1 课件的功能需求和设计分析
1.1 课件的功能需求分析
大学物理实验课是大部分理工科专业的必修课程,经过该课程的训练,学生在巩固大学物理理论知识的同时,更重要的是锻炼实验的动手能力和相关的数据处理、整理能力。笔者在日常的教学实践中发现,存在不少学生对部分实验的相关物理知识理解困难的现象,一部分原因是因为现在本地高考改革后物理课程占比降低,另一部分原因是大学物理理论课和实验课的不同步,所以想要确保实验课程能够顺利并且有效地进行下去,需要先确保学生能够正确理解相关物理理论。
通常实验课程的课堂教学课时为3课时,时长为2小时15分钟左右,在让学生自己操作实验之前,先由任课教师讲解实验原理和实验操作步骤以及实验注意事项等,如何在有限的时间内,确保学生掌握实验原理与实验现象的逻辑关系以及正确的实验操作细节,是大物实验教师的长期课题。本文以示波器实验为例,利用VB语言编程的小程序,动态展示示波器波形的显示原理和李萨如图形的形成机理。程序界面简单,文件容量也很小,适用于学生预习阶段,也可以辅助应用于课堂讲解。该应用程序的基本内容和实现流程如下:
一是示波器波形的核心是横纵坐标的偏转,在大物实验课程中,一般只要求示波器测量简单的正弦波形,所以本文编程也基于正弦信号。与真实的示波器类似,程序中从x轴和y轴偏转出发,其中x轴的偏转信号是关于时间的周期性线性函数,y轴的偏转信号是关于时间的周期性正弦函数,在程序中可以设置x轴函数与y轴函数的周期,从而动态展示出示波器能稳定展示波形的同步原理。
二是在李萨如图形的演示小程序中,x轴和y轴的偏转信号都是正弦函数,程序中可以调整x轴和y轴各自函数的周期、振幅、初始相位等,能够动态展示出不同参数下的李萨如图形。
由此从流程上来讲,课件内部大体可以分成两个模块,公式计算模块和图形绘制模块[1],前者的作用是将用户在程序界面输入的参数带入数学公式,后者的作用是根据公式运算结果绘制波形结果。
1.2 理论模型
1.3 课件的窗体界面设计
2 课件实现的技术要点与关键代码
3 结语
本文基于Visualbasic 6.0开发了示波器实验的两个课件小程序,教师可以在课堂讲解时使用,也可以通过班级群等方式传给学生,让学生课前和课后自主使用,该程序具有界面简洁直观、可移植性强、使用简单等优点。学生通过课件的演示和自主使用,能有效加深对示波器实验中的抽象数学物理机理的理解,可以在很大程度上满足示波器实验的课前、课上及课后的辅助教学需要。
参考文献
[1] 关兆一,唐棣.利用VB 制作中学物理实验课件[J].中国教育信息化,2014(16):54-55.
[2] 隋成华,魏高尧,徐志君,等.大学物理实验[M].北京:高等教育出版社,2016.
[3] 杨忠宝,康顺哲.VB 语言程序设计教程[M].北京:人民邮电出版社,2010.
孙李真 王昌辉 浙江工业大学 |