虚拟仿真在实验教学中的应用及关键技术开发

摘要

实验是现代教学的一个极其重要的组成部分。它利用直观形象的手段,把发现和认识某一知识、原理的抽象过程具体地展示出来,让学生在较短的时间内就能够理解和掌握某一知识、原理,并为掌握其他知识打下坚实的基础。但由于有些实验,特别是近代的很多科学实验,因其实验仪器集成度高,操作步骤复杂,往往成为实验中的难点,再加上条件的限制,除实验课外,学生很难直接面对设备进行预习或复习。同时,在预习中由于操作不善而损坏仪器的现象也时有发生。rn 针对目前教学条件存在的缺陷以及其多变性、复杂性、孤立性等客观原因,不可能把任何实验都应用于教学中,也不可能让学生完成每一次实验。因此,利用虚拟仿真技术在计算机上进行仿真实验来提高学生对实验的学习是十分必要的。采用这种技术,生成高度逼真和交互的给人以身临其境感觉的"虚拟世界"教学系统,以此来促进实验教学的实施,具有方便性、无破坏性、经济性以及高仿真性等特点,对学生掌握实验原理和步骤具有重要的意义。文章通过对虚拟仿真系统设计与开发的分析,探析虚拟仿真系统在实验教学中的应用以及构建虚拟仿真实验系统时所用到的关键技术,最后,提出了构建虚拟仿真实验系统的开发过程。