PhET互动仿真实验软件与科学实验教学[本站推荐]

第一篇：PhET互动仿真实验软件与科学实验教学[本站推荐]

PhET互动仿真实验软件与科学实验教学

虚拟实验软件以其逼真、准确、交互性强的特点,将信息技术与科学课程实验教学高度整合,为弥补传统实验教学的不足提供了广阔的空间。PhET系列互动仿真软件便是其中一例,它是由美国科罗拉多大学的一个小组开发的一组仿真互动虚拟实验软件,包括物理、化学、生物、地理以及数学等科目,主要基于Java和Shockwave、Flash技术开发。所有软件经严格测试和评估后发布在其官方网站http://phet.colorado.edu/上供用户免费下载使用,并在全球范围展开应用推广和教学效果研究,已有50余个国家和地区参与其中并进行软件的本地语言化,简体中文的汉化工作也在进行中,具体参见官方网站上的其他语言链接:http://phet.colorado.edu/simulations/translations.php。

该软件主要是研究仿真技术如何改进物理及其他理科教学,通过趣味互动帮助学生理解深涩难懂的概念以及蕴藏的数理关系,提高学生学习的兴趣;研究如何使用仿真软件更加有效,并听取各地师生的反馈不断改进。因此,在同类软件中更具优势,现以物理学科中的几个例子加以说明。

●气球和浮力

该仿真实验研究气体的性质、压强、体积和温度的关系,在箱体中设置一个气球,学生可以向箱体打气提高压强,滑动箱体封盖减小压强,推动挡板改变箱体体积以及给箱体加热,察看各种参数的变化和气球的运动情况。

学生既可以仅控制一个变量,也可以控制多个变量,体会控制变量法的真实含义,还可以变气球为氦气球、热气球等,在趣味、轻松同时又能启发思考的环境下愉快地研究气体的性质。

●直流电路组装套件

电路是电磁学教学的难点,直流电路是电路的基础,学生学习的难点之一是书本上简化的电路图无法指导实际中的电路应用,而PhET的直流电路组装套件中所有的仪器和元件都和实际非常接近,在连接上也可随意摆放,元件还可以在实际图形和图符之间转换。另外,学生还可以改变各个元件的参数大小,例如电阻的阻值大小、灯泡的电阻大小、电池的电压大小等,灵活地组织各种电路,仿真模拟现实中的各种情况,即刻察看电路的运行,通过仿真模拟实验,学生接触实际电路时便很容易理解。

●交流发电机原理

该仿真实验充分考虑学生的认知规律,由五个小实验组成,分别是棒状磁铁、感应线圈、电磁铁、变压器和发电机。从磁铁、磁力线、磁场、运动切割磁力线产生感应电流,到电流产生磁场等,一步步帮助学生将知识融合,综合运用到最后理解发电机的原理。

●波的形成演示

可直观地看到波如何在一根绳子上产生并传播。

以上实例是PhET网站上几个具有代表性的仿真实验,文字难以描述其逼真性和互动性,读者可从网站上下载运行体验其魅力。需要说明的是,用户的计算机需要安装Java运行环境,该软件可从http://www.xiexiebang.com/网站上免费下载安装。

交互式仿真软件尽管功能越来越强大,但需要注意的是:它绝不可能替代动手操作的实验,只能作为补充,用于动手实验前后以帮助预习,或加深对实验的理解。

第二篇：电子仿真与实验听课感想

学院：外国语学院姓名：钱璐瑶学号：备注：

电 子 仿 真 与 虚 拟 实 验

听课感想

201011020323

（未选课）加名字 作为专业是日语的学生，说实话在课堂是所讲的一些很专业性的知识我并不是很懂。但是虽然如此，我还是每次坚持去上课。转眼间这门选修课就要结束了，现在我来谈谈自己上课后的一些感想。有些感想是结合在网上找的有关这门课程的资料来完成的。因为我是非专业，所以里面的一些内容如果有不当之处，还请老师能够谅解和指正。

通过这几堂课的学习。我收获很多，发现，原来虚拟的电路图其实是可以帮助解决生活中的很多的问题。其实虚拟的东西，也可以成为很有价值的东西。关于这一点我们都有所体会。就比如我们学习所需要的那个软件就需要花好几十万去购买。当然，物有所值，因为有了这个软件，我们就可以节省很多材料，也可以预测很多花费。

我们可以设计很多电路，可以在不用花一点材料的情况下去预算花费。这样节省了许多不必要的开支。我们的资源为此也得到了合理的分配。

其实我更深的感受是这样的，这几趟的来来回回，我基本上知道了，这门课程主要讲的知识。了解了电路的设计以及各种电子元件的独立的作用。

让我印象深刻的是组合逻辑电路模块。组合逻辑电路模块此模块为组合逻辑电路,是数字电路的核心内容之一,内容包括组合逻辑电路分析、设计及常用集成电路,常用集成电路主要包括编码器、译码器、加法器、数据选择器、数值比较器等常用集成电路及其各种应用。

此模块中,通过模拟,提供了完整的实例,形象地展示了电路的分析和设计过程,加深了理解。特别对于各种常用集成器件,通过各种信号模拟,展示出各种集成器件的引脚、特征及应用情况,更形象、更直观,便于理解各种集成模块的功能,而又不必过分关注其内部结构。

还有一些元件也让我打开也自己的视野。电阻，示波器，二极管，三级管，等等一系列的元件。就如触发器来作为一个例子。

触发器模块此模块内容主要包括基本RS触发器、同步触发器(同步RS触发器、D触发器及同步JK触发器)、主从JK触发器(主从RS触发器、维持——阻塞边沿D触发器、主从JK触发器、T触发器及T′触发器)。

触发器具有记忆功能,是构成时序电路的基础,掌握其内容是学习时序电路的基本要求,但部分触发器结构复杂难理解,因此,本部分主要从功能角度出发,弱化结构要求。

通过信号灯的变化描述触发器的变化过程,即触发器何时保持原态,何时置0、置1,何时进行状态翻转,结合触发器特征表,非常容易理解触发器功能及其实现条件。

在电路设计中，我们有一个不可避免的问题会遇到。就是脉冲波。脉冲波，其实我在高中的时候就知道这个东西的存在，它是以脉冲的形式，向目标发送一段一段的信号。所以称之为脉冲波。脉冲产生整形与模/数及数/模转换模块模块包括555集成电路、模/数及数/模转换,由于脉冲的产生整形与模/数及数/模更为抽象,理解起来难度更大,因此,通过形象化的模拟,使学生能够理解其概念、意义及过程,达到预期目标。

通过信号模拟,可以形象看出A/D转换过程是通过采样、保持、量化、编码四步完成,同时可以把数字量和模拟量进行对应观察,更容易理解两者的关系。设置了正弦波、三角波、锯齿波、方波信号,通过多种不同信号的变化加深理解。通过对信号频率的设置,体现出频率的变化对信号采集的影响,充分理解采样频率。

脉冲波的总类如此之繁多，但是我们只要掌握了它的基本原理，也就基本上会了。所以说万变不离其宗就是这个道理。

经过一学期的理论知识学习，我感觉到了动手能力的重要性，由于模电这么课本身就很抽象，单凭在脑海里去感受是很难真正学会的，就比如一个简单的放大器，没有实物很难体会到放大功能，因此，实验和模电是分不开的。本学期我们进行了几次模电的实验，通过实验结果可以更好的体会到理论知识，虽然我几次实验的结果并不理想，有的根本没做出结果，但是我还是觉得模电离不开动手，即便是把理论知识背的滚瓜烂熟，也不一定在将来的工作中能灵活运用，所以以后的学习中应多注重这发面的培养。

有人说现在是数字的时代，低频模拟电路已经过时了，其实不然，低频模拟电路是电力工程类各专业的基础课，它是研究各种半导体器件的性能，电路及应用的学科。低频模拟电路主要讨论的是线性电路。模拟电路时学习电信类学生的一门最基础的课程，无论是强电还是弱电。同时模拟电路也是工程应用的基础，在工程实践中被广泛的应用。因此，无论是从对后续课程的影响还是工程应用来说，模拟电路都是必须的学好的，影响着你以后的发展。

模拟电路学好了，也便于我们学习后面的课程，将来我们还要接触到数字电路，模拟电路是数字电路的基础，对于学习强电的同学来说，学好模电亦是学好电力电子的基础课程，电力电子亦是模电在强电领域的延伸，它用到了很多模电的思想和分析方法。对学习弱电的学生来说，模拟电路是学习通信电路，射频电路，微波电路的基础，可以毫不夸张的说，只要是电信类的同学，离开了模电就什么都难以学好。

从基础学起吧，首先应该了解各种电子元器件的功能和工作原理，然后学着去使用它们。

试着接触一些简单的模块电路，比如放大电路，运放电路，滤波电路等，任何复杂的电路都可以分解成若干模块电路，每个模块电路又是由一个个的元器件组成，不断的学习和慢慢的积累。这样才可以慢慢的掌握。我觉得，主要是增加基础知识的储备，比如，常见的电子元器件及其工作原理、应用电路、计算公式，这些是设计电路所必须掌握的，然后，还需要进行思维拓展，多看些常见的电路，理解其构思，剩下的就是积累，对所学的电路进行归类、总结，然后再利用模拟仿真软件，或是实际搭建电路来加深理解和记忆，以我个人经验来说，没有三年五载的付出，只能掌握皮毛，最多可以看懂电路，设计电路还是很有难度的。这个领域还真不容易，就与是否能冶炼出优质钢材、与半导体工艺等等一样。在数学领域、在外语领域，经历广、学历高就有优势，高职称对各种档次的问题都能手到病除、迎刃而解。而模拟电路，一个三极管的放大电路，就有许许多多的搭建方式，电路就有复杂的参数搭配，没有解析式，依赖电路仿真软件、集成电路设计软件并不具备优势；电路的设计缺陷不是软件分析就能表现出来，要到实践中去检验，而出了故障，未必就能找出有限的解决措施。在行家里手面前，直接能暴露出博士后导师的基础缺失，而且并不是实践时间长、设计生产产品数量大、产值高就能掩盖地、就能提升设计能力地、就能深刻认识其本质地。

看似很简单的要求和电路，到了实际电路却纠结了漫长的时间往往还是久攻不克、称为疑难顽症。其实无论是模拟电路设计，还是数字电路设计，凡是得心应手者，都有着深广的空间思维能力，对于各种元器件的特性有着比书本知识更为广泛和深刻的认识。这在用全模拟电路搭建出一般人认为只有单片机才能实现的功能挑战中才能取胜，才能降低成本、方可设计出具备市场竞争力的集成电路。

学习是一件很快乐的事情，因为，通过学习，我们获得了很多知识，或许我们以后用不到这些，但是却开拓了我的视野，至少以后要是遇到这方面的事情，我还是懂一些的。其次是认识到自己的局限性，学的东西越多，才会发现自己懂得越少，对于那句话，其生也有涯，而知也无涯有了更加清醒的认识。但是很遗憾的是，我没有在有限的时间里，把这门课程完全学懂，这是我自身的原因，或许也有一些客观的因素。这让我觉得有一些遗憾。也许我以前有接触过这些。虽然知道电路，电路元件，以及脉冲波。但是还是没有很好的完全掌握老师所教的知识。一开始觉得和高中的物理中的电路图没多大的区别，所以觉得自己会了，可是之后，却知道，是自己太疏忽了，有一些元件的功能，我都不知道，甚至有一些元件我几乎都没听说过。当然，还有电路中的误差，我也知道，实际中的电路和设计中的电路不是完全相同的。因为，在实际生活中，会遇到很多很多的因素，从而影响到电路的误差，比如温度，湿度，等等一系列的因素，要是事先没有纳入考虑范围的话，就可能造成很大的损失。所以说，虚拟电路设计，绝对是一个生活当中不可或缺的，非常实用的软件。

第三篇：实验四 虚拟邮局仿真与分析

实验四 虚拟邮局仿真与分析 建立概念模型 1.1系统描述

这是一个邮局内部信件处理系统的模拟。模拟邮局在处理各方送来的信件时内部的处理流程，由于邮局处理信件必须先将信件过滤分类，但是现实中邮件种类繁多，因此本模型仅将邮件分成国内信件与国外信件。信件到达后，依其类型给予2种不同类型(用不同颜色区分)，经由传送带到达处理器处理，此步骤主要是把信件按照其不同的类型分开来，再分别送到不同的货架上等待邮车运送出去。在此仅考虑内部分类处理部分，故外送部分在这个模型中不做讨论。

1.2系统数据

产品到达：随机产生两种类型的产品，分布呈正态分布，平均每15秒到达一个产品，标准差为2秒。

产品加工：平均加工时间1秒，分布呈正态分布，标准差为0.5秒 产品运送：使用两辆叉车，装载和卸载时间均为3秒 建立Flexsim模型 第1步：调整传送带的布局

将两条传送带各增加弯曲的一小段，并调整布局。

第2步：连接端口

第3步：给发生器指定临时实体的到达速率和到达种类

产品到达：随机产生两种类型的产品，分布呈正态分布，平均每15秒到达一个产品，标准差为2秒。

2种不同类型(用不同颜色区分)。

第4步：设置处理器处理时间及输出

产品加工：平均加工时间1秒，分布呈正态分布，标准差为0.5秒 输出：类型号为1的送第1个端口，类型号为2的送第2个端口

第5步：加入两台叉车将临时实体分别从暂存器送到货架。

注意两个步骤。

第6步：两辆叉车，装载和卸载时间均为3秒 3 模型运行 4 模型分析

用实验控制器求叉车1和叉车2一小时搬运的平均数量，重复运行3次。问为什么要重复运行？

第四篇：高中物理理论教学与实验教学的互动论文

摘要:在当前高中物理教学过程中，大部分教师未认识到实验教学与理论教学的互动与能动关系，从而在一定程度上影响了高中物理教学水平。基于此，本文着重探究高中物理理论教学与实验教学的互动与能动关系，为提高高中物理教学水平提供重要的理论基础。

关键词:高中物理；理论教学；实验教学

在高中物理新课程深化改革中，非常重视学生动手实践能力的培养。因此，应该在强化学生认识物理理论知识的基础上，加强对学生的动手实践能力进行培养，充分凸显理论教学与实验教学的互动与能动关系，激发高中学生学习物理知识的积极性，从而有效提高高中物理教学水平。

一、理论教学为开展实验教学作铺垫

在高中阶段，物理学科是一门非常重要的课程。高中物理知识与实际生活紧密相连，所以高中学生应全面掌握物理理论知识，以便更好地解决实际生活中存在的问题。通常情况下，在高中物理教学中，通过理论知识的学习，能够让学生学会自主探究物理概念的规律，从而为开展实验教学作好铺垫。虽然高中物理理论教学过程较为沉闷，缺乏生气，难以充分调动学生的学习积极性，但是理论教学却是高中物理教学中非常重要的一个过程。物理理论知识的学习，能够帮助学生更好地解决实际问题，而在理论知识学习的基础上开展实验教学，更有助于激发学生的学习兴趣，让学生深入灵活地掌握理论知识，有效提高高中物理的教学质量。为了满足新课程改革的要求，教师应转变传统物理教学中忽视实验教学的观念，充分认识到物理实验教学的重要性，在理论教学的基础上开展实验教学，从而有效提高高中物理教学水平。

二、实验教学能调动学生学习理论知识的兴趣

“兴趣是学生学习的主要动力”。在每个人的成长过程中，由于环境和自身条件等因素，从而导致每个人的兴趣爱好不同，在人生道路上的追求也就不尽相同。一般情况下，当一个人对某一件事物产生强烈的兴趣之后，都会竭尽全力将这件事做好。尤其是在当前高中物理教学过程中，教师应在强化学生认识物理理论知识的基础上，加强对学生动手实践能力的培养，充分凸显理论教学与实验教学的互动与能动关系，激发高中学生学习物理知识的积极性。然而，高中物理实验教学能够充分调动起学生的学习积极性，让学生通过物理实验逐渐探究出物理规律和物理概念原理，感受到高中物理知识学习的乐趣，从而取得较好的课堂教学效果。此外，在高中物理实验教学过程中，通过学生探究发现物理学习的问题，能够全面提高学生的物理知识水平和综合能力。

三、实验教学能够帮助学生

理解和掌握理论知识在高中物理教学中，由于物理知识存在一定难度，如果要求学生死记硬背理论知识，不但浪费了课堂教学时间，而且无法取得良好的教学效果。因此，针对高中物理的学习，强化实验教学，能够取得良好的教学效果。通常情况下，对物理理论知识的理解学习方法较多，其较为普遍的就是针对理论知识的实验学习，通过开展实验教学将教材中抽象的理论知识直观呈现在学生面前，让学生从根本上掌握物理知识的概念和定律，强化学生对物理定律和概念的理解和应用，从而加深对物理理论知识的理解。同时，由于高中物理知识教学涉及生活中各方面的问题，如电学、力学和测量工具等，通过开展实验教学，有利于将教材中的概念和定律合理地与实际生活问题紧密结合起来，从而帮助学生掌握更多的物理知识，逐渐提高学生独立思考、实际操作的能力。

四、理论教学与实验教学相辅相成在高中物理教学中，如果单纯重视理论知识教学，其课堂氛围较为沉闷枯燥，而通过开展实验教学能够在一定程度上增加物理课堂教学的趣味性，两者相辅相成，可以激发学生学习物理知识的兴趣。在高中物理实验教学中，学生通过亲自动手进行实验探索，不仅有利于学生掌握高中物理的理论知识，而且有利于提高学生的独立思考、自主探究能力。因此，在高中物理教学中，通过将理论教学与实验教学有效结合起来，能够让学生掌握基本的物理理论知识，培养学生的独立自主能力，从而提高学生的综合素质。综上所述，在高中物理教学中，教师应该充分认识到理论教学与实验教学的互动与能动关系，两者相辅相成，相互促进，能从根本上提高高中物理教学水平，培养学生的独立思考和动手实践能力，促进学生全面发展。

第五篇：仿真科学与技术学术研讨会会议日程

仿真科学与技术学术研讨会会议日程

（11.01-05，福州阿波罗大酒店）

中国系统仿真学会

（11.01-05，福州阿波罗大酒店）

中国系统仿真学会

（11.01-05，福州阿波罗大酒店）

中国系统仿真学会

学会联系人：张平刘诗璇

学会联系电话：010-823***24119***