多媒体教学课件制作中虚拟实验的设计陈代武(娄底师范高等专科学校计算机系湖南娄底417000国防科技大学研究学者)【摘要】虚拟实验设计是多媒体课件设计的重要内容。本文阐述了虚拟实验的特点和设计原则，通过“电流”、“欧姆定律”虚拟实验设计的实例，探讨了用Authorware设计虚拟实验的方法。【关键词】虚拟实验；课件；AuthorwareDesignofVirtualExperimentinMCAICoursewareCHENDaiwu(DepartmentofComputerScience,LoudiTeachersCollege,LoudiHunan417000)Abstract:Designofvirtualexperimentisanimportantsubstanceinthedesignofmulti-mediacourseware.Thecharacteristicsanddesignprincipleofvirtualexperimentarepresentedinthispaper.Throughthesamplesforvirtualdesignof"current"and"Ohm'sLaw",thedesignmethodofvirtualexperimentbyAuthorwareisalsostudied.Keywords:VirtualExperiment;Courseware;Authorware1、引言在计算机普及的今天，多媒体教学课件集图文声像于一体，展现出了它无可比拟的教学优势。而一般的多媒体课件中常偏重于理论内容的设计，实验内容则考虑较少。实验教学历来是教学的一个重要组成部分，真实实验在培养学生动手操作能力、观察能力、分析问题和解决问题的能力方面发挥的作用是不容否定的。但是，由于受物质和技术条件的限制，还有很多问题，不好进行真实实验，只能进行模拟实验（或称虚拟实验）。用计算机进行虚拟实验目前已在教学和科研中发挥了巨大作用，引起人们的高度重视。各种仿真系统、虚拟平台相继诞生。以三维交互技术、环境建模技术、高性能计算技术为核心的虚拟现实技术已广泛用于虚拟战场、飞行员训练等国防军事方面。在国外，已有一些优秀的仿真软件。如加拿大InteractiveImageTechnologies公司的ElectronicsWorkbench(简称EWB电子工作台)，美国Microsim公司的Pspice系列软件，美国Analogy公司的Saber软件等。像EWB软件，它具有齐全的虚拟电子设备和元器件、直观方便的操作界面和十分强大的分析功能，已在相关专业的电子技术课实验中使用。目前，虚拟实验方面的仿真软件还远不能满足教学的需求，需要广大教学工作者根据教学实际去探索、研究、开发。复旦大学沈元华教授对国内28所中上水平的大学在普通物理实验中使用计算机的情况进行调查，发现在普通物理实验中使用计算机比例仅为4.5%，远低于发达国家。这里只是说使用计算机，可推测用计算机进行虚拟实验的就更少了。其实，用计算机来设计有关虚拟实验也并非难事。作为一种尝试，本人对用Authorware6.0设计虚拟实验的方法进行了探索，并成功地设计了“电流”和“欧姆定律”虚拟演示实验。本文先阐述了虚拟实验的特点和设计原则，然后论述用Authorware6.0设计虚拟实验的方法。1图1电流实验程序流程2、虚拟实验的特点虚拟实验是利用计算机及仿真软件来模拟实验的环境及过程，让学生通过计算机操作来做实验，从中学习和掌握应从实验中获得的知识，以代替或加强传统开出的真实实验。虚拟实验一般为图形界面，操作方便，交互性强，直观形象，真实准确。其优点是显而易见的：能模拟宏观或微观领域中无法用常规实验直接观察的实验；模拟那些用真实实验有危险的实验；模拟用真实实验所需仪器非常昂贵的实验。虚拟实验可以反复使用降低了材料消耗，可以交互控制实现双向交流，可以安装复制扩大实验规模，可以缩短时间提高教学的容量。3、虚拟实验设计的原则在进行虚拟实验设计时要考虑几个原则：必要性原则，可行性原则，可控性原则，直观性原则，经济性原则。必要性原则：并不是所有的真实实验都要设计成虚拟实验，设计虚拟实验的目的是为了利用虚拟实验的优势来克服传统真实实验某些方面的局限性或缺点，所以在实验内容的选择上要考虑是否有必要设计成虚拟实验。可行性原则：由于进行虚拟实验需要一定的软硬件条件和计算机专业知识，并不是所有的真实实验均能设计成虚拟实验，它将受诸多条件限制，在进行设计时要考虑现有物质条件和技术条件。可控性原则：实验过程需要人的参与和操作，在设计虚拟实验时在要考虑人机交互，要方便人的参与和控制。直观性原则：实验过程中往往有数据的输入...
