复旦大学物理虚拟仿真实验教学中心

“物理CAI课件设计”和“计算物理模拟实验”是我中心的特色课程。基于这些课程,学生在独立开发虚拟仿真实验的过程中,对哪些是描述物理体系的关键参数的理解更加深入,物理体系随参数演化的物理图像也更清晰。这些课程都受到学生的普遍欢迎。

虚实结(jie)合的(de)实验教学(xue)除了可(ke)以补(bu)充实验课(ke)程内容上的(de)不足(很难可(ke)持(chi)续地开(kai)展易耗(hao)、高(gao)成本、高(gao)危性质的(de)教学(xue)实验),或(huo)者帮(bang)助学(xue)生做好实验前的(de)预习准备,提高(gao)实验课(ke)的(de)效率;更可(ke)以借助自(zi)主开(kai)发的(de)实际(ji)实验和(he)(he)虚拟仿真相结(jie)合的(de)实验项目,发挥实验操(cao)作训练和(he)(he)虚拟仿真各自(zi)的(de)优势。

通过(guo)“虚实(shi)结合(he)(he)”的(de)实(shi)验(yan)(yan)(yan)教(jiao)学(xue)(xue)新(xin)模式,我们可以(yi)深入挖掘实(shi)验(yan)(yan)(yan)现(xian)象背后的(de)物理、清晰(xi)直观地展示知(zhi)识难点、详尽地剖析实(shi)验(yan)(yan)(yan)技术的(de)精髓(sui),加(jia)深学(xue)(xue)生(sheng)对实(shi)验(yan)(yan)(yan)的(de)理解,让学(xue)(xue)生(sheng)在(zai)充分理解的(de)基础上做(zuo)好实(shi)验(yan)(yan)(yan),还能“无成本”地拓宽(kuan)和加(jia)深实(shi)验(yan)(yan)(yan)教(jiao)学(xue)(xue)的(de)内容(rong),提高实(shi)验(yan)(yan)(yan)综合(he)(he)能力(li)培养的(de)水平。

我们(men)在实验教(jiao)学(xue)(xue)中引入的虚(xu)拟仿真软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)包括:电路仿真软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)MultiSim;光学(xue)(xue)系统设计仿真软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian):TracePro、Zemax;机械3D设计软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian):SolidWorks、ProE;电子(zi)光学(xue)(xue)仿真软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian):SimIon;多(duo)物(wu)理场模(mo)(mo)拟软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian):Comsol;荷能(neng)离子(zi)轰击固体表(biao)面的模(mo)(mo)拟软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian):SRIM和(he)Trim-DYN;高能(neng)粒子(zi)和(he)物(wu)质相互作用模(mo)(mo)拟软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian):Geant 4等;还有MATLAB、Mathmatica、Python等常用的数学(xue)(xue)工具软(ruan)(ruan)(ruan)件(jian)(jian)。

为了揭(jie)示人(ren)体的(de)物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)奥秘,利用(yong)(yong)物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)知识开(kai)(kai)展精(jing)确医(yi)学(xue)(xue)诊疗,我们为医(yi)学(xue)(xue)生开(kai)(kai)设“医(yi)学(xue)(xue)物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)与实(shi)(shi)验(yan)”新(xin)课程(cheng),自主研(yan)制了听觉(jue)物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)、呼吸物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)以及血液循环(huan)等(deng)的(de)虚拟(ni)(ni)仿真系(xi)统投入教学(xue)(xue)。研(yan)制的(de)苹果手机(ji)应用(yong)(yong)软件“Love-Ears”,可(ke)以随时随地进(jin)行听觉(jue)物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)相关的(de)虚拟(ni)(ni)实(shi)(shi)验(yan);肺呼吸物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)仿真模(mo)型,可(ke)以模(mo)拟(ni)(ni)肺的(de)粘(zhan)弹性(xing)及病理(li)(li)(li)(li)(li)特征,进(jin)行肺顺应性(xing)曲(qu)线的(de)模(mo)拟(ni)(ni)测量;正在建设的(de)血液循环(huan)虚拟(ni)(ni)仿真系(xi)统,可(ke)以模(mo)拟(ni)(ni)各(ge)种心血管疾病形(xing)成的(de)物(wu)理(li)(li)(li)(li)(li)因(yin)素。

“网络(luo)控制(zhi)(zhi)牛(niu)顿(dun)环实验(yan)”和“网络(luo)控制(zhi)(zhi)静电实验(yan)”允许学生在任何时间通过网络(luo)操作(zuo)实验(yan)设(she)备,得(de)到实验(yan)结(jie)果(guo);在建(jian)的(de)“网络(luo)控制(zhi)(zhi)单(dan)摆实验(yan)”则(ze)允许实时测量重力加速度随海(hai)拔(ba)和纬度的(de)变(bian)化。

  • 科罗拉多互动仿真中心:
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