基于逻辑动漫平台的物理实验模块的设计与实现

发布时间：2019-07-29 13:23

【摘要】： 物理是一门以实验为基础的学科,实验教学的质量决定了物理教学的效果。但在传统物理课堂的演示实验中,常常因为实验仪器有限、周围温度及湿度等环境因素的影响、学生操作不当等因素,实验效果大打折扣。这样的实验效果,很容易降低学生的学习积极性及动手能力,很多情况下,不能有效的帮助学生解决学习上的难点。计算机技术的发展给我们的物理教学带来了新的机遇,新的教学工具出现及应用,引起了物理教育教学模式有了质的飞跃。继多媒体之后,物理教学技术领域又出现了一个新型教学工具:物理仿真实验。不同于传统实验室那样用实物做实验,也不同于flash动画等课件只能演示实验动画而不能显示实时数据,物理仿真实验可以像真实的实验那样进行实验并能得到实验数据,但又不需要买器材、操作实物。但是,当前已经存在的仿真物理实验软件均存在一系列问题,如: (1)绝大部分软件内容固定不变,或是实验器材内置,实验不能作多少改动,缺乏灵活性是它们最大的问题; (2)一些平台型的实验软件,按照学科分支(如光学、力学、电学等)分为多个软件,不同学科的软件操作方式不统一,增加了软件的使用复杂度。 (3)只能简单模拟实验场景,过程单调。一般均通过单一的动画演示。无音频、视频等配套演示; (4)无数理机制,只能模糊反映实验的大致过程,不能精确模拟实验过程; (5)无扩展功能,用户不能自己定义新的动作,常用的组合动作,小实验。均需要重复制作。鉴于以上问题,我们在逻辑动漫平台的基础上,设计与实现了物理实验模块。物理实验模块以传统物理教学理论为基础,在当前流行的物理仿真实验软件的基础上,将数理机制、逻辑动画、逻辑动画实现机制引入到模块中,并在模块中添加了自行设计、背景资料、学习反馈、扩展接口等重要功能。使用者可随时自己添加库函数,扩充实验室模块的功能。该模块在功能,效果,及扩展性方面均优于当前流行的物理仿真实验软件。本文的主要安排介绍如下: 第一章:主要介绍了逻辑动漫平台及物理仿真实验的研究意义及研究现状,并对全文的工作安排进行了说明。第二章:对逻辑动漫及物理仿真实验的相关理论进行了阐述。主要从动态几何、逻辑动漫,动画的实现机制三个方面介绍了逻辑动漫;从传统物理实验、当前存在的物理仿真实验软件、逻辑动漫平台的物理实验模块三个方面对比分析,阐述了逻辑动漫平台的物理实验模块的必要性。第三章:详细介绍了逻辑动漫平台编程环境的设计与实现。重点介绍了编译环境的设计与实现。第四章:详细介绍了模块的几大部分的设计方法和实现过程,及文件存储技术。第五章:以两个典型物理实验为例,对比说明了传统物理实验方式与物理仿真实验的不同,详细描述了物理实验模块的物理实验过程。第六章:对所研究的工作进行总结,并分析了现有工作的不足之处,并展望了下一步的研究方向
【图文】：

渔封洲扮蟀璋鬓矍卜戈大准巡才代少付举琴荞爵图3.2控制语法描述图2、条件描述图:用于定义if等语句中的条件部分，如图3.3。}条件斤一一一一一一一一叫赫表达式卜一~一 }}}}}‘ {{{赫表达式式条条件件件件件件件件件表表达式式表表达式式图3.3条件语法描述图3、逻辑表达式:语法描述图3.4所示:布布尔表达式式式条件、 -----条件诊诊图3.4逻辑表达式语法描述图4、对于没有返回值的库函数:直接调用，如Move肠wards(x尔200，o)。有返回值的库函数，则为x一GetCursorposX()。调用自定义函数，则为 eallfunetionname()，

基于逻辑动漫平台的物理实验模块的设计与实现

表表达式式图3.3条件语法描述图3、逻辑表达式:语法描述图3.4所示:布布尔表达式式式条件、 -----条件诊诊图3.4逻辑表达式语法描述图4、对于没有返回值的库函数:直接调用，如Move肠wards(x尔200，，o)。有返回值的库函数，则为x一GetCursorposX()。调用自定义函数，则为 eallfunetionname()，
【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TP311.52

【参考文献】