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网上三维在教育领域的应用研究及实现

汪燕  
【摘要】:Web3D 是基于Internet 的、依靠软件技术实现的桌面级虚拟现实技术。它把交互技术和网络技术进一步融合,具有很强的交互性,有利于发挥学习者的主体作用和学习者之间的协作。与沉浸式虚拟现实相比,Web3D 能以较低的成本获得一定程度的虚拟体验。所以,Web3D 在教育教学领域有着十分广泛的应用前景,逐渐成为教育设计者关注的焦点。 本文从理论和实践两方面探讨了Web3D 在教育领域应用的相关问题。 (1)理论方面。论文首先在考察Web3D 定义和发展历程的基础上,概述Web3D 技术及其应用;然后从理论角度剖析Web3D 与智能放大理论、行为主义学习理论、建构主义学习理论之间的关系;同时通过研究网上三维广告的虚拟体验理论,提出了将其应用到教学设计中的设想。 (2)实践方面。为贯彻基础教育重视研究性学习,倡导自主探究、实践体验和合作交流的学习方式等新课程理念,设计、开发基于Java 的“电流的磁效应”Web3D 作品。本作品提供了“电流的磁效应”实验所需的环境和实验模型。学习者通过简单的交互操作,可以清晰地观察通电直导线和通电螺线管周围磁场的空间分布,以及磁场方向和电流方向之间的关系。学习者还可以改变电流方向,并从不同方位观察其周围磁场的变化。此外,本作品力求激发学习者兴趣,并为学习者充分交流与协作创造条件。在开发的过程中,笔者分析遇到的具体问题,给出适当的解决方案。如通电直导线和通电螺线管模型及其它们周围的磁场情况不同,绘制的解决方案不同。 论文的结尾部分分析了本研究的特色和创新之处,指出不足和今后进一步可能的研究方向。


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