复旦大学物理虚拟仿真实验教学中心

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复旦大学物理虚拟仿真实验教学中心申请表

“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。

虚实结合的实验教学除了可以补充实验课程内容上的不足（很难可持续地开展易耗、高成本、高危性质的教学实验），或者帮助学生做好实验前的预习准备，提高实验课的效率；更可以借助自主开发的实际实验和虚拟仿真相结合的实验项目，发挥实验操作训练和虚拟仿真各自的优势。

通过“虚实结合”的实验教学新模式，我们可以深入挖掘实验现象背后的物理、清晰直观地展示知识难点、详尽地剖析实验技术的精髓，加深学生对实验的理解，让学生在充分理解的基础上做好实验，还能“无成本”地拓宽和加深实验教学的内容，提高实验综合能力培养的水平。

我们在实验教学中引入的虚拟仿真软件包括：电路仿真软件MultiSim；光学系统设计仿真软件：TracePro、Zemax；机械3D设计软件：SolidWorks、ProE；电子光学仿真软件：SimIon；多物理场模拟软件：Comsol；荷能离子轰击固体表面的模拟软件：SRIM和Trim-DYN；高能粒子和物质相互作用模拟软件：Geant 4等；还有MATLAB、Mathmatica、Python等常用的数学工具软件。

为了揭示人体的物理奥秘，利用物理知识开展精确医学诊疗，我们为医学生开设“医学物理与实验”新课程，自主研制了听觉物理、呼吸物理以及血液循环等的虚拟仿真系统投入教学。研制的苹果手机应用软件“Love-Ears”，可以随时随地进行听觉物理相关的虚拟实验；肺呼吸物理仿真模型，可以模拟肺的粘弹性及病理特征，进行肺顺应性曲线的模拟测量；正在建设的血液循环虚拟仿真系统，可以模拟各种心血管疾病形成的物理因素。