基于Web3D的網絡虛擬學習情境的設計與實現(xiàn).pdf

1、虛擬現(xiàn)實是當代信息技術應用的重要發(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。隨著我國高等教育規(guī)模由精英型向普及型的過渡，對建設教學實踐情境要求的日益緊迫，也對虛擬現(xiàn)實提出更多更高的期盼?；谶@些態(tài)勢，從理性探討和相應教學課件的開發(fā)兩方面進行研究。 虛擬現(xiàn)實技術與對人空間認知的研究成果的有機結合推進了虛擬現(xiàn)實的研究與開發(fā)。虛擬現(xiàn)實技術，主要為計算機技術和其他工程技術(相應的硬件)。Web3D作為虛擬現(xiàn)實技術

2、的主要代表之一，在近10年中異軍突起，它克服了以HTML技術為主的限于二維空間、沉浸感不強等缺點，以良好的三維性、靈活的交互性以及對硬件資源要求的簡易性等優(yōu)點而被廣泛的應用，成為解決可視化知識學習、創(chuàng)設虛擬情境的有效工具。在近30種虛擬現(xiàn)實技術中，以QuickTimeVR、Cult3D、Shockwavc3D以及頭盔顯示器數(shù)據手套等相應的硬件支持為關鍵技術，可分別有針對性運用于建構桌面虛擬現(xiàn)實、沉浸的虛擬現(xiàn)實和增強現(xiàn)實性的虛擬現(xiàn)實。其中

3、，作為較低成本上較易掌握的Cult3D更受人們的青睞。Cult3D的內核是基于JAVA，還可嵌入JAVA類，利用JAVA類增強交互和擴展，可使開發(fā)的情境更趨人性化和條理化。 虛擬現(xiàn)實技術建構的虛擬現(xiàn)實要適應教育(教學)的要求，還應遵循相關的理論：主要為智能放大理論、虛擬體驗理論、行為主義學習理論和建構主義理論。一個良好的虛擬學習情境，應是虛擬現(xiàn)實技術功用的充分發(fā)揮，相關的教育(教學)理論充分的體現(xiàn)，以及所表達的教育(教學)內容的

4、充分展現(xiàn)。建構主義學習理論是近20年來首先在美國發(fā)展起來的教育(教學)理論。這個理論提出了學習環(huán)境中的四大要素，“情境”、“協(xié)作”、“會話”、和“意義建構”，恰是虛擬現(xiàn)實技術最能充分體現(xiàn)的。就是說，建構主義學習理論與虛擬現(xiàn)實技術的有機結合，將為學生的學習提供有效的促進有意義自我建構的工具?，F(xiàn)在，虛擬現(xiàn)實在軍事演練、高精尖武器的操作訓練、殘疾兒童的康復訓練、航空、航天的心理與生理訓練、仿真教學以及諸如人體手術操作訓練等方面已顯示的巨大功用

5、，這些正是理論、技術、教學內容緊密結合的結果。 如何將Web3D建構的桌面虛擬現(xiàn)實具體運用于教學中?提出了五個方面，或者說有五種類型。一是展示型、二是漫游型、三是過程型、四是操作型、五是游戲型，同時對五種類型從含義、技術、導航、應用幾個方面作了的分析。 結合衛(wèi)生部齲病多媒體課件開發(fā)的課題，基于Web3D技術，在其中齲病治療章節(jié)加入了齲病治療虛擬學習情境模塊，目的是使學生在傳統(tǒng)的觀看實物圖片、3D模型、Flash動畫演示等

6、媒體教學形式外，運用Web3D技術創(chuàng)設具有交互性、沉浸感的虛擬學習情境，更好的發(fā)揮媒體教學的優(yōu)勢，使學生在實際的動手操作中得到更深的體會。 情境教育作為今天實施素質教育的一個重要選擇，有教育發(fā)展的必然因素，也有技術發(fā)展的積極因素。利用Web3D技術進行虛擬學習情景的創(chuàng)設，目前相關研究資料比較少，開發(fā)工具還不完善，許多關鍵技術仍沒很好的解決；網絡教育中各學科中需可視化的教學內容相對比較分散，導致網絡教育中應用Web3D技術廣且雜。