基于组件的可设计性虚拟实验的构建与实现论文

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1、Y1412503中国科学技术大学硕士学位论基于组件的可设计性虚拟实验的构建与实现作者姓名：学科专业：导师姓名：完成时间：又～⋯‘'“1⋯一十一+～●⋯-Y●⋯—～施俊辉信号与信息处理王晓蒲教授-00八年六月十二日摘要摘要计算机仿真实验充分利用了计算机的优势，应用多媒体、图像处理、人工智能等技术，对物理实验进行了仿真，丌辟了计算机应用的新领域：计算机仿真实验将实验仪器、教师指导教学、教科书与实验者融为一体，给学生提供了独立自主的学习坏境，开创了物理实验教学的新模式，在大学实验教学中获得广泛应用。进一步提高仿真实验的设计性，给使用者更多的自主性与参与性，是仿真实验研究发展的新方向。大学

2、物理仿真实验应用控制理论和人二I：智能原理，建立了虚拟实验的模型和实验环境，实验者可操作虚拟仪器完成各项实验内容。在此基础上丌发的大学物理远程实验教学系统以及基于WEB的大学物理仿真实验在实现远程实验教学，丰富教学资源和改善实验教学环境中发挥了重要作用。由于目前仿真实验系统是以单个实验为基础，实验坏境与实验仪器存在着依赖关系，因此用户不能根掘自己的设计方案，选择实验仪器来完成实验。构建可设计性虚拟实验，使实验者根据自己的设计思想、设计方案选择仪器，完成实验，有效地培养实验者的自主学习能力和创新能力是当前亟待解决的课题。本文应用组件技术和动态绑定思想构建设计性虚拟实验，将实验仪器从现

3、有的实验环境中独立出来，形成一组可复用的组件，并单独设计描述实验环境和处理仪器间交互关系的实验平台作为实验仪器组件的容器。实验平台根据实验者设计的实验方案组装实验仪器，建立动态环境和仪器的交互关系，完成不同的实验。本论文以测光速实验为例阐述了基了i组件的可设计性虚拟实验的设计原理和实现方法。关键词：虚拟实验：虚拟仪器：算法组件；光速测量AbstractSireulatedexperimentfullyutilizestheadvantageofcomputerbyusingsuentechn0109yasthemultimedia，imageprocessing，artificia

4、lintelligence，etc·Ithascarriedonintelligentemulationtothephysicsexperimentandhasopenedupthenewfieldthatcomputeruses．Simulatedexperimentputsinstruments，teacherandtextbookstogetherwithexperimentperson，providestheindependentstudyingenviro瑚mentforstudents，openanewmodeofexperimentteachingofphysics·

5、Withimprovingthedesignofthesituationexperimentfurther,givingusersmoreindependenceandpropertyofparticipationbecomesthenewsubjectthattheresearchofthesimulatedexperimentfaces．Virtualinstrumentsarcimportantcomponentsofsimulatedexperiment，theirresearchanddesignoccupytheimportantstatusinresearchofsi

6、mulatedexperiment·Withthedevelopmentofsimulatedexperiment，therequisitionfortheresearchofvirtualinstmmentsbecomeshigher．Intheresearchworkofpresentsimulatedexperiment，inordertoimprovethedesignabilityandexpansibilityofsimulatedexperiment，solvesuchproblemsasmodificationandupdateoftheinstrumentande

7、xperiment，wehavechangedthestrongcouplingwayofinstrumentsandexperiment，separatedvirtualinstrumentsfromsimulatedexperiment．Meanwhile，thedesignabilityofvirtualinstrumentsbecomesthefocalpointofresearch．Itisanemergentproblemtoconstructadesig