广西大学物理虚拟仿真实验教学中心(在运)
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广西大学物理虚拟仿真实验教学中心(在运)
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中心特色
2016-07-14 22:31   审核人:

 

本中心在建设的过程中,除了将虚拟仿真实验作为学生预习的辅助手段,使学生的实验能力更加全面外,还有如下特色:

 

虚实结合:大学物理实验、电子科学基础实验、近代物理实验、电子创新综合实验的基础性实验内容,设计学科的基础内容,我们强调。通过实际操作、理解才能深刻理解基本理论,才能形成动手实验技能。基于基础理论的复杂性实验我们强调,对复杂系统集成设计、复杂系统实际演化行为进行模拟仿真等等。在实验教学中,让学生自己通过虚拟仿真和实验研究两种方式相结合的对比,比较这些方法的优缺点和得到结果的异同,从而加深对物理内容的理解和掌握。

 

科教结合:我们依托广西相对论天体物理重点实验室、广西新型电池材料工程技术中心等高端研究平台和高水平学科团队,形成以教育部长江学者特聘教授为带头人、以6名入选为广西十百千人才工程第二层次人选的二级教授、5名广西高校卓越学者或者广西杰出和广西高校引进海外杰出人才百人计划人选为骨干的优质师资队伍开展虚拟实验建设和教学,创建一批面向学科前沿和工程实际的仿真模拟实验室,把原来用于科研的实验转化为适用于本科学生的研究创新性的虚拟实验项目,形成具有鲜明专业特色的虚拟仿真实验教学项目群。如开设了晶体相场方法模拟材料结构演化实验,可对各种材料结构的微观演化过程进行模拟,使学生能够直观掌握诸如陶瓷材料在烧结过程中,晶粒长大的微观机理、掺杂元素对晶粒长大的影响等实际实验无法观测到的现象。同时,我们还依托中国科学院大学、国家天文台、紫金山天文台等大学和研究机构,通过仿真和远程控制方式使用其优势特色资源开展模拟仿真实验,进一步提升教学科研融合度。如开设了天文远程观测仿真系统,以虚实结合的形式,学生通过虚拟仿真实验平台,足不出户就可掌握大量的天文基本知识

 

学生自建:充分利用通用的虚拟仿真工具和购买的商业软件,让学生以毕业论文(设计)的形式开发相关的虚实结合型实验教学项目,加强学生对相关内容的理解和掌握,也培养学生自主建立物理模型的能力,并可以通过实验来检验自己建立的物理模型的有效性和合理性;比如,利用在材料科学仿真软件平台Material-Studio,学生可以进行二次开发,通过构建与实物研究平台相对应的材料结构,对材料的电子相互作用等进行仿真模拟,使学生对材料物性的理解深入到电子层次,并且可以与实物研究平台所测试的宏观物理特性相联系,大大拓展了科研训练手段,提升了学生的科研素养。这种教学模式能为学生搭建通向科研实践的阶梯。在鼓励学生自建的实验中,我们强调物理模型在物理学习过程中的重要作用,通过虚拟仿真实验教学来强化物理建模相关的教学实践;着力从低年级开始加强学生建模能力的培养,探索不同年级学生建模能力培养的侧重点和培养的有效模式,以便使学生在掌握物理建模这一工具情况下进行高年级物理实验训练,从而实现高质量的实验教学。

 

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