基于VRML的中學物理虛擬實驗的設計與實現(xiàn).pdf

1、在科學技術飛速發(fā)展的今天，以計算機技術、網(wǎng)絡技術和通信技術為代表的現(xiàn)代信息技術已開始在教育領域中廣泛應用，引發(fā)了一場從教育觀念、內容、方法、手段到模式、過程的全方位深刻變革。作為先進信息技術教育手段的虛擬實驗也逐漸引入到教育教學領域，豐富了實驗教學的內容，完善了實驗教學的理論體系。 作者在考察了中學物理實驗教學現(xiàn)狀的基礎上，分析了開發(fā)中學物理虛擬實驗的必要性，探究了開發(fā)虛擬實驗的虛擬現(xiàn)實技術，設計并實現(xiàn)了基于VRML的中學物理虛

2、擬實驗系統(tǒng)，對系統(tǒng)實現(xiàn)的關鍵技術進行了深入的分析和研究，通過專題網(wǎng)站的形式對虛擬實驗系統(tǒng)進行了集成和發(fā)布。該系統(tǒng)包含的六個虛擬實驗遵循教學設計的模式，系統(tǒng)地展現(xiàn)了實驗的原理、步驟、目的、器材、操作過程和結果等內容。虛擬實驗在技術上實現(xiàn)的情境性、高交互性和沉浸性等特點，有利于提高學習者的學習興趣和學習效率，在一定程度上彌補了傳統(tǒng)實驗教學的不足，具有較好的的應用推廣價值。 論文共包括七章，在第一章中通過問卷調查，分析了目前中學物理實

3、驗教學中存在的問題，針對這些問題提出了相應的解決對策，指出了物理實驗教學信息化的必要性；在第二章中分析了虛擬實驗的概念、類別、發(fā)展歷史及特點，研究了用于開發(fā)虛擬實驗的多種虛擬現(xiàn)實技術(包括3D MAX、VRML、JAVA等)，提出了融合利用這些技術制作中學物理虛擬實驗的觀點；第三章是對中學物理虛擬實驗系統(tǒng)進行了總體分析，分析了中學物理實驗教學及中學物理虛擬實驗系統(tǒng)的特點，確定了中學物理虛擬實驗系統(tǒng)所涵蓋的實驗項目，分析了中學物理虛擬實驗

4、系統(tǒng)的功能要求和性能要求；在第四章中，在前一章對中學物理虛擬實驗系統(tǒng)需求分析的基礎上，設計了實用的中學物理虛擬實驗系統(tǒng)，并以交流發(fā)電機虛擬實驗為例，詳細地分析了該實驗的概要設計及詳細設計；第五章描述的是中學物理虛擬實驗系統(tǒng)的實現(xiàn)，以交流發(fā)電機虛擬實驗為例詳細地闡述了該實驗各模塊的開發(fā)過程，同時介紹了實現(xiàn)各中學物理虛擬實驗及虛擬實驗室漫游的關鍵技術；在第六章中，根據(jù)使用對象的不同，開發(fā)了兩套針對不同用戶的中學物理虛擬實驗專題網(wǎng)站(采用AS