本文關(guān)鍵詞：高中化學(xué)反應(yīng)虛擬仿真引擎研究　出處：《東北師范大學(xué)》2014年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)的普及發(fā)展和教育理念的更新，傳統(tǒng)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室現(xiàn)場教學(xué)受到實(shí)驗(yàn)保障和器材維護(hù)、資金等因素的限制，開始出現(xiàn)瓶頸。為了更好的讓學(xué)生學(xué)習(xí)理解化學(xué)實(shí)驗(yàn)，開始出現(xiàn)了基于多媒體和軟件的化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室。虛擬化學(xué)實(shí)驗(yàn)室突破了時(shí)間和空間的限制，通過虛擬現(xiàn)實(shí)場景來自己動手進(jìn)行實(shí)踐，加深學(xué)生對化學(xué)實(shí)驗(yàn)的了解，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識與動手能力。 就當(dāng)前的發(fā)展來看，將專家系統(tǒng)、知識表示等方面的技術(shù)應(yīng)用于虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中的核心功能組件已經(jīng)成為熱點(diǎn)問題。本文抽取化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室中的化學(xué)反應(yīng)引擎作為研究內(nèi)容。專門就化學(xué)反應(yīng)的相關(guān)事實(shí)性知識表示方法和相關(guān)規(guī)則性知識方法進(jìn)行了研究，并構(gòu)建了相應(yīng)的知識庫與規(guī)則庫。 本文通過分析國內(nèi)外現(xiàn)存的、具有代表性的化學(xué)虛擬仿真實(shí)驗(yàn)室和論文，發(fā)現(xiàn)了化學(xué)虛擬仿真引擎一些目前存在的問題。為了解決高中化學(xué)虛擬仿真引擎存在的這些問題，提出了設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)一個(gè)通用的、智能的、可擴(kuò)展的高中化學(xué)反應(yīng)虛擬仿真引擎。該引擎以化學(xué)反應(yīng)事實(shí)性知識庫和規(guī)則庫為核心，，包括儀器操作、化學(xué)反應(yīng)類別判定、化學(xué)反應(yīng)過程模擬三個(gè)模塊，儀器操作模塊可以對儀器之間的連接關(guān)系進(jìn)行判定，得到當(dāng)前儀器組裝后的關(guān)系鏈表，從而確定每個(gè)反應(yīng)容器中的化學(xué)物質(zhì)和條件狀況；化學(xué)反應(yīng)類別判定模塊先檢索化學(xué)反應(yīng)方程庫，若沒有檢索到，則可以通過判斷反應(yīng)物性質(zhì)、匹配化學(xué)反應(yīng)原理規(guī)則庫判斷是否可以發(fā)生反應(yīng)，得到生成物和配平后的方程式；化學(xué)反應(yīng)過程模擬模塊對于反應(yīng)發(fā)生過程中反應(yīng)速度、物質(zhì)的量、溫度等變化給出了計(jì)算方法，并可以實(shí)現(xiàn)生成物存放位置判斷、反應(yīng)現(xiàn)象顯示。最后，在對引擎模塊研究的基礎(chǔ)上，對引擎進(jìn)行了實(shí)現(xiàn)，并進(jìn)行了結(jié)果分析。
[Abstract]:With the popularization of the computer and the updating of educational idea , the traditional chemistry laboratory on - site teaching is limited by the factors such as experimental security and equipment maintenance and funds . In order to better let students understand the chemistry experiment , a chemical virtual simulation laboratory based on multimedia and software has been developed . Virtual chemistry laboratory has broken the limitation of time and space . Through the virtual reality scene , it can deepen students ' understanding of chemistry experiment and cultivate students ' creative consciousness and hands - on ability . On the basis of the present development , it has become a hot issue to apply the techniques of expert system , knowledge representation and so on to the core functional components in the virtual simulation laboratory . The chemical reaction engine in the chemical virtual simulation laboratory is taken as the research content . The relevant factual knowledge representation method and relevant regularity knowledge method of chemical reaction are studied , and the corresponding knowledge base and rule base are constructed . In order to solve these problems in high school chemistry virtual simulation engine , this paper presents a general , intelligent and extensible virtual simulation engine for high school chemical reaction .

【學(xué)位授予單位】：東北師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：G633.8;G434

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1369781