中学物理电学虚拟实验室的研究

发布时间：2017-05-21 07:38

  本文关键词：中学物理电学虚拟实验室的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【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。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
【学位授予单位】：东北师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：G633.7;G434
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第一章 绪论8-12
• 1.1 研究背景8
• 1.2 研究现状与问题8-10
• 1.2.1 国内外研究现状8-10
• 1.2.2 现存问题10
• 1.3 研究内容及意义10-12
• 1.3.1 研究内容10-11
• 1.3.2 理论意义11
• 1.3.3 实际意义11-12
• 第二章 理论基础12-17
• 2.1 虚拟实验12-13
• 2.1.1 虚拟实验的概念12
• 2.1.2 虚拟实验的特点12-13
• 2.2 知识表示与知识推理13-17
• 2.2.1 知识表示13-15
• 2.2.2 知识推理15-17
• 第三章 电学虚拟实验室知识表示方法的研究17-23
• 3.1 电学知识分析17-19
• 3.1.1 电学器材分析17
• 3.1.2 电路连接规则分析17-18
• 3.1.3 电学虚拟实验操作过程分析18-19
• 3.2 知识表示方法选取19-20
• 3.2.1 产生式表示法19
• 3.2.2 Petri网表示法19-20
• 3.3 电学知识表示20-23
• 3.3.1 基于产生式的电路连接规则的表示20
• 3.3.2 基于Petri网构建电学实验操作过程网20-23
• 第四章 基于产生式的电路转换研究23-28
• 4.1 实物电路转换为电路图23-26
• 4.2 电路图转换为实物电路26-28
• 第五章 基于Petri网的实验操作过程研究28-34
• 5.1 电学实验操作过程网的基本结构28-30
• 5.1.1 顺序结构28
• 5.1.2 并行结构28-29
• 5.1.3 选择结构29-30
• 5.1.4 循环结构30
• 5.2 电学实验操作过程网的层次化描述30-31
• 5.3 电学虚拟实验操作过程网的建模过程31-34
• 第六章 电学虚拟实验室的设计与实例研究34-43
• 6.1 电学虚拟实验室的设计34-35
• 6.1.1 开发环境34
• 6.1.2 电学虚拟实验室总体结构34-35
• 6.2 电学虚拟实验室应用实例35-43
• 6.2.1 实物电路与电路图转换实例35-36
• 6.2.2 电学虚拟实验操作实例36-43
• 第七章 总结与展望43-44
• 7.1 研究总结43
• 7.2 展望43-44
• 参考文献44-46
• 致谢46

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 缪晓芸;吴正明;;虚拟实验室的研究与探讨[J];福建电脑;2009年11期

2 周艳;虚拟现实与教育[J];开放教育研究;2000年03期

3 刘鹏远,张锡恩;虚拟操作训练系统中的过程仿真模型研究[J];计算机仿真;2004年03期

4 伍奎,李润方,刘景浩;智能化系统的知识表达与推理机制[J];机械工程学报;2005年05期

5 王元娟;;基于高校虚拟实验室发展若干问题的建议[J];科技信息;2009年07期

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7 何绍华;王非;;知识表示规范比较研究[J];情报理论与实践;2007年01期

8 马宏斌;陈红;丁群;王积祥;;虚拟实验室数据仓库管理[J];实验室研究与探索;2006年11期

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10 廖军,欧阳松;基于XML的企业工作流系统互操作的实现[J];微机发展;2004年02期

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本文编号：382905