虛擬現實在機械基礎教學中的應用研究(PDF 51頁)

內容摘要
第一章緒論
網絡化教育代表了教育改革的一個發展方向，已經成為現代教育的一個特
征，並對教育的發展形成新的推動力。虛擬現實技術是運用計算機對現實世界進
行全麵仿真的技術，它能夠創建與現實社會類似的環境，從而能夠解決學習媒
體的情景化及自然交互性的要求，在教育領域內有著極其巨大的應用前景，可
以預言，虛擬現實技術將是繼多媒體、計算機網絡之後，在教育領域內最具有
應用前景的“明星”技術。因此，虛擬現實技術將使傳統教學產生翻天覆地的
變化，基於VRML的虛擬現實係統正成為人們的研究熱點之一。
《機械基礎》作為一門專業基礎課，涉及知識麵廣，同時課程內一些構件的
運動原理，工作特性及結構設計等也較為複雜。
虛擬現實技術(Virtual Real ity)是指利用三維圖形生成技術、多傳感
交互技術以及高分辨顯示技術等綜合性信息技術，生成三維逼真的虛擬環境。
虛擬技術在教育領域具有其它媒體不可比擬的“真實性’’優勢，主要在於具備
以下幾個特點：①主體沉浸性②自然交互性③物體自主性④全麵感知性。
《機械基礎》是職業高中機械(機電)類專業的一門專業基礎課，涉及知
識麵廣，內容涉及到構件的靜力分析、構件的承載能力分析、常用機構、常用
機械傳動等有關“力學”‘‘機械原理”和“液壓傳動”多方麵的內容n引，同時課
程內一些構件的運動機理，工作特性及結構設計等也較為複雜。在傳統的教學
中一般采用模型演示等方法，課堂教學往往枯燥乏味難懂，學生的學習興趣低，
教學效果難以提高。而課程的很多內容和技術需要情景化，實時化的教學手段
來完成，如在機械機構的認知實驗中需要認知許多不同的機構，從而了解機構
的運動狀態，通過親身經曆能加速這一過程和鞏固所傳授的知識，但是在傳統
的課堂教學由於場所和實習條件的限製很大程度製約了教學的質量，抑製了學
生的創造能力。為此利用虛擬現實技術是最有效的。
如果利用虛擬現實技術在《機械基礎》教學中建立教學模擬，利用虛擬現
實技術來表現傳統的機構和動態，把實驗過程和現象生動直觀地呈現在學生麵
前，為學生提供他們體驗和觀測的環境，那麼《機械基礎》教學的課堂不再是
單調枯燥的、教學效果不顯著的課堂。而是充滿活力、充滿智慧、充滿希望的課堂。
因此把虛擬現實應用到《機械基礎》教學中不但可以創新真實情景，實現
形象化教學，有利於創新思維能力的培養，而且對促進教學模式的變革，實現
網絡化教學的探索和實踐都有十分重要的意義。
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