原理
仿真實驗是利用FLASH技術開發的最富真實感的實驗,可直接在電腦上線上模擬操作。通過自主操作實驗,從而掌握物理和化學知識原理,理解並記憶化學方程式、公式、定律、定理等,從而有效提高理化學習成績。
套用
1、50年代和60年代仿真實驗主要套用於航空、航天、電力、化工以及其他工業過程控制等工程技術領域。
航空工業
2、在航空工業方面,採用仿真實驗技術使大型客機的設計和研製周期縮短20%。利用飛行仿真器在地面訓練飛行員,不僅節省大量燃料和經費(其經費僅為空中飛行訓練的十分之一),而且不受氣象條件和場地的限制。
3、在飛行仿真器上可以設定一些在空中訓練時無法設定的故障,培養飛行員應付故障的能力。 訓練仿真器所特有的安全性也是仿真技術的一個重要優點。在航天工業方面,採用仿真實驗代替實彈試驗可使實彈試驗的次數減少80%。
電力工業
4、在電力工業方面採用仿真實驗系統對核電站進行調試、維護和排除故障,一年即可收回建造仿真系統的成本。現代仿真技術不僅套用於傳統的工程領域,而且日益廣泛地套用於社會、經濟、生物等領域,如交通控制、城市規劃、資源利用、環境污染防治、生產管理、市場預測、世界經濟的分析和預測、人口控制等。
分類
vcm仿真實驗
是學生自主地獲取知識和技能、體驗和了解科學探究的過程和方法、形成和提高創新意識、樹立科學的價值觀和活動過程。理化實驗是學生理化學習中的能動的實踐活動形式。實驗為學生創設了親身參與實踐的情境,具有獲知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。實驗的功能和探究性學習的特徵決定了實驗必然是探究性學習的重要途徑。
CER卓信365仿真實驗
CER卓信365仿真實驗是面向中學師生設計的,仿真度高、能模擬完成理、化學科教材中涉及的各個實驗的一套開放式教學平台。操作者可以根據提供的器材,任意搭建實驗,改變各項參數,不管操作正確與否,均可以獲得與實際相似的現象和結果,對錯誤的操作,會提出糾正。是一個真正意義的探究式學習平台,有助於激發學生的學習興趣、有助於學生創新思維和科研素養的培養。
智天下虛擬實驗
智天下虛擬實驗室仿真實驗是最新研發的一款高效理化學習法,它不僅有高真實度的實驗器材與實驗步驟,模擬與實際操作高貼合度的實驗場景,給學生、老師以身臨其境之感。它更有遊戲場景界面迎合學生心理,吸引注意力。配以原創試題,杜絕千篇一律。還覆蓋近幾年中高考實驗試題。切實感受考題難點、思路以及技巧,積累豐富實戰經驗。是學生對理化生學習產生濃厚興趣。
同步虛擬仿真實驗
同步 虛擬仿真實驗系統,是把網際網路技術套用到中學化學、物理、生物實驗課程中,旨在提高學生的實驗操作能力和實驗探究能力。通過虛擬實驗平台,學生可以預習和複習實驗原理,實驗的用品、實驗的步驟,實驗的注意事項;可以實現實驗的仿真操作。
典型成果
中國科學技術大學人工智慧與計算機套用研究室由王曉蒲教授、霍劍青教授負責,93年從事大學教學軟體的研究與開發。1995年由高等教育出版社出版"大學物理計算機仿真實驗"軟體,該軟體是國際上第一套虛擬現實型的教學軟體,在國際和國內都產生了較大影響。該項目96年獲中國科學院教學成果一等獎,97年獲國家級教學成果一等獎,同年列入國家九五重點科技攻關計畫。97年受英國國家教委邀請作為英中交流項目赴英國八個著名大學巡迴展示交流,98年代表中國教育技術最新成果赴聯合國教科文組織大會展示,99年受日本套用物理學會邀請赴日本學會大會展示,98~2001年受邀請赴美國、英國、日本、澳大利亞等地交流展示,2001年再次獲得國家級教學成果一等獎。目前在國內400多所大學套用了這套軟體。英文版本在香港大學、香港中文大學、香港城市大學、香港理工大學、台灣大學等著名高校獲得套用。
教育部、中科院都非常關心研究室的發展,教育部部長陳至立、中科院院長路涌祥等都來研究室指導工作。教育部領導評價我們的研究工作時說:“這是推動物理實驗教學改革邁出的重大步伐,並取得顯著效果,在全國起了示範作用。”。
1、 近幾年獲得省部級以上教學成果獎獎項7項
(1) 1997年,“大學物理仿真實驗 (for dos)”獲中國科學院教學成果一等獎
(2) 1997年“大學物理仿真實驗 (for windows第一部分)”獲教育部全國優秀教學軟體二等獎
(3) 1997年,“大學物理仿真實驗 (for dos)”獲國家級教學成果二等獎
(4) 1999年,“大學物理仿真實驗 (for windows 第二部分)”獲安徽省優秀CAI成果一等獎
(5) 1999年,“物理學CAI”獲安徽省優秀CAI成果一等獎
(6) 2000年,“大學物理實驗的改革與實踐”獲安徽省優秀教學成果特等獎
(7) 2001年,“大學物理實驗教學的改革與實踐”獲國家級教學成果一等獎
2、 作為我們的教學成果近幾年研製開發的教學軟體有17部
(1) “大學物理仿真實驗for windows ”(第一部分)
(2) “大學物理仿真實驗for windows ”(第二部分)
(3) “大學物理”
(4) “基礎物理學CAI”
(5) “大學物理仿真實驗for DOS”
在學校“九五”經費支持下,我研究室96年創建了國內外第一個 物理仿真 虛擬實驗室。包括香港地區的香港大學,香港中文大學,香港城市大學等以及內地400多所大學套用了“大學物理仿真實驗for Windows”,相繼建立了物理仿真教學實驗室。99年我們又推出了《大學物理虛擬實驗遠程教學系統》,香港大學、香港中文大學、北京郵電大學、北京航天大學等近二十所大學在Internet網上開設了遠程物理實驗教學課,並被列為教育部遠程教學試點課程。《大學物理實驗》98年被評為教育部首批創名牌課程,與新體系配套的物理實驗教材作為教育部面向21世紀教材和國家“九五”重點教材於2000年由高等教育出版社出版。