仿真力學實驗教學軟件的設(shè)計與開發(fā).pdf

1、實驗是物理教學的基礎(chǔ)，通過采用直觀、形象的方法，抽象具體地展示人們認識和發(fā)現(xiàn)物理學知識、原理、規(guī)律的過程，讓學生在較短的時間內(nèi)理解、認識和掌握這些原理和規(guī)律，同時也培養(yǎng)了學生的動手能力和觀察能力。而目前的實驗基本上是在實驗室中進行的，運作方式存在著投入大、損耗大、效率低、周期長、維護困難、危險性等缺點，并且現(xiàn)有的教學條件依然存在某些缺陷及其多變性、復(fù)雜性、孤立性等客觀原因，不可能把每個實驗都應(yīng)用于教學中，也不可能讓學生真實地完成每一次實

2、驗。因此，為了克服上述問題，我們可以充分、合理、有效的運用某些實驗教學軟件，以節(jié)省教學時間，降低實驗教學的成本而提高其實驗教學效率和質(zhì)量。在采用計算機技術(shù)實現(xiàn)的各種仿真實驗教學軟件中，實驗者可以像在真實的環(huán)境中一樣完成預(yù)定的實驗項目，所取得的學習或訓(xùn)練效果能達到甚至優(yōu)于在真實環(huán)境中所取得的效果。仿真力學實驗教學軟件是一個全開放性的物理實驗仿真平臺，集教學、課件制作為一體，為教師課堂教學、設(shè)計實驗課件提供了一個極好的輔助工具，也為學生提供

3、了一個自由的實驗探索平臺和自由的想象空間。 論文按照從理論到應(yīng)用，從設(shè)計到實現(xiàn)的順序，介紹了仿真力學實驗教學軟件中的虛擬仿真技術(shù)，然后結(jié)合仿真力學實驗教學軟件的開發(fā)，設(shè)計了系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)，并對其中的運行仿真、碰撞檢測等幾個模塊進行了深入的研究。系統(tǒng)利用跨平臺的開源圖形引擎OpenSCeneGraDh(OSG)進行開發(fā)，圖形生成迅速；設(shè)計系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時充分考慮模塊的獨立性，并留有擴展接口，使整個系統(tǒng)實用性強、靈活性好；為了更精確地檢測