基于MATLAB GUI的工程光学虚拟仿真平台建设及其在教学中的应用

创新创业理论研究与实践 ›› 2026, Vol. 9 ›› Issue (10): 166-168.

基于MATLAB GUI的工程光学虚拟仿真平台建设及其在教学中的应用

金雪莹, 单书琳, 张瑞翔

合肥工业大学仪器科学与光电工程学院,安徽合肥 230009

出版日期:2026-05-25 发布日期:2026-07-01
通讯作者: 单书琳（2004—）,女,安徽合肥人,本科在读,研究方向：光学与精密测量,电子邮箱：2022211275@mail.hfut.edu.cn。
作者简介:金雪莹（1991—）,女,满族,安徽合肥人,博士研究生,副教授,研究方向：光学与精密测量。
基金资助:
2024年度国家自然科学基金青年科学基金“模分复用微腔双光频梳大纵深高分辨数字全息测量方法研究”（52375534）; 2022年度合肥工业大学“课程思政”教学改革示范课程“工程光学基础”（KCSZ2022049）

Construction of Engineering Optics Virtual Simulation Platform Based on MATLAB GUI and Its Application in Teaching

JIN Xueying, SHAN Shulin, ZHANG Ruixiang

School of Instrument Science and Opto-Electronics Engineering, Hefei University of Technology, Hefei Anhui, 230009, China

Online:2026-05-25 Published:2026-07-01

摘要/Abstract

摘要： 该文深入探讨工程光学课程教学中的虚实融合教学模式,通过构建可视化、高交互性的虚拟仿真实验教学平台,实现理论教学与实践的深度融合。该文详细阐述该虚拟仿真实验平台的建设过程及其在教学中的应用,能够帮助学生深入理解工程光学中的干涉衍射原理以及光学系统设计方法,提高学生实际工程设计、分析的能力和工程光学课程的教学效果。

关键词: 教学平台, 工程光学, 虚拟仿真实验, MATLAB GUI, 数字全息成像, 全息重建

Abstract: This article explores in depth the virtual real integration teaching mode in the teaching of engineering optics courses. By constructing a visual and highly interactive virtual simulation experimental teaching platform, theoretical teaching and practice are deeply integrated. The construction process of this virtual simulation experimental platform and its application in teaching are elaborated in detail, which can help students deeply understand the principles of interference diffraction and optical system design methods in engineering optics, improve their practical engineering design and analysis abilities, and enhance the teaching effectiveness of engineering optics courses.

Key words: Teaching platform, Engineering optics, Virtual simulation experiment, MATLAB GUI, Digital holographic imaging, Holographic reconstruction

中图分类号:

G642

金雪莹, 单书琳, 张瑞翔. 基于MATLAB GUI的工程光学虚拟仿真平台建设及其在教学中的应用[J]. 创新创业理论研究与实践, 2026, 9(10): 166-168.

JIN Xueying, SHAN Shulin, ZHANG Ruixiang. Construction of Engineering Optics Virtual Simulation Platform Based on MATLAB GUI and Its Application in Teaching[J]. The Theory and Practice of Innovation and Enntrepreneurship, 2026, 9(10): 166-168.

参考文献

[1] 王卫国,胡今鸿,刘宏.国外高校虚拟仿真实验教学现状与发展[J].实验室研究与探索,2015,34(5):214-219.
[2] 侯慧,朱韶华,张清勇,等.国内外高等学校虚拟仿真实验发展综述[J].电气电子教学学报,2022,44(5):143-147.
[3] 欧梦吉. 高校虚拟仿真实验教学项目中学生生成性学习机制与教学设计策略研究[D].南京:南京邮电大学, 2022.
[4] 周魁斌,王秀珍.基于MATLAB GUI的池火灾热辐射特性虚拟仿真实验与可视化教学[J].实验技术与管理, 2022,39(5):82-88.
[5] 苑春苗,张靖林,丁世勋,等.基于虚拟仿真平台的线上线下混合式教学研究[J].高教学刊,2024,10(2):41-44.
[6] 郜中星,马燕,李宁,等.基于MATLAB-GUI的光纤陀螺温度特性虚拟仿真教学平台[J].实验技术与管理, 2022,39(5):76-81.
[7] 苏关东,顾勋,张鹏,等.基于Matlab GUI的渗流力学虚拟仿真实验平台开发[J].实验室研究与探索,2018,37(6): 129-134.
[8] JOCELYN P, E. R M. Learning science in immersive virtual reality[J].Journal of Educational Psychology, 2018,110(6):785-797.
[9] KRASSMANN A, MAZZUCO A, MELO M, et al.Usability and sense of presence in virtual worlds for distance education: A case study with virtual reality experts[C]. Prague, Czech Republic: SCITEPRESS-Science and Technology Publications. Proceedings of the 12th International Conference on Computer Supported Education, 2020: 155-162.
[10] SIMONE G, KARIN L, MARTIN S R.The use of virtual reality alone does not promote training performance (but sense of presence does)[J].Frontiers in Psychology,2020,11:1743.
[11] JAZIAR R, A. T M, JENNIFER F, et al. A systematic review of immersive virtual reality applications for higher education: Design elements, lessons learned, and research agenda[J].Computers & Education,2020,147:103778.

[1]	周金花. 虚拟仿真实验在高校商务英语实训课程中的应用探究[J]. 创新创业理论研究与实践, 2026, 9(8): 176-179.
[2]	杨笑卉, 陈蓥, 杨春玲. 虚拟仿真实验在高等学历继续教育中应用路径优化的研究——基于某大学采矿工程个案的深度分析[J]. 创新创业理论研究与实践, 2026, 9(6): 168-170.
[3]	王磊, 周立. 基于新能源汽车产业链背景的新商科数智化商业综合实践教学平台建设研究[J]. 创新创业理论研究与实践, 2026, 9(4): 19-22.
[4]	尹飞. 泛在学习时代网络在线教学平台建设路径[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(8): 37-41.
[5]	汤泽, 李诗炜, 徐琛. 新工科背景下自动化专业C语言课程教学改革研究[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(7): 46-49.
[6]	张丹秋. 智慧教育时代大学英语教学模式改革研究[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(4): 49-51.
[7]	魏宇虹, 张正. 大模型驱动下的程序设计课程教学改革新路径探索[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(23): 30-32.
[8]	孔繁娟. 高校资产评估专业数字化资源教学平台建设研究[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(22): 66-68.
[9]	陈金容, 姚瑶, 黎尚荣, 张烨琼, 刘莹. 基于形成性评价的独立门诊课程构建[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(18): 53-55.
[10]	李利花, 袁钦. 基于OBE + CDIO模式的立体化课程教学研究[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(18): 158-160.
[11]	李翔, 胡永斌, 周庆. 虚拟仿真实验系统在病理学教学中的应用探索[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(18): 179-181.
[12]	陈俊, 李飞, 李凌凌, 黄皓, 杨之帆. “一流本科专业”建设背景下赛创融合教学实践与探索[J]. 创新创业理论研究与实践, 2025, 8(11): 176-178.
[13]	刘丹, 王菡, 张倩, 王宇琳. 高校融媒体课程建设与应用研究——以创新创业基础课程为例[J]. 创新创业理论研究与实践, 2024, 7(24): 61-64.
[14]	茹泽园, 金美华, 林静, 付海晓, 陆竞艳. 基于数字化教学的口腔组织病理学实验教学平台的构建及应用[J]. 创新创业理论研究与实践, 2024, 7(24): 121-123.
[15]	杨甜, 庄薇. 基于移动教学平台的情境式教学在内科护理学中的创新应用[J]. 创新创业理论研究与实践, 2024, 7(21): 169-172.