[科普中国]-仿真实验

原理

仿真实验是利用FLASH技术开发的最富真实感的实验，可直接在电脑上在线模拟操作。通过自主操作实验，从而掌握物理和化学知识原理，理解并记忆化学方程式、公式、定律、定理等，从而有效提高理化学习成绩。

应用1、50年代和60年代仿真实验主要应用于航空、航天、电力、化工以及其他工业过程控制等工程技术领域。

航空工业2、在航空工业方面，采用仿真实验技术使大型客机的设计和研制周期缩短20%。利用飞行仿真器在地面训练飞行员，不仅节省大量燃料和经费（其经费仅为空中飞行训练的十分之一），而且不受气象条件和场地的限制。

3、在飞行仿真器上可以设置一些在空中训练时无法设置的故障，培养飞行员应付故障的能力。1训练仿真器所特有的安全性也是仿真技术的一个重要优点。在航天工业方面，采用仿真实验代替实弹试验可使实弹试验的次数减少80%。

电力工业4、在电力工业方面采用仿真实验系统对核电站进行调试、维护和排除故障，一年即可收回建造仿真系统的成本。现代仿真技术不仅应用于传统的工程领域，而且日益广泛地应用于社会、经济、生物等领域，如交通控制、城市规划、资源利用、环境污染防治、生产管理、市场预测、世界经济的分析和预测、人口控制等。

仿真实验分类vcm仿真实验是学生自主地获取知识和技能、体验和了解科学探究的过程和方法、形成和提高创新意识、树立科学的价值观和活动过程。理化实验是学生理化学习中的能动的实践活动形式。实验为学生创设了亲身参与实践的情境，具有获知、激趣、求真、循理、育德等教育功能。实验的功能和探究性学习的特征决定了实验必然是探究性学习的重要途径。

CER卓信365仿真实验CER卓信365仿真实验是面向中学师生设计的，仿真度高、能模拟完成理、化学科教材中涉及的各个实验的一套开放式教学平台。操作者可以根据提供的器材,任意搭建实验,改变各项参数，不管操作正确与否，均可以获得与实际相似的现象和结果，对错误的操作，会提出纠正。是一个真正意义的探究式学习平台，有助于激发学生的学习兴趣、有助于学生创新思维和科研素养的培养。

智天下虚拟实验智天下虚拟实验室仿真实验是最新研发的一款高效理化学习法，它不仅有高真实度的实验器材与实验步骤，模拟与实际操作高贴合度的实验场景，给学生、老师以身临其境之感。它更有游戏场景界面迎合学生心理，吸引注意力。配以原创试题，杜绝千篇一律。还覆盖近几年中高考实验试题。切实感受考题难点、思路以及技巧，积累丰富实战经验。是学生对理化生学习产生浓厚兴趣。

同步虚拟仿真实验同步2虚拟仿真实验系统,是把互联网技术应用到中学化学、物理、生物实验课程中，旨在提高学生的实验操作能力和实验探究能力。通过虚拟实验平台，学生可以预习和复习实验原理，实验的用品、实验的步骤，实验的注意事项；可以实现实验的仿真操作。

典型成果中国科学技术大学人工智能与计算机应用研究室由王晓蒲教授、霍剑青教授负责，93年从事大学教学软件的研究与开发。1995年由高等教育出版社出版"大学物理计算机仿真实验"软件，该软件是国际上第一套虚拟现实型的教学软件，在国际和国内都产生了较大影响。该项目96年获中国科学院教学成果一等奖，97年获国家级教学成果一等奖，同年列入国家九五重点科技攻关计划。97年受英国国家教委邀请作为英中交流项目赴英国八个著名大学巡回展示交流，98年代表中国教育技术最新成果赴联合国教科文组织大会展示，99年受日本应用物理学会邀请赴日本学会大会展示，98~2001年受邀请赴美国、英国、日本、澳大利亚等地交流展示，2001年再次获得国家级教学成果一等奖。目前在国内400多所大学应用了这套软件。英文版本在香港大学、香港中文大学、香港城市大学、香港理工大学、台湾大学等著名高校获得应用。

教育部、中科院都非常关心研究室的发展，教育部部长陈至立、中科院院长路涌祥等都来研究室指导工作。教育部领导评价我们的研究工作时说：“这是推动物理实验教学改革迈出的重大步伐，并取得显著效果，在全国起了示范作用。”。

1、 近几年获得省部级以上教学成果奖奖项7项

(1) 1997年，“大学物理仿真实验 (for dos)”获中国科学院教学成果一等奖

(2) 1997年“大学物理仿真实验 (for windows第一部分)”获教育部全国优秀教学软件二等奖

(3) 1997年，“大学物理仿真实验 (for dos)”获国家级教学成果二等奖

(4) 1999年，“大学物理仿真实验 (for windows 第二部分)”获安徽省优秀CAI成果一等奖

(5) 1999年，“物理学CAI”获安徽省优秀CAI成果一等奖

(6) 2000年，“大学物理实验的改革与实践”获安徽省优秀教学成果特等奖

(7) 2001年，“大学物理实验教学的改革与实践”获国家级教学成果一等奖

2、 作为我们的教学成果近几年研制开发的教学软件有17部

(1) “大学物理仿真实验for windows ”（第一部分）

(2) “大学物理仿真实验for windows ”（第二部分）

(3) “大学物理”

(4) “基础物理学CAI”

(5) “大学物理仿真实验for DOS”

在学校“九五”经费支持下，我研究室96年创建了国内外第一个3物理仿真虚拟实验室。包括香港地区的香港大学，香港中文大学，香港城市大学等以及内地400多所大学应用了“大学物理仿真实验for Windows”，相继建立了物理仿真教学实验室。99年我们又推出了《大学物理虚拟实验远程教学系统》，香港大学、香港中文大学、北京邮电大学、北京航天大学等近二十所大学在Internet网上开设了远程物理实验教学课，并被列为教育部远程教学试点课程。《大学物理实验》98年被评为教育部首批创名牌课程，与新体系配套的物理实验教材作为教育部面向21世纪教材和国家“九五”重点教材于2000年由高等教育出版社出版。