基于WEB3D的虚拟实验及其教学应用研究

发布时间：2017-05-04 19:12

  本文关键词：基于WEB3D的虚拟实验及其教学应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 虚拟实验是一种借助于图形图像、仿真和虚拟现实等技术在计算机上所营造的,可辅助或部分替代甚至全部替代传统实验各操作环节的软硬件操作环境。随着网络教育的蓬勃发展,人们对教育教学质量的提高给予了极大的关注,网络教育中的实验教学是一个关键点。由于通过网络教育教学形式难以开展实验教学,虚拟实验以其自身诸多特点为网络教育中的实验教学提供了一种很好的解决方案。本文正是在对网络虚拟实验的现状进行分析的基础上,对基于网络的虚拟实验的开发与应用问题进行研究,并以国家精品课程“现代教育技术”中的数字投影仪实验和多媒体教室使用实验为例进行实践。 论文首先从网络教育的实验教学这一视角入手,分析了“现代教育技术”公共课实验教学存在的问题,如实验设备的不足、实验时间的冲突等等,提出了虚拟实验的解决方案。该方案不仅可以在一定程度上解决网络教育中实验教学的问题,而且可以促进学生媒体设备操作技能的掌握。 论文第二部分对虚拟实验的相关概念进行阐述,从不同的角度对虚拟实验进行分类。通过文献调研、网络搜寻等方式对国内外的研究现状进行梳理,在对现有网络虚拟实验开发技术进行比较的基础上,结合数字投影仪和多媒体教室使用实验的特征,确定采用VRML技术和Java/Javascript技术进行开发。 论文第三部分分析了虚拟实验开发和教学应用的理论基础,阐述了网络虚拟实验的设计理念和设计原则。 论文第四部分阐述了基于WEB3D的虚拟实验的具体实现过程,介绍了虚拟现实建模语言、Java/Javascript技术、辅助软件3DS MAX与VrmlPad等关键技术,讨论了数字投影仪虚拟实验和虚拟多媒体教室的功能结构和交互设计的实现过程。 论文第五部分首先阐述了传统实验教学和虚拟实验教学的差异,并且分析了从虚拟到现实产生迁移的可能性,结合开发的三维虚拟实验提出一种虚实结合的实验教学方案,最后对虚拟实验教学应用作了简单的评价。
【关键词】：虚拟实验 WEB3D VRML 网络教育 实验教学
【学位授予单位】：浙江师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：G434
【目录】：

• 摘要3-5
• ABSTRACT5-7
• 目录7-9
• 图表目录9-10
• 一、绪论10-15
• (一) 研究背景10-13
• 1. 我国网络教育的发展10-11
• 2. 网络教育呼唤虚拟实验11-12
• 3. 现代教育技术公共课实验教学现状12-13
• (二) 研究的内容与意义13-15
• 1. 研究内容13-14
• 2. 研究意义14-15
• 二、虚拟实验概述15-25
• (一) 虚拟实验15-17
• 1. 虚拟与虚拟实验的概念15-16
• 2. 网络虚拟实验16-17
• (二) 虚拟实验的特点17-18
• (三) 虚拟实验分类18-20
• (四) 国内外研究现状20-23
• 1. 国外研究现状20-21
• 2. 国内研究现状21-23
• (五) 虚拟实验发展方向23-25
• 1. 协作式虚拟实验23-24
• 2. 自适应虚拟实验24-25
• 三、网络虚拟实验的理论基础25-32
• (一) 网络虚拟实验教学应用的理论基础25-29
• 1. 戴尔“经验之塔”理论25-26
• 2. 迁移理论26-28
• 3. 独立与自主学习理论28-29
• (二) 网络虚拟实验的设计原则29-32
• 1. 设计理念29-30
• 2. 设计原则30-32
• 四、基于WEB3D的虚拟实验的开发32-54
• (一) 实验开发技术线路32-34
• (二) 相关关键技术34-41
• 1. VRML技术34-38
• 2. Java/JavaScript技术38-39
• 3.3 DStudio MAX与Vrm1Pad39-41
• (三) 数字投影仪虚拟实验41-50
• 1. 虚拟实验功能与结构41-42
• 2. 虚拟实验的几何建模42-46
• 3. 虚拟实验的交互实现46-50
• (四) 多媒体教室使用的虚拟实验50-54
• 1. 实验概述50-51
• 2. 虚拟实验的几何建模51-52
• 3. 虚拟实验的交互实现52-54
• 五、虚拟实验在网络教学中的应用──以“现代教育技术”国家精品课程实验为例54-61
• (一) 传统实验教学和虚拟实验教学54-56
• (二) 虚拟到现实的迁移56
• (三) 虚实结合的实验教学方案56-58
• (四) 对虚拟实验教学应用的评价58-61
• 六、研究总结与后续工作61-63
• (一) 研究总结61-62
• (二) 局限及其后续研究62-63
• 参考文献63-66
• 致谢66-67
• 攻读硕士学位期间的成果67-68

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 李兵;;基于X3D数字电路虚拟实验的构建及教学模式研究[J];湖南第一师范学院学报;2012年05期

2 李珊平;;课程专题网络调查研究:基于建构主义理论[J];市场周刊(理论研究);2013年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 朱万侠;《摄影技术》网络虚拟实验平台的设计与开发[D];华中师范大学;2011年

2 董晓辉;甘肃省高校虚拟实验发展服策略研究[D];西北师范大学;2010年

3 陈明明;桌面虚拟实验中学习者知识建构和迁移的影响因素研究[D];浙江师范大学;2011年

4 马薇;三维多功能动态GC虚拟实验室新构建模式的研究[D];大连理工大学;2010年

5 刘婉妮;计算机通信虚拟实验系统的研究与设计[D];西安建筑科技大学;2010年

6 刘艳玲;基于Flex的中学化学虚拟实验系统的设计与实现[D];东北师范大学;2010年

7 马寅春;面向中学物理的虚拟实验平台的设计与实现[D];山东师范大学;2010年

8 阮丽娜;基于Virtools的中学计算机硬件虚拟实验的研究与设计[D];四川师范大学;2010年

9 潘淼;虚实互动的在线组网实验平台的研究和设计[D];东华大学;2013年

10 仇宾;Web3D技术及其在网络教学中的研究与应用[D];北京林业大学;2013年

  本文关键词：基于WEB3D的虚拟实验及其教学应用研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：345647