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虛擬現實(vr)是一種采用估算技術生成逼真的視覺、聽覺、觸覺一體化的特定范圍的沉溺式交互環境。提高現實(ar)作為vr技術的拓展,是將估算產生的虛擬信息疊加到真實場景,使人們在視覺、聽覺、觸覺等方面提高對現實世界的體驗,具有虛實結合、交互性、浸潤性等特征。
vr/ar技術作為一種能將物理具象知識可視化、情境化的工具,能幫助中學生從宏觀、微觀等多層面認識物理。同時物理化學虛擬仿真實驗平臺,虛擬仿真環境為中學生提供了反映真實實驗的情景,給與中學生參與科學實踐的會。為此,vr/ar技術在物理教學中逐漸開始應用并日趨深入。
5月14日晚上,在浦東學校圖文信息中心919室,物理大學2017級大專生在老師的指導下,進行了“可燃氣彰顯象與極限研究”vr實驗課程。該課程由物理實驗教學中心在校創新創業教育中心的支持下悉心構建,利用當下熱門的vr技術為中學生帶來一堂生動的關于易燃二氧化碳的化學物理實驗課程。這堂課讓中學生身臨其境,體驗了真實的場景,學習了背后的數學物理知識。這也是我校首次在大面積基礎實驗中引入vr教學。
該vr實驗從一個真實的實驗室車禍現場出發,讓實驗者成為一名車禍現場調查員,vr的沉溺式體驗能讓實驗者置身現場,從自身的角度找尋車禍發生的癥結。抽絲剝繭,將各類嫌疑對象一項項排除,*終從現場殘液中找到*可能的罪魁元兇——能形成易燃性蒸氣的有溶劑,并通過液相色譜質譜聯用儀-gcms等分析手段,否認殘液中富含大量,通過實驗確定在空氣中的極限,否認發生的誘因。
“可燃氣彰顯象與極限研究”vr實驗既是一項基礎數學物理動力學實驗,也是重要的安全教育實驗。整個實驗中,中學生獲得了真空的獲得與檢漏、配氣、壓力讀數與校準、高頻火花應用、未知數據粗測、細測和整理等多方面的綜合訓練,在實驗后能確切理解極限的數學意義及其影響誘因。同時,沉溺式的現場體驗令中學生對有了更深刻的感性認識,在今后的學習和工作中都將獲益頗豐。
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