中学物理电学虚拟实验室的研究.pdf

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1、学校代码：学校名称：东北师范大学分类号：TP31研究生学号：2012102804硕士学位嫌文中学物理电学虚抵实验宣的研究TheResearchonVirtualPhysicsElectricityLaboratoryforMiddleSchool作者：聂丹丹指一导级级究位教学学方类师科科向型钟绍舂教授二研学计算机科学与技术计算机软件与理论人工智能学历硕士东北师范大学学位评定委员会2015年6月独创性声明本人郑重声明：所提交的学位论文是木人在导师指导下独立迸行研究丁作所取fUfi'j成果。据我所知’除丁特别力[I以标注和致谢的地方外’论文屮不iAfr其他人已.经发表或撰

2、写过的研究成果。对本人的研究做出:t耍贡献的个人和识体,均已在文中作了明确的说明。本声明的法律结果山木人承担。孕位论文作古签名：jyM�wm-,学位论文使用授权书本学位论文作者完全了解东北师范火学打关保闭、使川学位论文的规定,即：东北师范大学有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的n卬件和屯子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权东北师范大学可以将学位论文的企部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存、汇编本学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书）期：观’b-b！丨期：对/(.学位论文作者毕业后去向：工作单位：电话:通讯地址：邮编

3、：学校代码：10200学校名称：东北师范大学分类号：TP31研究生学号：2012102804硕士学位论文中学物理电学虚拟实验室的研究TheTheResearchonVirtualPhysicsElectricityLaboratoryforMiddleSchool作者：聂丹丹指导教师：钟绍春教授一级学科：计算机科学与技术二级学科：计算机软件与理论研究方向：人工智能学位类型：学术硕士东北师范大学学位评定委员会2015年6月摘要随着科技的进步，我国教育事业也取得了前所未有的发展。特别是虚拟仿真技术的应用越来越广泛，被大量应用于教学当中。以往传统的教学手段已不能满足当代学生

4、的求知欲望，传统实验教学模式成为当下教育改革的燃眉之急。基于信息技术的虚拟仿真实验室的出现，给学生创造了更好的实验学习条件，最大限度的培养了学生的实际操作能力，解决了传统实验教学中的诸多问题。虚拟仿真实验室的开发及应用逐渐改进了传统的实验教学方法，加速了实验教学向科技化领域前进的步伐。本文首先对中学物理电学实验的相关知识进行阐述，详细分析了电学仪器、电路连接规则和电学虚拟实验操作的有关问题,并以此作为本文研究的物理基础。同时，本文对经典的知识表示方法进行分析，并结合所要研究问题的特点，选择用产生式知识表示方法描述电路连接规则，用Petri网知识表示方法描述实验操作步骤

5、。接下来，本文重点研究了实物电路与电路图的相互转换和电学实验操作过程两个问题。在此研究的基础上，本文设计并实现了中学物理电学虚拟实验室，主要提供实物电路和电路图的相互转换功能，实验自主定制功能，实验操作演示功能和实验操作提示功能。最后，以并联电路的认识和滑动变阻器的使用两个实验为例，展示了中学物理电学虚拟实验室的使用情况，为中学物理电学实验教学提供一个更智能的虚拟实验室。关键词：虚拟仿真；知识表示；电路；Petri网IAbstractAlongwiththeprogressofthescienceandtechnology,theeducationofourcount

6、ryalsohasachievedunprecedenteddevelopment.Especially,theapplicationofvirtualsimulationtechnologyismoreandmorewidely,andiswidelyusedinteaching.Inthepasttraditionalteachingmethodhasbeenunabletomeetthecontemporarystudents'desireforknowledge,thetraditionalexperimentteachingmodebecometheurge

7、ntneedsofthecurrenteducationalreform.BasedontheVirtualSimulationLaboratoryofinformationtechnology,forstudentstocreatethebetterexperimentalconditionsforlearning,tomaximizethetrainingstudent'sabilityofpractice,tosolvetheproblemsinthetraditionalexperimentteaching.Thedevelopmentand