以及教学内容有关
的音频、视频资料进行有机处理结合，充
分利用多种现代化设备，促进学生看、听、
思，可极大提高教学效果。物理学是一门
以实验为基础的学科，
《大学物理实验》是
高等院校的一门十分重要的基础课，学生
做好物理实验不但可培养学生动手能力，
也能促进学生理解物理概念和规律，久而
久之也能培养学生创新素质。在大学物理
实验教学中应用多媒体对提高教学质量
和教学效率的作用，早已得到广大师生的
肯定。下面 , 笔者就工科《大学物理实验》
教学实践中应用 MCAI 进行一些探讨。
1 MCAI 应用于大学物理实验教学的
优势
1.1 改变实验环境，提高学生学习物
理知识兴趣。以前缺乏现代气息的物理实
验氛围影响了学生做好大学物理实验的
兴趣和积极性，现在基于 MCAI 的大学物
理虚拟实验课件安装在现代化的实验室
机房，与电脑一起成长的 90 后大学生当
然感觉亲切，这样可极大调动他们学习物
理实验的主观能动性。利用大学物理虚拟
实验课件这种现代化教学平台，教师也可
很好地提高实验教学效果，虚拟实验课件
可从实验理论、内容安排、实验技巧等方
面进行充分设计，有机整合，再加上教师
自己多年的教学经验，充分利用实验课件
的优势，提高学生对实验及其物理理论的
认识。
1.2 实验课件适时性、重复性好，便于
学生预习和复习。利用基于 MCAI 的大学
物理虚拟实验课件学生可以很好地进行
实验前的预习工作，实验前的预习是学生
做好物理实验的重要前提，可帮助学生熟
浅谈 MCAI 与工科
《大学物理实验》教学
代红权 长江大学物理科学与技术学院 434023
悉本次实验所涉及的理论知识，弄清实验
原理，了解所用的实验仪器，利用动画技
术预习它们的结构和使用方法，尤其是对
那些复杂实验仪器的详细解剖，预计可能
在实验中出现的问题，学生就可以在实验
前对本次实验有个全面了解，在以后进行
的真实操作中就会顺利许多，减少操作失
误，也保护了仪器。克服了以前实验预习
只能通过枯燥地看实验纸质教材来完成，
课本上实验内容抽象、难懂，学生昏昏欲
睡。学生在真实仪器上操作完实验后，课
后也可利用实验课件很好地复习，通过多
次改变实验参数，来更好地理解实验理论
知识，从而归纳、梳理实验室及课堂上面
所学的物理知识，达到实验之目的。
1.3 MCAI 模拟仿真实验。生活中太
多物理现象的变化都是瞬间变化的，转瞬
即逝，利用课堂上面普通的演示实验学生
肉眼很难观察到其变化，但是利用电脑多
媒体技术可轻松重复 模拟，可以方便调
节变化的快慢及细节的放大缩小，更可以
重复地多角度观看，这样学生乐于学也乐
于思。还有一些突变的物理过程，以及一
些微观的物理变化现象，根本就无法用演
示实验方法来观察讨论，解决这样的问
题，MCAI 的优势就很明显了，利用强大
的电脑技术来模拟仿真这些实验现象，把
那些晦涩难懂物理模型在电脑上面转换
为可视可听的动画影像，恰当地数学建
模，电脑上输入不同实验参数，通过运算
模拟，物理过程中各个量的变化情况就可
直观地用图形表现出来，便于充分展示这
些物理过程的内涵，直观的模拟仿真使得
学生的感性认识得到了升华，也能更好地
理解物理规律。
1.4 减少实验设备资金投资、丰富实
验内容。物理实验仪器中，有的相当昂贵，
有的十分易损，利用数学建模，编写程序，
就可用 MCAI 来模拟完成那些需要高端
设备仪器才能完成的实验内容，也能够完
成那些需要大笔耗材的实验内容，这样可
以很好地降低做实验成本，克服设备不足
的难题。并且实验课件操作起来安全，更
加不会有损坏仪器的可能，便于学生大胆
尝试，勇于实践，培养学生创新能力。
2 MCAI 应用于大学物理实验教学的
几点思考
2.1 教学中要妥善处理好实训与虚
拟的关系。因为数学模型的关系，模拟实
验过程的课件一般比较理想化，对操作中
的一些细节缺乏模拟，特别是不好模拟人
为因素导致的实验误差，这样不利于学生
发现问题，另外实验数据采集也具有统一
性。所以物理实验应以真实实验为最终依
托，实验课件只是手段，合理利用二者才
可以优势互补。一个实验项目，必须根据
实际内容采取多种教学手段，引导学生在
电脑上利用实验课件反复模拟，强化学生
对实验方法的理解，初步熟悉实验仪器的
构造和使用，然后转战到真实仪器上实际
操作，这样盲目性、出错率都会大大降低，
提高了教学效果，达到了实验目的。况且
有些基础实验项目操作不太复杂，就不必
利用 MCAI, 学生直接在传统实验室完成，
这样不但提高了动手能力，对物理实验直
观的感受乐趣也存于学生心中，是虚拟实
验课件不能代替的。
2.2 在物理实验中不难实现数据处
理，但其局限性在于可能削弱学生对数据
处理基本方法掌握，鉴于数据处理能力是
实验能力构成的主要组成要素，在设计课
件数据处理模块时，应侧重于快速准确地
处理那些冗繁的纯数学运算问题，而对那
些需要应用物理实验数据处理基本方法
的问题时，还是应该学生自己动手处理。
2.3 教师的观念和方法对实验教学
课件的处理直接影响到教学的质量，关系
到学生的创造力的培养和发展。因此，教
师还必须不断学习现代教育理念，实现
MCAI 与物理实验教学设计的高度整合。
物理实验教学和其他教学一样，都是一种
复杂的系统工程，教师不仅教给学生知
识，还要与学生有思想人文的交流，光有
MCAI 是无法做到的。教师应注重研究如
何在遵循主体感知特点的前提下，更好地
运用媒体，以利于师生之间情感流动，提
高学生的科学素养和人文素养。
3 小结
在多媒体物理实验课件的制作和教
学中，应遵从思想性原则、客观性原则、整
体性原则、发展性原则、最优性原则。根据
实际教学要求，合理编排教学内容，做到
重难点突出。教师还是要发挥主导作用，
MCAI 只是辅助教师完成教学任务的现
代化工具，物理实验课件是为物理实验教
学服务的，并非使用越多越好，合理使用
MCAI，才能提高大学物理实验教学效果。
【参考文献】
[1] 杨改学 . 现代教育技术教程 [M].
兰州 : 甘肃教育出版社 ,2001.
[2] 张敏，何龙庆，张波 . 大学物理实
验教学改革的研究［J］. 大学物理
实验，2009,(1).
