發(fā)布時間：2021-07-04 00:05

　　隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展,計算機輔助教學(xué)技術(shù)被應(yīng)用到諸多學(xué)科的教學(xué)之中,有效的提升了教學(xué)效果。本論文針對物理學(xué)科由于自身特點給廣大學(xué)習(xí)者造成物理學(xué)習(xí)困難的現(xiàn)狀,從物理教學(xué)的習(xí)題案例出發(fā),分析并確立了物理學(xué)過程模擬系統(tǒng)的功能需求以及交互需求。以Box2D為基礎(chǔ),Qt為開發(fā)框架設(shè)計并開發(fā)了基于實時場景建模的物理學(xué)過程模擬系統(tǒng)。系統(tǒng)主要分為場景建模、場景管理、物理運動模擬、場景分析四個功能部分。其中,場景建模允許用戶依據(jù)自身需求利用系統(tǒng)提供的物理構(gòu)件自由進行物理場景建模,具有良好的交互性;基于Json數(shù)據(jù)格式結(jié)合自定義的存儲結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)保存與導(dǎo)入等場景管理功能,不但能夠避免對常用物理場景的反復(fù)搭建,而且有利于場景資源的共享;系統(tǒng)通過在Box2D與Qt之間實現(xiàn)物理計算的數(shù)據(jù)傳遞完成物理場景的運動模擬;通過對指定物理構(gòu)件進行受力分析、瞬時狀態(tài)分析等操作實現(xiàn)系統(tǒng)場景分析功能。本文系統(tǒng)擁有良好的交互性和實用性,在計算機輔助物理教學(xué)上有著一定的應(yīng)用價值。 

【文章來源】：北京林業(yè)大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

phET提供的物理學(xué)力和運動的關(guān)系演示模擬

基于實時場景建模的物理學(xué)過程模擬系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)??一些現(xiàn)用工具，高級用戶還可以自己通過ＧｅｏＧｅｂｒａ提供的編程語言ＧｅｏＧｅｂｒａＳｃｒｉｐｔ??程來擴展相關(guān)功能。ＧｅｏＧｅｂｒａ提供網(wǎng)頁端和客戶端多種應(yīng)用方式，同時它可以將??戶數(shù)據(jù)托管在云端，這也讓ＧｅｏＧｅｂｒａ擁有很高的適用性，如圖１．３所示為ＧｅｏＧｅｂｒａ??供的正方體旋轉(zhuǎn)對稱模擬演示效果。當(dāng)前ＧｅｏＧｅｂｒａ中提供的資源中雖然包含了一??物理、化學(xué)等其他學(xué)科的內(nèi)容，但是主要還是以數(shù)學(xué)學(xué)科為主，這和ＧｅｏＧｅｂｒａ設(shè)??其它學(xué)科相關(guān)模擬演示的場景難度有關(guān)，比如在物理學(xué)科中很多場景的制作需涉及??高級編程知識，這讓很多初級使用者很難去定制物理模擬場景。??

２相關(guān)軟件及技術(shù)??性項中ＶＣ＋＋目錄下的包含目錄選項中添加Ｂｏｘ２Ｄ庫文件的位置，通過在庫目錄選??項中添加Ｂｏｘ２Ｄ靜態(tài)庫文件即可實現(xiàn)Ｂｏｘ２Ｄ的配置，如圖２．７所示。??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]智慧教育時代我國人工智能教育應(yīng)用的發(fā)展路徑探究——美國《規(guī)劃未來,迎接人工智能時代》報告解讀及啟示[J]. 馬玉慧,柏茂林,周政.  電化教育研究. 2017(03)
[2]畫好示意五圖 打開解題思路[J]. 王鶴新.  中學(xué)物理教學(xué)參考. 2012(04)
[3]計算機虛擬技術(shù)在大學(xué)物理仿真實驗教學(xué)系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]. 譚守標(biāo),霍劍青,王曉蒲.  中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)學(xué)報. 2005(03)

碩士論文
[1]基于手寫識別的運動學(xué)過程模擬方法研究[D]. 李玲.北京林業(yè)大學(xué) 2017
[2]虛擬裝配中碰撞檢測技術(shù)的研究[D]. 王超.華東理工大學(xué) 2013



本文編號：3263619