导　　师： 张景中;李传中

学科专业： D0102

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 广州大学

摘　　要： 物理是一门实验性的学科,物理学所表达的定律,绝大多数是通过实验探索得到的,也就是通过大量实验进行观察、取得数据、加工整理、运用数学工具,最终将大量的数据上升为规律。重要的实验结果往往可以更新物理观念,直接影响科学技术的进步。由此可以看到物理实验在物理教学中的重要性,因此,在物理学习过程中,实验是学习物理、掌握物理规律、探索物理规律的重要环节。随着现代科学技术及计算机技术的飞速发展,计算机辅助物理实验教学,在模拟实验过程、演示实验原理、进行数据处理、实验控制和测量等方面都有广泛的应用,这也有力地促进了实验教学的改革步伐。在计算机辅助物理实验教学中,物理实验软件起着举足轻重的作用,这是教学改革的一个突破口。目前,物理实验软件急需发展,软件的设计模式多种多样,质量也是参差不齐,因此,对物理实验软件开发模式的探究也越来越重要。本文在对物理实验软件开发模式的研究过程中,首先研究了当前的设计模式,并总结出当前主要有以下几种物理实验软件:文本录入式、动画/录像式、几何作图式和工具式。在此基础上,本文提出了创建以实验本身作为实体单元的三维仿真智能平台和创建以实验元件为实体单元的三维仿真智能平台两种物理实验软件的开发模式。针对这两种开发模式,分别提出了实现方案。在技术上,我们采用面向对象设计模式方法技术,以Visual C++作为开发平台,并使用OpenGL实现三维仿真。在系统实现过程中,除了提供基本的物理实验、器材属性的设置等功能外,还提供了实验报告的生成、实验数据的显示和导出、实验现场的保存和恢复等功能,能较好地满足师生教与学的需要。

关 键 词： 虚拟实验 物理实验 动力学实验 仿真

分 类 号： [G633.7]

领　　域： [文化科学]