基于OpenGL的中学电学虚拟实验平台的设计与实现

《基于OpenGL的中学电学虚拟实验平台的设计与实现》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、广州大学硕士学位论文基于OpenGL的中学电学虚拟实验平台的设计与实现姓名：周志方申请学位级别：硕士专业：课程与教学论指导教师：张景中;李传中20070501摘要中学物理是--f-j实践性很强的课程，实验是其中非常重要的一环。长期以来，由于我国对基础教育投入不够，很多中学的实验器材严重缺乏。而实物实验受环境、条件及准备不足等原因影响，实验效果也不理想。另外受场地、时间等诸多限制，学生做实物实验的机会很少。即使在做实验的过程中，为了保护实验仪器、减少损耗，对学生的操作人为地设置很多限制，实际束缚了学生的手脚，影响学生创新意识的培养。为了解决这个问题

2、，本文试图研究开发中学电学虚拟实验平台。笔者调查研究了现有的中学物理实验软件，了解了它们的优点及不足。在此基础上，针对物理实验教学的现状，研究并设计实现了中学物理电学实验平台．在平台的设计过程中，我们充分考虑了中学物理实验的现状和素质教育的需要，融入了新的教育思想和理念，变限制学生犯错误为允许学生犯错误，使学生在不断摸索中学到知识。同时对传统实验进行仔细剖析，分析哪些细节是教学目的所要求的，哪些细节是可以忽略的，尽可能地使平台具有更好的教学效果。在技术上，我们采用面向对象设计模式方法技术，以Visualc++作为开发平台，并使用OpenGL实现三

3、维仿真。平台系统能完全模拟现实世界的物理现象，比如实时的电流表变化、灯泡亮度变化、元件因超载而烧毁等。学生可完全自由地组装实验，即使是错误组装所引起的物理现象，系统也能完全模仿。系统对电源短路、多电源等情况都能进行处理，并支持电网络。系统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，能较好地满足中学师生教与学的需要。关键字虚拟实验；物理实验；电路；OpenGL：仿真AbstractMiddleschoolphysicsisaverypracticalcurriculum，ofwhichtheexperimentisave

4、ryimportantlink．Foralongtime，thereisallacutelackofexperimentalequipmentinmanymiddleschoolsduetoourcountry’sinsufficientinvestmentintotheelementaryeducation．Andobjectexperimentisnotsosuccessfulundertheinfluenceofenvironment，conditionandnotenoughpreparation．Morcover，restrictedb

5、yplace，timeandsoon，thestudentsdonothavemuchchancetodoobjectexperiment．Evenifintheprocessofexperimen4inordertoprotecttheinstrumentandreduceloses，manyrestrictionsaresetonstudents’operation，whichactuallybindsthemhandandfoot，andthusaffectsthedevelopmentofstudents’awarenessofinnov

6、ation．Inordertosolvethisproblem，thisarticleattemptstoresearchanddevelopmiddleschoolelectricityvirtualexperimentplatform．Ihaveinvestigatedandstudiedtheexistingexperimentsoftwareformiddleschoolphysics，andIknowtheirmeritsanddefects．Basedonthis，inviewofthepresentsituationofteachi

7、ngphysicsexperiment，Iresearchedanddesignedtheelectricalexperimentplatformforthemiddleschoolphysics．Intheprocessofplatformdesign，wehadfollyconsideredthepresentsituationofhigllschoolphysicsexperimentandtheneedofeducationfora11．arounddevelopment，andmeltedncweducationalthoughtand

8、ideaintoit，thatis，studentsareallowedtomakemistakesinsteadoflimitingt