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人类教育总是伴随着生产和科技的进步而发展变革的。尤其是现代教育技术更是一门以现代科学技术的发展为自身发展源动力的学科。在这个以技术为源动力的教育变革过程中,辅助教学手段是教学改革的一个重要方面,从最早的挂图到投影机、幻灯机、录音机再到目前流行的计算机辅助教学,教学手段经历了由静到动的过程,而虚拟现实技术的出现,又将给教育带来一场深刻的变革。
网络化的教学环境是现代教学发展的一个重要方向,而基于积件思想的组合平台逐渐成为当前学校CAI发展的一种新思维。积件思想的核心是人的主体性、教学资源的基元性、可重组性、开放性等。当前对于积件平台的研究正在迅速地展开,人们正在研究针对各种教学资源的积件平台,而且已取得较好的效果。在构建网络化的积件组合平台过程中,VRML作为一种具有交互性的虚拟现实建模语言,作为一种以文本格式来描述HTML三维模拟的语言,因为它的仿真交互性、在低特宽上具有良好的运行能力等特点,越来越多的在教育中得到应用。如今,在教育领域对于图片、图像、声音及.Swf等流媒体格式的积件平台研究已经取得初步成功,但是针对VRML这种资源的积件平台研究却一直停滞不前,基于此,本课题研究了VRML积件系统学习平台的组成和应用模式,并设计开发了其中的部分模块。对完善积件平台的研究作了有益的探索。
本文的研究工作主要从以下几方面开展。
首先,分析我国计算机辅助教育的相关理论基础及发展过程,并对积件思想相关的定义、特点、组成及技术基础等基本理论作了介绍;对积件的本质、评价标准和积件CAI开发的优势做了比较研究。
其次,文章深入研究了积件思想在教育中的发展和应用,对积件平台的构建策略、开发技术、应用策略等问题做了比较系统、深入的研究,对积件教学系统平台开发与应用过程中已出现或可能出现的各种问题提出了自己的看法与意见,并研究了针对VRML文件的积件系统学习平台所涉及的关键技术。
同时,以VRML技术为切入点,详细地介绍了在构建虚拟特性积件素材库中涉及到的VRML相关基础知识点,包括造型节点、事件和路由、坐标系、交互等。并给出了在实践创作中的相关过程和代码。
最后,在以上相关知识的铺垫下,本文分析并研究了具有虚拟特性积件平台的系统组成和基本框架,对其功能和模块进行了分析。最终,基于ASP环境下设计和开发了VRML积件系统学习平台,该积件系统针对VRML资源的特点,设计了适合该类资源的使用模块,提供了具有交互性、共享性、自主性的积件教学平台。
本课题研究开发的针对.wrl格式文件的积件系统学习平台,探索了积件思想在三维虚拟教学资源方面的应用,是对现有积件系统资源类型的补充,也是对积件系统的进一步完善进行的有益探索。