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[!--downpath--]摘要：本论文通过表述用计算机教学软件制做数学模拟实验软件的过程，展示了借助几何画板制做数学模拟实验的一些综合技能。同时显示了计算机模拟软件便捷的演示功能和强悍的实验数据处理功能。
关键词：数学模拟实验；几何画板；一阶网路的零输入响应；扫描
计算机软件模拟化学实验可以改进传统实验疗效。尤其是它的演示疗效及强悍的实验数据处理功能，大大地提升了化学实验课的教学疗效，借助它来辅助教学，为数学课及化学实验课的教学提供了一种新的教学模式。《几何画板》做出的讲义很适宜用于改进数学难点的教学。它在由函数牵动动画的功能上颇具一格，使做下来的化学讲义既似模拟实验又可以量化地研究问题，始于实验而胜过实验。
因为《几何画板》课件在人机对话时只用键盘操作，而不须要把握计算机专用术语和鼠标操作，因而专心于数学知识而缺乏计算机知识的师生也很容易操作。在使用《几何画板》辅助教学的课堂上，无论是中学生还是来听课的老师，都觉得不到是为显示计算机而用计算机，而是在很容易理解的化学图景面前，你们都沉溺在思索的氛围之中。
计算机辅助教学的理论觉得，因为教学过程不能缺乏班主任对中学生的思想教育和情感作用，也就是班主任的主导作用应与中学生的主体作用并举。所以剖析多媒体教学并不是要用计算机完全替代班主任，而是要借助计算机的优越功能，改进教学的模式，使班主任和中学生都能在教案平台上发挥作用。《几何画板》做下来的化学讲义就是能起到这样的平台作用。
怎样用计算机教学软件《几何画板》制作化学模拟实验，本人在制做过程中用到了一些《几何画板》综合技能，乐意与你们分享。现举例，展开热学实验中“一阶网路的零输入响应”的软件制做过程。
(一)一阶网路的零输入响应实验简介：
电路原理图如图一左上方：
(1)实验目的：
1、研究一阶网路的零输入响应的基本规律十分特性，了解电路参数对相应的影响。
2、学习示波器检测脉冲讯号的基本参数以及一阶网路响应的参数。
(2)仪器设备：
1、脉冲讯号发生器一台；
2、双踪示波器一台；
3、动态电路板一块。
(二)一阶网路的零输入响应实验软件演示界面及功能介绍：
打开实验演示软件，界面如图一：
界面左上方实验原理图，右方是是示波器及检测过程中手动绘出检测的伏安特点曲线。
双击电路原理图的器件(如电流U0或内阻电容C)可输入新的参数。如：双击R出现对话框，输入R为2000欧姆。如图三中下方：
点击扫描按键实验教学在物理中的应用，在示波器屏幕中，新的伏安特点曲线实时画出。如图一右，在示波器上可对比R=1000欧姆及R=2000欧姆时，对应的一阶网路的零输入响应的曲线图。同理，当R=1000欧姆，可输入电容的不同值，即：C=0.001微法，C=0.002微法时从示波器上看一阶网路的零输入响应的输出曲线比较。
通过对比可知：时间常数RC越小，衰减越快；时间常数RC越大，衰减越慢。由此我们可以看见，《几何画板》课件并不是简单地模拟化学现象，而是可以通过连续改变个别热阻，量化地阐述问题的答案。
你还可以便捷的改变电流U0等参数的大小，绘出不同一阶网路的零输入响应的输出曲线。而在计算机软件几何画板上，检测实验数据及处理数据十分便捷、快捷。我们晓得：一阶网路的零输入响应时间常数τ的几何检测方式是：过起始点(0，U0)作一阶网路的零输入响应的曲线的切线，与时间轴交点的横座标即为时间常数τ。
用几何画板在示波器上画图时十分便捷的。我们晓得，过曲线上一点的切线多项式，用点斜式作，斜率为f‘(0)，过点(0，5)的直线等式就是我们所求的切线多项式。做法如下：(1)对图一界面中的f(x)函数表达式点击右键，在快捷菜单中选择行列式，得f’(x)函数表达式；(2)点击菜单：测度----估算---点击f’(x)，取x=0,求得斜率：f’(0)=-2.5。再借助点斜式构建切线多项式。即：点击菜单：图表----新建函数：输入：-2.5*X+5。最后点击菜单：图表---勾画函数,过点(0，5)的f(x)的切线多项式勾画下来了。再选中切线与纵轴的交点(设A点)，选择菜单---测度---横座标，A点的横座标值XA便估算出，即τ的值。
若双击图一中电路原理图的器件(如电流U0或内阻电容C)输入新的参数则对应的一阶网路的零输入响应的函数多项式、切线多项式、曲线图象及τ的值会做相应的改变，剖析上去十分便捷。
《几何画板》课件可以根据化学公式来设定动漫，所以演示的结果比真实实验还要确切，因而班主任无需以“误差影响”来修饰实验结果。
(三)一阶网路的零输入响应实验演示软件制做主要过程简介：
首先在几何画板软件窗口的左上方画出实验原理图实验教学在物理中的应用，在几何画板窗口右方粘贴上述实验所需仪器设备示波器图片。构建富含上述原理图中参数R、C、U0等参数的一阶网路的零输入响应的输出曲线函数。构建过程如下：
新建参数R=1000、C=0.001、U0=5(如图一右上方)，在新建的参数表达式上点击右键，选择：属性---值---无标签。将参数表达式分别拖动到原理图对应位置(如图一)。之后选择参数表达式构建一阶网路的零输入响应的输出曲线函数。如图一(右)：
因绘出的曲线位置在示波器屏幕上，故：先将座标原点移至示波器屏幕上适当位置。考虑U0、RC的变化范围后，适当调节座标轴比列，再将示波器屏幕上的调节好的座标轴的单位及刻度图片抓取(比如用等软件抓去图片)。再在粘贴到原位置，之后隐藏座标轴。
函数中的f(x)代表一阶网路的零输入响应的输出电流，x代表时间，先绘出一阶网路的零输入响应函数图象，由于函数图象是在时间x>0时开始勾画。所以，在一阶网路的零输入响应函数图象上构建电流的最低检测点A和最高检测点B(U0)两个固定点，在其中间建一沿曲线运动的动点u见图二。
将U点移至B点，分别选中点U、A，点击编辑菜单-----操作类按键-----联通，标签设为：“扫描”，构建联通点按键。再选中点u，点击：显示菜单---追踪点，即可在示波器上绘出对应一阶网路的零输入响应函数图象。同样分别选中点U、B点编辑菜单-----操作类按键-----联通，构建联通点按键，速率为“高速”。之后完善上述两按键的系列按键标签为：“扫描”按钮，这个系列按键执行后，U点的轨迹除了可跟踪，执行后U点可回到B点。在构建一系列按键，标签为：“清除扫描轨迹”。其属性设置为：系列动作―同时执行；此按键可消除示波器上的轨迹。最后将A、B、U点及函数图象隐藏。一阶网路的零输入响应电路实验的模拟演示软件就编撰完成。
通过此例，可以学会巧妙借助几何画板软件的一些功能，实现制做化学热学的模拟实验软件。实验中示波器上的显示屏扫描图象随电路参数的改变而实时改变。而且，实验原理图中的所有参数都可以便捷地改变(如：C，R)，实时得出对应的电流、电流显示值、扫描曲线及数据剖析结果。
参考文献
[1]高俊斌.．0语言与程序设计[M].北京:华东理工学院出版，1999.115.
[2]李瀚荪.电路剖析基础[M].上海:高等教育出版社,1993..