為了解決傳統(tǒng)光學(xué)實驗教學(xué)中存在的操作相對滯后、成本高、限制多等問題,自主研發(fā)了See Light光學(xué)虛擬仿真實驗平臺,并基于該平臺實現(xiàn)了與仿真實驗深度融合的教學(xué)輔助功能。應(yīng)用該平臺在基礎(chǔ)實驗教學(xué)與創(chuàng)新能力培養(yǎng)兩個方面開展教學(xué)實踐,探索線上、線下相結(jié)合的混合式實驗教學(xué)模式,改進實驗教學(xué)中的個人能力評價方法,輔助教師開展智能化和個性化實驗教學(xué)。 

【文章來源】：實驗技術(shù)與管理. 2020,37(04)北大核心

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

傳統(tǒng)光學(xué)實驗面臨的實際困難分解圖

對于課程的重點知識，教師可以利用仿真平臺將抽象的理論公式和光學(xué)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)快速地轉(zhuǎn)化為虛擬光學(xué)實驗系統(tǒng)，通過可視化的仿真結(jié)果加深學(xué)生對光學(xué)原理（圖2）的理解[8-9]。以“應(yīng)用光學(xué)”課程的重點知識——開普勒望遠鏡為例。該課程要求學(xué)生掌握開普勒望遠鏡的結(jié)構(gòu)原理及視放大率公式。通過教師課堂講授學(xué)生了解到：理想情況下，開普勒望遠鏡的物鏡和目鏡均為凸透鏡，且物鏡的像方焦點與目鏡的物方焦點重合；望遠鏡的視放大率等于物鏡和目鏡的像方焦距之比。但是，開普勒望遠鏡在實際使用中往往會遇到一些“非理想”情況，例如物鏡的像方焦點和目鏡的物方焦點不重合、盡管視放大率滿足需求但是通過望遠鏡觀察到的目標(biāo)圖像仍模糊不清等。如果對這些“非理想”情況缺乏思考和認(rèn)識，學(xué)生就無法靈活、正確地使用開普勒望遠鏡。

基于SeeLight分析上述問題將大大節(jié)約實驗成本、提高實驗效率。首先，與物理圖景相對應(yīng)，教師指導(dǎo)學(xué)生在SeeLight仿真平臺上構(gòu)建開普勒望遠鏡目視光學(xué)系統(tǒng)。利用平臺的并行分析功能，學(xué)生可以同時搭建多個結(jié)構(gòu)相似的光學(xué)系統(tǒng)，通過把不同的球面透鏡參數(shù)和透鏡相對位置輸入仿真模型中，可以一次性計算得到多個結(jié)果，從而對比分析各個參數(shù)對成像效果的影響（如圖3和圖4所示）。圖4 成像效果影響因素并行分析仿真系統(tǒng)及仿真結(jié)果

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3319606