基于Flash 的大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

劉婷婷

(德宏職業(yè)學(xué)院，云南 德宏州芒市 678400)

1 引言

在大學(xué)物理教學(xué)過程中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)還較為落后，而利用互聯(lián)網(wǎng)來推動(dòng)仿真實(shí)驗(yàn)，這對(duì)于實(shí)驗(yàn)教學(xué)還有著非常重要的意義，這也更加符合學(xué)生的學(xué)習(xí)需求，能夠更好的了解物理知識(shí)，提高學(xué)生自身的實(shí)踐探究能力。而且基于Flash 下的仿真實(shí)驗(yàn)還很好的改變傳統(tǒng)的教學(xué)方法，讓學(xué)生在任何地方都能夠進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

2 Flash 內(nèi)容

首Flash 自身具備視頻、圖片等等功能，在這過程中用戶能夠使用其中自帶的編輯功能制作相應(yīng)的動(dòng)畫，而且Flash 還有這較好的編程語(yǔ)言，能夠很好的控制動(dòng)畫，為動(dòng)畫的交互提供幫助[1]。在Flash 制作完動(dòng)畫后，生成動(dòng)畫的大小只有幾k，能夠更加方便用戶下載，所制作的動(dòng)畫還能夠在瀏覽器中預(yù)覽，更好的方便人們使用。

3 大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

3.1 利用Flash制作大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的研究

實(shí)對(duì)于一些研究項(xiàng)目來說，是否能夠順利進(jìn)行是其重要標(biāo)準(zhǔn)，為了能夠正確的開發(fā)所適應(yīng)的軟件，相關(guān)技術(shù)人員就需要根據(jù)項(xiàng)目的具體情況，對(duì)將要開發(fā)的軟件進(jìn)行詳細(xì)分析，進(jìn)而進(jìn)行可行性研究，找出在這其中可能存在的問題，并對(duì)其進(jìn)行具體解決，主要是從幾個(gè)方面來進(jìn)行[2]。首先，就是技術(shù)是否能夠?qū)崿F(xiàn)，仿真實(shí)驗(yàn)作為真實(shí)實(shí)驗(yàn)的一種表達(dá)方法，能夠很好的補(bǔ)充真實(shí)實(shí)驗(yàn)所存在的問題。Flash技術(shù)自身具備很好的圖形處理能力，而且有相應(yīng)的軟件作為支持?？梢酝ㄟ^軟件來繪制出物理方面相關(guān)的機(jī)械設(shè)備，而且這些設(shè)備能夠在仿真實(shí)驗(yàn)中被反復(fù)使用，更加便于進(jìn)行物理實(shí)驗(yàn)。其次，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中，需要耗費(fèi)大量的成本來購(gòu)買相應(yīng)的器材，而且在實(shí)驗(yàn)過程中這些器材還容易損壞，需要對(duì)其進(jìn)行維修，又需要投入大量的資金。而仿真實(shí)驗(yàn)只需要通過電腦就能夠很好的運(yùn)行，并且其中的步驟和涉及到的器材都能夠反復(fù)使用，并不需要耗費(fèi)大量的成本。在此，仿真實(shí)驗(yàn)和真實(shí)實(shí)驗(yàn)的相似度很高，學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中就可以根據(jù)自身的經(jīng)驗(yàn)來進(jìn)行操作[3]。最后，仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫膹浹a(bǔ)真實(shí)實(shí)驗(yàn)所存在的不足，進(jìn)而保證實(shí)驗(yàn)教學(xué)更好的發(fā)展，這也是當(dāng)前相關(guān)部門一直都在發(fā)展的方向，更好的滿足社會(huì)的發(fā)展需求。

3.2 基于Flash制作大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的需求

對(duì)其在研究過程中所涉及到的可行性，也就是是否真正值得去研究，在這過程中所出現(xiàn)的問題能否對(duì)應(yīng)的解決。而需求分析就是研究是否能夠滿足用戶的實(shí)際需求，因?yàn)椴还苁悄姆N軟件，在開發(fā)過程中都是為能夠滿足用戶需求所出現(xiàn)，如果在這過程中沒有對(duì)其仔細(xì)分析，那么導(dǎo)致所開發(fā)出現(xiàn)的軟件不符合用戶的需求，就無法保證能夠穩(wěn)定發(fā)展。大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)主要是面向理科生學(xué)生所開發(fā)的一款軟件，自身應(yīng)該具備教育性、科學(xué)性等等特點(diǎn)。

大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的目的就是想要激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)向前，提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力，進(jìn)而讓學(xué)生能夠真正掌握物理實(shí)驗(yàn)的思路、方法，打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)所存在的問題。讓學(xué)生能夠更好的理解物理知識(shí)內(nèi)容，為學(xué)生以后的發(fā)展打下良好的基礎(chǔ)[4]。為了能夠保證實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蛘嬲l(fā)揮自身的作用，學(xué)生在開始實(shí)驗(yàn)前就應(yīng)該及時(shí)的了解實(shí)驗(yàn)相關(guān)內(nèi)容，并且考慮在實(shí)驗(yàn)過程中需要的儀器，明確實(shí)驗(yàn)原理，然后再進(jìn)入到仿真實(shí)驗(yàn)室中，按照相應(yīng)的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在這過程中仿真實(shí)驗(yàn)中的儀器不僅僅有著相同的外觀，而且還需要具備相應(yīng)的功能，學(xué)生在這過程中可以連接線路，查看線路是否連接，通過鼠標(biāo)控制來觀察仿真實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。

4 基于Flash的大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)

4.1 示波器實(shí)驗(yàn)的Flash 仿真實(shí)現(xiàn)

示波器的仿真實(shí)驗(yàn)就是通過導(dǎo)入相機(jī)拍攝真實(shí)的儀器，然后在圖片中放置相應(yīng)的按鈕，對(duì)其每個(gè)元件進(jìn)行動(dòng)態(tài)添加，讓用戶在使用鼠標(biāo)點(diǎn)擊時(shí)能夠顯示相應(yīng)的而功能。在實(shí)驗(yàn)過程中，利用Flash 來制作示波器，然后在制作大量的按鈕放置到示波器的各個(gè)功能區(qū)，對(duì)于每個(gè)按鈕進(jìn)行編程，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交互[5]。

4.2 電路實(shí)驗(yàn)的Flash 仿真實(shí)現(xiàn)

對(duì)于大學(xué)物理電學(xué)實(shí)驗(yàn)來說，主要就是由實(shí)驗(yàn)儀器和相應(yīng)的器材所組成，那么電學(xué)實(shí)驗(yàn)在這其中所涉及到的電源、電壓表、開關(guān)等等每一個(gè)都是一個(gè)完整的個(gè)體。在Flash 中利用面對(duì)對(duì)象技術(shù)，就能夠?qū)ζ渌婕暗降膶?shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行處理，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)交互的目的。在這其中每一個(gè)實(shí)驗(yàn)都有著相應(yīng)的特點(diǎn)，相同實(shí)驗(yàn)器材之間自身的屬性較為相似，那么根據(jù)這一特點(diǎn)就可以在Flash 中將實(shí)驗(yàn)器材作為元件，這樣就能夠在軟件的數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行調(diào)動(dòng)，根據(jù)實(shí)際需求設(shè)計(jì)相應(yīng)的參數(shù)，進(jìn)而符合實(shí)驗(yàn)人員的實(shí)際需求，還能夠給減少實(shí)驗(yàn)所耗費(fèi)的時(shí)間[6]。

5 在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn)的效果研究

5.1 實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理教學(xué)中的作用

對(duì)于物理學(xué)這門課程來說，自身主要是研究物體的運(yùn)動(dòng)規(guī)律、作用等等的一門學(xué)科，屬于實(shí)驗(yàn)科學(xué)范疇，其中很多的理論數(shù)據(jù)都是需要實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證，才能夠獲得相應(yīng)的理論。而物理實(shí)驗(yàn)中所用到的各種方法、思想能夠很好的幫助學(xué)生以后的學(xué)習(xí)。對(duì)于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)這門課程來說，是在步入大學(xué)后理科生必修的一門課程，對(duì)于學(xué)生來說有著非常重要的意義。通過實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)能夠很好的激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新思維，提高學(xué)生自身的動(dòng)手能力，那么在這過程中不斷完善實(shí)驗(yàn)方法，對(duì)于學(xué)生來說有著非常重要的作用。

5.2 真實(shí)實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)和問題

真實(shí)實(shí)驗(yàn)也就是人們利用實(shí)驗(yàn)儀器進(jìn)行真實(shí)的實(shí)驗(yàn)，人類在發(fā)展過程中，大多都是通過不斷的實(shí)驗(yàn)所得到的知識(shí)，那么在教學(xué)過程中，真實(shí)實(shí)驗(yàn)就有著非常重要的意義。通過真實(shí)實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫拇蚱评碚撝R(shí)所存在的抽象性，通過真正操作儀器，就能夠讓學(xué)生更好的了解反應(yīng)原理。

但是，真實(shí)實(shí)驗(yàn)存在很多的問題，真實(shí)實(shí)驗(yàn)需要投入大量的成本，一些儀器因?yàn)閮r(jià)格昂貴，所以學(xué)校無法及時(shí)的進(jìn)行購(gòu)買，這樣實(shí)驗(yàn)就不能夠及時(shí)開展[7]。而且在真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中，會(huì)受到實(shí)驗(yàn)儀器、周圍環(huán)境的影響，無法保證最后結(jié)果的精密度，這樣就導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)的效率較低。而且對(duì)于真實(shí)實(shí)驗(yàn)來說，每年都會(huì)有大量的實(shí)驗(yàn)儀器損耗，或者是因?yàn)閷W(xué)生自身的原因進(jìn)而導(dǎo)致儀器損壞，這些都浪費(fèi)大量人力和資金。所以說，真實(shí)實(shí)驗(yàn)有著一定的優(yōu)點(diǎn)，但是也有很多局限的問題，這些問題都會(huì)直接影響到大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)的順利開展，也會(huì)阻礙學(xué)生的學(xué)習(xí)。

5.3 仿真實(shí)驗(yàn)的優(yōu)勢(shì)和問題

對(duì)于在真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中所存在的問題可以利用仿真實(shí)驗(yàn)來對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫哪M物理實(shí)驗(yàn)中所涉及到的儀器，這樣就導(dǎo)致在學(xué)生操作過程中不會(huì)出現(xiàn)儀器損壞的現(xiàn)象，可以根據(jù)自身的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容進(jìn)行重復(fù)使用，不僅能夠達(dá)到實(shí)驗(yàn)所需要的目標(biāo)，而且還能夠減少資金的投入。仿真物理實(shí)驗(yàn)在很大程度上打破時(shí)間、空間的限制，讓學(xué)生不管在任何地方，都能夠利用電子設(shè)備來展開實(shí)驗(yàn)?zāi)亍６曳抡鎸?shí)驗(yàn)室能夠去除和實(shí)驗(yàn)無關(guān)的內(nèi)容，將重點(diǎn)放在實(shí)驗(yàn)內(nèi)容、現(xiàn)象等方面，學(xué)生在這過程中就可以針對(duì)某一重點(diǎn)部分進(jìn)行反復(fù)練習(xí)。在真實(shí)實(shí)驗(yàn)中物理反應(yīng)可能會(huì)存在安全隱患，而仿真實(shí)驗(yàn)就不會(huì)出現(xiàn)這個(gè)問題，不管如何操作都不會(huì)影響到學(xué)生的安全[8]。

但是，仿真實(shí)驗(yàn)也存在一定的問題，仿真實(shí)驗(yàn)的儀器都是根據(jù)真實(shí)儀器所制作，這樣和真實(shí)儀器還是存在一定的區(qū)別。虛擬實(shí)驗(yàn)并不能夠給學(xué)生帶來真實(shí)的體驗(yàn)感，雖然仿真實(shí)驗(yàn)?zāi)軌蚝芎玫谋ＷC儀器自身不會(huì)出現(xiàn)磨損現(xiàn)象，但是也正是因?yàn)檫@個(gè)原因，無法有效的讓學(xué)生了解到實(shí)驗(yàn)儀器損耗的變化，學(xué)生就缺少這方面的知識(shí) 積累，不利于培養(yǎng)學(xué)生思考問題的能力。還有就是，在真實(shí)實(shí)驗(yàn)過程中會(huì)受到外界因素的干擾，這些干擾也被稱之為是允許的，學(xué)生在這過程中就會(huì)思考如何減少干擾對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響，能夠培養(yǎng)學(xué)生科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，但是在仿真實(shí)驗(yàn)中學(xué)生卻無法考慮到這方面的問題。

5.4 仿真實(shí)驗(yàn)在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中應(yīng)用思考

仿真實(shí)驗(yàn)作為一種新型的教育手段，也是科學(xué)研究的一種重要方法，在大學(xué)物理電學(xué)中引入仿真實(shí)驗(yàn)，F(xiàn)lash 加以配合，就能夠提升學(xué)生對(duì)于物理知識(shí)的理解能力，進(jìn)而更好的掌握基本技能。在這過程中也要考慮到傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)和仿真實(shí)驗(yàn)兩者之間的混合教學(xué)，以此來更好的培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力。但是，在這過程中需要意識(shí)到仿真實(shí)驗(yàn)也有著自身的問題，不能夠真正的利用仿真實(shí)驗(yàn)來代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)，只能夠?qū)⑵洚?dāng)做為輔助真實(shí)實(shí)驗(yàn)的方法，不能夠直接代替真實(shí)實(shí)驗(yàn)。在教學(xué)過程中，應(yīng)該將仿真實(shí)驗(yàn)作為學(xué)生預(yù)習(xí)和復(fù)習(xí)的手段，更好的幫助學(xué)生提升自身的水平。教師在教學(xué)過程中也可以結(jié)合仿真實(shí)驗(yàn)來進(jìn)行講解，這樣更加方便學(xué)生觀察，能夠很好的提高教學(xué)效率，取得更好的教學(xué)效果。

6 結(jié)論

總而言之，F(xiàn)lash 在大學(xué)物理電學(xué)仿真實(shí)驗(yàn)中有著非常重要的作用，而仿真實(shí)驗(yàn)本身對(duì)于學(xué)生來說也有著非常大的影響，能夠很好的激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，更好的提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，提高大學(xué)物理教學(xué)的水平。