虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)及其在中學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用.pdf

1、隨著課程改革的不斷發(fā)展,計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在教育中取得越來(lái)越多的應(yīng)用。近年來(lái),虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用為虛擬實(shí)驗(yàn)的發(fā)展帶來(lái)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(chǎng)景,并能使用戶與場(chǎng)景進(jìn)行實(shí)時(shí)交互,感知和操作虛擬對(duì)象,因而,能夠使虛擬實(shí)驗(yàn)的性能更佳和教學(xué)效果更好。 同時(shí),虛擬儀器技術(shù)也逐漸被引入到教育教學(xué)中來(lái)。虛擬儀器可以采集現(xiàn)場(chǎng)真實(shí)的物理數(shù)據(jù),并可輕松地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行

2、相應(yīng)的分析處理,還可以通過(guò)多種方式將數(shù)據(jù)顯示出來(lái)。虛擬儀器代表著未來(lái)儀器的一個(gè)重要發(fā)展方向,體現(xiàn)了“軟件就是儀器”的特點(diǎn)。通過(guò)使用高效強(qiáng)大的軟件,我們可以自定義虛擬實(shí)驗(yàn)儀器的采集、存儲(chǔ)、分析、共享和顯示功能,因此使用一套實(shí)驗(yàn)儀器可以完成多個(gè)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。這樣不僅可以克服傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)器材的成本,增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手能力和創(chuàng)新能力。 論文分析了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn),闡述了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)用于虛

3、擬實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)的優(yōu)勢(shì),并對(duì)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的虛擬實(shí)驗(yàn)的建模技術(shù)進(jìn)行了研究,結(jié)合現(xiàn)代教育和虛擬實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)確立采用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語(yǔ)言VRML(Virtual Reality Modeling Language)構(gòu)造三維虛擬實(shí)驗(yàn)場(chǎng)景,為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用提高虛擬實(shí)驗(yàn)的真實(shí)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(jì)平臺(tái)--LabVIEW軟件,討論了中學(xué)實(shí)驗(yàn)中常用的幾種虛擬儀器：虛擬信號(hào)發(fā)生器、虛擬示波器