文档介绍：曲阜师范大学
硕士学位论文
基于VRML的中学物理虚拟实验的设计与实现
姓名:宋宗升
申请学位级别:硕士
专业:教育技术学
指导教师:马秀峰
20090401
摘要关键词:虚拟实验;中学物理实验;;技术已丌始在教育领域中广泛应用,引发了一场从教育观念、内容、方法、手段到模式、过程的全方位深刻变革。作为先进信息技术教育手段的虚拟实验也逐渐引入到教育教学领域,丰富了实验教学的内容,完善了实验教学的理论体系。作者在考察了中学物理实验教学现状的基础上,分析了丌发中学物理虚拟实验的必要性,探究了丌发虚拟实验的虚拟现实技术,设计并实现了基于的中学物理虚拟实验系统,对系统实现的关键技术进行了深入的分析和研究,通过专题网站的形式对虚拟实验系统进行了集成和发布。该系统包含的六个虚拟实验遵循教学设计的模式,系统地展现了实验的原理、步骤、目的、器材、操作过程和结果等内容。虚拟实验在技术上实现的情境性、高交互性和沉浸性等特点,有利于提高学习者的学习兴趣和学习效率,在一定程度上弥补了传统实验教学的不足,具有较好的的应用推广价值。论文共包括七章,在第一章中通过问卷调查,分析了目前中学物理实验教学中存在的二章中分析了虚拟实验的概念、类别、发展历史及特点,研究了用于开发虚拟实验的多种,提出了融合利用这些技术制作中学物理虚教学及中学物理虚拟实验系统的特点,确定了中学物理虚拟实验系统所涵盖的实验项目,分析了中学物理虚拟实验系统的功能要求和性能要求;在第四章中,在前一章对中学物理虚拟实验系统需求分析的基础上,设计了实用的中学物理虚拟实验系统,并以交流发电机虚拟实验为例,详细地分析了该实验的概要设计及详细设计;第五章描述的是中学物理虚拟实验系统的实现,以交流发电机虚拟实验为例详细地阐述了该实验各模块的丌发过程,同时介绍了实现各中学物理虚拟实验及虚拟实验室漫游的关键技术;在第六章中,根据使用对象的不同,开发了两套针对不同用户的中学物理虚拟实验专题网站捎肁动态网页技术开发而成以供校园网发布使用和采用纯静态网页技术开发而成以供普通用户单机使用载⒎⒌男槟馐笛榻辛思煞⒉迹⑻教至酥醒锢硇槟馐笛榈氖褂们熬埃在第七章中对研究工作做了总结和展望。籎在科学技术飞速发展的今天,以计算机技术、网络技术和通信技术为代表的现代信息问题,针对这些问题提出了相应的解决对策,指出了物理实验教学信息化的必要性;在第虚拟现实技术拟实验的观点;第三章是对中学物理虚拟实验系统进行了总体分析,分析了中学物理实验
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图目录图实验室数目的使用情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯一图实验室设备的完善情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验原理模块流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验器材模块流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验演示模块流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验结果模块程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图实验室、桌子及部分仪器模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验原理界面的翻页功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯だ孕泵嫘槟馐笛椤图筇⒆呃燃案餍∈笛槭摇图实验网站模块图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟实验网站首页⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图虚拟实验网站的软件下载页面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟实验网站的虚拟相关页面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟实验网站的留言板页面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图影响教师不做实验的因素⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯..图实验课时的安排情况⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟实验系统体系结构图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟实验模块图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图虚拟实验主流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验步骤模块流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图实验连线模块程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图开始实验模块程序流程图⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图磁铁、电阻模型⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图固定位置的面板⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验器材的显示器材说明功能⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯图实验连线界面⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯.图实验演示视频⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯