基于Web3D的網(wǎng)絡(luò)虛擬學(xué)習(xí)情境的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實(shí)是當(dāng)代信息技術(shù)應(yīng)用的重要發(fā)展，而信息化教育這一新的教育形態(tài)的出現(xiàn)使它更獲得了施展功用的天地。隨著我國(guó)高等教育規(guī)模由精英型向普及型的過(guò)渡，對(duì)建設(shè)教學(xué)實(shí)踐情境要求的日益緊迫，也對(duì)虛擬現(xiàn)實(shí)提出更多更高的期盼?；谶@些態(tài)勢(shì)，從理性探討和相應(yīng)教學(xué)課件的開(kāi)發(fā)兩方面進(jìn)行研究。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)與對(duì)人空間認(rèn)知的研究成果的有機(jī)結(jié)合推進(jìn)了虛擬現(xiàn)實(shí)的研究與開(kāi)發(fā)。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，主要為計(jì)算機(jī)技術(shù)和其他工程技術(shù)(相應(yīng)的硬件)。Web3D作為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)

2、的主要代表之一，在近10年中異軍突起，它克服了以HTML技術(shù)為主的限于二維空間、沉浸感不強(qiáng)等缺點(diǎn)，以良好的三維性、靈活的交互性以及對(duì)硬件資源要求的簡(jiǎn)易性等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛的應(yīng)用，成為解決可視化知識(shí)學(xué)習(xí)、創(chuàng)設(shè)虛擬情境的有效工具。在近30種虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)中，以QuickTimeVR、Cult3D、Shockwavc3D以及頭盔顯示器數(shù)據(jù)手套等相應(yīng)的硬件支持為關(guān)鍵技術(shù)，可分別有針對(duì)性運(yùn)用于建構(gòu)桌面虛擬現(xiàn)實(shí)、沉浸的虛擬現(xiàn)實(shí)和增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)性的虛擬現(xiàn)實(shí)。其中

3、，作為較低成本上較易掌握的Cult3D更受人們的青睞。Cult3D的內(nèi)核是基于JAVA，還可嵌入JAVA類(lèi)，利用JAVA類(lèi)增強(qiáng)交互和擴(kuò)展，可使開(kāi)發(fā)的情境更趨人性化和條理化。 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)建構(gòu)的虛擬現(xiàn)實(shí)要適應(yīng)教育(教學(xué))的要求，還應(yīng)遵循相關(guān)的理論：主要為智能放大理論、虛擬體驗(yàn)理論、行為主義學(xué)習(xí)理論和建構(gòu)主義理論。一個(gè)良好的虛擬學(xué)習(xí)情境，應(yīng)是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)功用的充分發(fā)揮，相關(guān)的教育(教學(xué))理論充分的體現(xiàn)，以及所表達(dá)的教育(教學(xué))內(nèi)容的

4、充分展現(xiàn)。建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論是近20年來(lái)首先在美國(guó)發(fā)展起來(lái)的教育(教學(xué))理論。這個(gè)理論提出了學(xué)習(xí)環(huán)境中的四大要素，“情境”、“協(xié)作”、“會(huì)話”、和“意義建構(gòu)”，恰是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)最能充分體現(xiàn)的。就是說(shuō)，建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合，將為學(xué)生的學(xué)習(xí)提供有效的促進(jìn)有意義自我建構(gòu)的工具?，F(xiàn)在，虛擬現(xiàn)實(shí)在軍事演練、高精尖武器的操作訓(xùn)練、殘疾兒童的康復(fù)訓(xùn)練、航空、航天的心理與生理訓(xùn)練、仿真教學(xué)以及諸如人體手術(shù)操作訓(xùn)練等方面已顯示的巨大功用

5、，這些正是理論、技術(shù)、教學(xué)內(nèi)容緊密結(jié)合的結(jié)果。 如何將Web3D建構(gòu)的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)具體運(yùn)用于教學(xué)中?提出了五個(gè)方面，或者說(shuō)有五種類(lèi)型。一是展示型、二是漫游型、三是過(guò)程型、四是操作型、五是游戲型，同時(shí)對(duì)五種類(lèi)型從含義、技術(shù)、導(dǎo)航、應(yīng)用幾個(gè)方面作了的分析。 結(jié)合衛(wèi)生部齲病多媒體課件開(kāi)發(fā)的課題，基于Web3D技術(shù)，在其中齲病治療章節(jié)加入了齲病治療虛擬學(xué)習(xí)情境模塊，目的是使學(xué)生在傳統(tǒng)的觀看實(shí)物圖片、3D模型、Flash動(dòng)畫(huà)演示等

6、媒體教學(xué)形式外，運(yùn)用Web3D技術(shù)創(chuàng)設(shè)具有交互性、沉浸感的虛擬學(xué)習(xí)情境，更好的發(fā)揮媒體教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，使學(xué)生在實(shí)際的動(dòng)手操作中得到更深的體會(huì)。 情境教育作為今天實(shí)施素質(zhì)教育的一個(gè)重要選擇，有教育發(fā)展的必然因素，也有技術(shù)發(fā)展的積極因素。利用Web3D技術(shù)進(jìn)行虛擬學(xué)習(xí)情景的創(chuàng)設(shè)，目前相關(guān)研究資料比較少，開(kāi)發(fā)工具還不完善，許多關(guān)鍵技術(shù)仍沒(méi)很好的解決；網(wǎng)絡(luò)教育中各學(xué)科中需可視化的教學(xué)內(nèi)容相對(duì)比較分散，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)教育中應(yīng)用Web3D技術(shù)廣且雜。