初中物理虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā).pdf

1、實(shí)驗(yàn)教學(xué)一直以來(lái)被公認(rèn)為教學(xué)中的重要一環(huán)，但由于我國(guó)實(shí)驗(yàn)器材的緊缺和實(shí)驗(yàn)室的不足，它也是教學(xué)中最薄弱的環(huán)節(jié)。計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)的出現(xiàn)，為實(shí)驗(yàn)教學(xué)提供了新的思路。利用計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)開(kāi)發(fā)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件具有較高的對(duì)真實(shí)環(huán)境的仿真特性，憑借良好的交互性、易操作性迅速成為教師教學(xué)與學(xué)生練習(xí)的得力助手，已被應(yīng)用于各種實(shí)驗(yàn)學(xué)科教學(xué)中。
　　 調(diào)查分析表明，國(guó)外虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件的發(fā)展較快，在不同教育階段均有大量應(yīng)用。國(guó)內(nèi)雖有眾多高校參與設(shè)計(jì)

2、開(kāi)發(fā)，但多數(shù)是針對(duì)本校強(qiáng)勢(shì)學(xué)科而設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)，幾乎很少在校外推廣應(yīng)用。面向基礎(chǔ)教育的虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件大多由軟件公司開(kāi)發(fā)，但由于交互性和學(xué)科針對(duì)性不強(qiáng)、分類過(guò)于細(xì)化等缺陷，使得它們得不到市場(chǎng)的認(rèn)可。因此，本文針對(duì)初中物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求，設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了一款虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。
　　 本文主要工作包括：
　　 (1)基于儀器元件的設(shè)計(jì)思想與面向?qū)ο蟮木幊趟枷耄趯?duì)初中物理實(shí)驗(yàn)器材進(jìn)行合理抽象的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了虛擬儀器類庫(kù)。
　　 (2

3、)結(jié)合計(jì)算機(jī)軟件操作的特點(diǎn)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作步驟進(jìn)行深入分析，設(shè)計(jì)出對(duì)象感知與選擇算法，解決了虛擬物理儀器選擇與實(shí)驗(yàn)組合操作問(wèn)題。
　　 (3)通過(guò)對(duì)初中電路的研究，設(shè)計(jì)出基于基爾霍夫定理的模擬電路仿真算法。
　　 (4)以提高用戶體驗(yàn)度為原則，設(shè)計(jì)完成本平臺(tái)的交互功能，用戶以簡(jiǎn)單的操作便能實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的運(yùn)算。
　　 (5)基于XML技術(shù)實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)的保存與重現(xiàn)功能，以滿足教學(xué)需求。
　　 本虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的特色之處