【摘要】： 物理是一門以實驗為基礎(chǔ)的學科,實驗教學的質(zhì)量決定了物理教學的效果。但在傳統(tǒng)物理課堂的演示實驗中,常常因為實驗儀器有限、周圍溫度及濕度等環(huán)境因素的影響、學生操作不當?shù)纫蛩?實驗效果大打折扣。這樣的實驗效果,很容易降低學生的學習積極性及動手能力,很多情況下,不能有效的幫助學生解決學習上的難點。 計算機技術(shù)的發(fā)展給我們的物理教學帶來了新的機遇,新的教學工具出現(xiàn)及應(yīng)用,引起了物理教育教學模式有了質(zhì)的飛躍。繼多媒體之后,物理教學技術(shù)領(lǐng)域又出現(xiàn)了一個新型教學工具:物理仿真實驗。不同于傳統(tǒng)實驗室那樣用實物做實驗,也不同于flash動畫等課件只能演示實驗動畫而不能顯示實時數(shù)據(jù),物理仿真實驗可以像真實的實驗?zāi)菢舆M行實驗并能得到實驗數(shù)據(jù),但又不需要買器材、操作實物。 但是,當前已經(jīng)存在的仿真物理實驗軟件均存在一系列問題,如: (1)絕大部分軟件內(nèi)容固定不變,或是實驗器材內(nèi)置,實驗不能作多少改動,缺乏靈活性是它們最大的問題; (2)一些平臺型的實驗軟件,按照學科分支(如光學、力學、電學等)分為多個軟件,不同學科的軟件操作方式不統(tǒng)一,增加了軟件的使用復雜度。 (3)只能簡單模擬實驗場景,過程單調(diào)。一般均通過單一的動畫演示。無音頻、視頻等配套演示; (4)無數(shù)理機制,只能模糊反映實驗的大致過程,不能精確模擬實驗過程; (5)無擴展功能,用戶不能自己定義新的動作,常用的組合動作,小實驗。均需要重復制作。 鑒于以上問題,我們在邏輯動漫平臺的基礎(chǔ)上,設(shè)計與實現(xiàn)了物理實驗?zāi)K。物理實驗?zāi)K以傳統(tǒng)物理教學理論為基礎(chǔ),在當前流行的物理仿真實驗軟件的基礎(chǔ)上,將數(shù)理機制、邏輯動畫、邏輯動畫實現(xiàn)機制引入到模塊中,并在模塊中添加了自行設(shè)計、背景資料、學習反饋、擴展接口等重要功能。使用者可隨時自己添加庫函數(shù),擴充實驗室模塊的功能。該模塊在功能,效果,及擴展性方面均優(yōu)于當前流行的物理仿真實驗軟件。 本文的主要安排介紹如下: 第一章:主要介紹了邏輯動漫平臺及物理仿真實驗的研究意義及研究現(xiàn)狀,并對全文的工作安排進行了說明。 第二章:對邏輯動漫及物理仿真實驗的相關(guān)理論進行了闡述。主要從動態(tài)幾何、邏輯動漫,動畫的實現(xiàn)機制三個方面介紹了邏輯動漫;從傳統(tǒng)物理實驗、當前存在的物理仿真實驗軟件、邏輯動漫平臺的物理實驗?zāi)K三個方面對比分析,闡述了邏輯動漫平臺的物理實驗?zāi)K的必要性。 第三章:詳細介紹了邏輯動漫平臺編程環(huán)境的設(shè)計與實現(xiàn)。重點介紹了編譯環(huán)境的設(shè)計與實現(xiàn)。 第四章:詳細介紹了模塊的幾大部分的設(shè)計方法和實現(xiàn)過程,及文件存儲技術(shù)。 第五章:以兩個典型物理實驗為例,對比說明了傳統(tǒng)物理實驗方式與物理仿真實驗的不同,詳細描述了物理實驗?zāi)K的物理實驗過程。 第六章:對所研究的工作進行總結(jié),并分析了現(xiàn)有工作的不足之處,并展望了下一步的研究方向
【圖文】：

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【學位授予單位】：華中師范大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TP311.52

【參考文獻】

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本文編號：2520530