虚拟仿真物理实验的研制与应用

论文摘要

21世纪以来,一场以信息技术、计算机多媒体技术和网络技术为主导的虚拟技术革命砰然掀起,社会各行各业现有技术面临极大挑战。教育,也将亲临一次彻底的“洗礼”,发展教育,优先考虑改善现有教学现状,改进教学模式。实践证明,传统的教学模式存在人员、设备、资金等方面不足的问题,不符合人才培养标准。因此,新型教学模式的开发显得迫在眉睫。实验教学作为理论教学重要的组成部分,皆在提高学习者的实验操作能力与思考解决问题能力,创新人才培养模式。本课题选取中学物理实验教学典型内容追及运动实验为研究案例,剖析当前中学物理实验教学现状,提出思考。课题中笔者从实际出发,结合自身教学经历和所学知识,开发了基于ActionScript3.0和XML语言的仿真物理追及虚拟实验项目。该项目的完成,帮助解决了物理实验教学现存的各种问题,极大地提高了教学效率。课题内容安排采用循序渐进的方式,第一章为引言,全面思考中学物理教学现状,引出解决方案,重点阐述虚拟现实技术应用价值与应用领域；第二章为项目开发工具与技术,简要叙述课题涉及的虚拟实验项目在开发过程中用到的软件、技术；第三章为实验需求分析,提出实验重点模块,对各个模块的功能加以分析；第四章为虚拟实验项目的具体实施,这一章详细说明了虚拟实验各个模块以及子模块的设计技术；第五章为实验检测与发布应用,描述实验项目的检测方法与标准；第六章为项目存在的问题与未来工作方向；第七章为总结与体会。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 引言
• 1.1 课题提出的背景
• 1.1.1 中学物理实验在物理教学中的地位
• 1.1.2 中学物理实验的教学现状
• 1.1.3 创新中学物理实验的教学手段
• 1.2 课题提出的意义
• 1.3 国内外研究现状
• 1.3.1 国外研究现状
• 1.3.2 国内研究现状
• 1.3.3 研究现状分析
• 1.4 本文主要工作
• 1.5 本文论文结构
• 第2章 开发工具与相关技术介绍
• 2.1 开发工具FLASH软件
• 2.2 图形设计软件PHOTOSHOP
• 2.3 开发语言ACTIONSCRIPT3.0
• 2.4 开发语言XML
• 2.5 几种相关技术
• 2.5.1 互联网技术
• 2.5.2 流媒体技术
• 2.5.3 虚拟现实技术
• 2.5.4 浏览器兼容性
• 2.6 本章小结
• 第3章 物理追及实验需求分析
• 3.1 实验现状概述
• 3.1.1 概述
• 3.1.2 与其他学科实验的关联关系
• 3.2 实验功能性要求
• 3.2.1 引人模块
• 3.2.2 演练模块
• 3.2.3 应用模块
• 3.2.4 评估模块
• 3.3 实验非功能性要求
• 3.4 本章小结
• 第4章 实验设计实现
• 4.1 实验设计原则
• 4.1.1 改变传统教学模式、实现教学做一体化
• 4.1.2 智能化交互
• 4.1.3 模块化管理
• 4.2 实验设计特点
• 4.2.1 界面直观、易操作
• 4.2.2 多种媒体结合
• 4.2.3 多途径展示实验
• 4.2.4 数据可动态输入与更新,维护方便
• 4.2.5 实验测试、发布合一
• 4.2.6 "短"而"精",便于网上教学
• 4.3 实验总体框架
• 4.4 实验设计实现
• 4.4.1 素材搜集整理、对象准备
• 4.4.2 运动模型实现
• 4.4.3 事件侦听
• 4.4.4 对象碰撞响应
• 4.4.5 自定义函数与嵌套调用
• 4.4.6 动态划线
• 4.4.7 显示时间
• 4.4.8 关闭控制程序
• 4.4.9 智能化车轮
• 4.4.10 外调测试题库
• 4.4.11 组织评估系统
• 4.5 本章小结
• 第5章 实验检测
• 5.1 测试方法
• 5.1.1 单机版检测
• 5.1.2 网络版检测
• 5.2 测试计划与标准
• 5.3 测试结果
• 5.4 本章小结
• 第6章 项目存在的问题及未来工作
• 6.1 存在的问题
• 6.2 未来工作
• 第7章 总结与体会
• 7.1 总结
• 7.2 心得体会
• 致谢
• 参考文献
• 攻读学位期间的研究成果