仿真實驗

　　原理

　　仿真實驗是利用FLASH技術(shù)開發(fā)的最富真實感的實驗，可直接在電腦上在線模擬操作。通過自主操作實驗，從而掌握物理和化學知識原理，理解并記憶化學方程式、公式、定律、定理等，從而有效提高理化學習成績。

　　應用

　　1、50年代和60年代仿真實驗主要應用于航空、航天、電力、化工以及其他工業(yè)過程控制等工程技術(shù)領(lǐng)域。

　　2、在航空工業(yè)方面，采用仿真實驗技術(shù)使大型客機的設(shè)計和研制周期縮短20%。利用飛行仿真器在地面訓練飛行員，不僅節(jié)省大量燃料和經(jīng)費（其經(jīng)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(shè)置一些在空中訓練時無法設(shè)置的故障，培養(yǎng)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(shù)的一個重要優(yōu)點。在航天工業(yè)方面，采用仿真實驗代替實彈試驗可使實彈試驗的次數(shù)減少80%。

　　4、在電力工業(yè)方面采用仿真實驗系統(tǒng)對核電站進行調(diào)試、維護和排除故障，一年即可收回建造仿真系統(tǒng)的成本?，F(xiàn)代仿真技術(shù)不僅應用于傳統(tǒng)的工程領(lǐng)域，而且日益廣泛地應用于社會、經(jīng)濟、生物等領(lǐng)域，如交通控制、城市規(guī)劃、資源利用、環(huán)境污染防治、生產(chǎn)管理、市場預測、世界經(jīng)濟的分析和預測、人口控制等。

　　5、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(chuàng)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(chuàng)設(shè)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征決定了實驗必然是探究性學習的重要途徑。

　　6、CER卓信365仿真實驗是面向中學師生設(shè)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臺。操作者可以根據(jù)提供的器材,任意搭建實驗,改變各項參數(shù)，不管操作正確與否，均可以獲得與實際相似的現(xiàn)象和結(jié)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臺，有助于激發(fā)學生的學習興趣、有助于學生創(chuàng)新思維和科研素養(yǎng)的培養(yǎng)。

　　7、智天下虛擬實驗室仿真實驗是最新研發(fā)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。它更有游戲場景界面迎合學生心理，吸引注意力。配以原創(chuàng)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(zhàn)經(jīng)驗。是學生對理化生學習產(chǎn)生濃厚興趣！

　　8、華鈞中學虛擬仿真實驗系統(tǒng)，是面向中學生設(shè)計研發(fā)，獨創(chuàng)的場景式教學，通過瀏覽器即可使用，不僅能高仿真的互動做各類實驗，而且具備教學導航、教學目標、動手實驗、自動演示、系統(tǒng)測試、真人實驗視頻等各個環(huán)節(jié)；學生對所做過的實驗過目不忘，教師利用仿真實驗教學效果事半功倍。

　　9、同步虛擬仿真實驗系統(tǒng),是把互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應用到中學化學、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。通過虛擬實驗平臺，學生可以預習和復習實驗原理，實驗的用品、實驗的步驟，實驗的注意事項；可以實現(xiàn)實驗的仿真操作。

　　典型成果

　　中國科學技術(shù)大學人工智能與計算機應用研究室由王曉蒲教授、霍劍青教授負責，93年從事大學教學軟件的研究與開發(fā)。1995年由高等教育出版社出版"大學物理計算機仿真實驗"軟件，該軟件是國際上第一套虛擬現(xiàn)實型的教學軟件，在國際和國內(nèi)都產(chǎn)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(guān)計劃。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回展示交流，98年代表中國教育技術(shù)最新成果赴聯(lián)合國教科文組織大會展示，99年受日本應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(nèi)400多所大學應用了這套軟件。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、臺灣大學等著名高校獲得應用。

　　教育部、中科院都非常關(guān)心研究室的發(fā)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(lǐng)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，并取得顯著效果，在全國起了示范作用。”。

　　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(fordos)”獲中國科學院教學成果一等獎

　　(2)1997年“大學物理仿真實驗(forwindows第一部分)”獲教育部全國優(yōu)秀教學軟件二等獎

　　(3)1997年，“大學物理仿真實驗(fordos)”獲國家級教學成果二等獎

　　(4)1999年，“大學物理仿真實驗(forwindows第二部分)”獲安徽省優(yōu)秀CAI成果一等獎

　　(5)1999年，“物理學CAI”獲安徽省優(yōu)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(yōu)秀教學成果特等獎