虛擬實驗技術(shù)及其在中學(xué)物理實驗教學(xué)中應(yīng)用.pdf

1、隨著課程改革的不斷發(fā)展,計算機(jī)信息技術(shù)在教育中取得越來越多的應(yīng)用。近年來,虛擬現(xiàn)實技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為虛擬實驗的發(fā)展帶來了新的生機(jī)。由于它采用了3D數(shù)字化技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨顯示等科學(xué)可視化技術(shù),能夠生成三維逼真的虛擬場景,并能使用戶與場景進(jìn)行實時交互,感知和操作虛擬對象,因而,能夠使虛擬實驗的性能更佳和教學(xué)效果更好。 同時,虛擬儀器技術(shù)也逐漸被引入到教育教學(xué)中來。虛擬儀器可以采集現(xiàn)場真實的物理數(shù)據(jù),并可輕松地對數(shù)據(jù)進(jìn)行

2、相應(yīng)的分析處理,還可以通過多種方式將數(shù)據(jù)顯示出來。虛擬儀器代表著未來儀器的一個重要發(fā)展方向,體現(xiàn)了“軟件就是儀器”的特點。通過使用高效強(qiáng)大的軟件,我們可以自定義虛擬實驗儀器的采集、存儲、分析、共享和顯示功能,因此使用一套實驗儀器可以完成多個實驗內(nèi)容。這樣不僅可以克服傳統(tǒng)實驗儀器較多,且易于出現(xiàn)故障、誤差較大等不利因素,還可以降低實驗器材的成本,增強(qiáng)學(xué)生的動手能力和創(chuàng)新能力。 論文分析了虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點,闡述了虛擬現(xiàn)實技術(shù)用于虛

3、擬實驗開發(fā)的優(yōu)勢,并對基于虛擬現(xiàn)實的虛擬實驗的建模技術(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)合現(xiàn)代教育和虛擬實驗的特點確立采用虛擬現(xiàn)實建模語言VRML(Virtual Reality Modeling Language)構(gòu)造三維虛擬實驗場景,為虛擬現(xiàn)實技術(shù)應(yīng)用提高虛擬實驗的真實感和改善教學(xué)效果提供了可行的途徑。 論文還闡述了虛擬儀器的基本理論,介紹了虛擬儀器的設(shè)計平臺--LabVIEW軟件,討論了中學(xué)實驗中常用的幾種虛擬儀器：虛擬信號發(fā)生器、虛擬示波器