基于Web3D多媒体网络教学应用研究

论文摘要

众所周知,多媒体技术、虚拟现实和网络技术是计算机教育应用的三大热点领域。多媒体技术和网络技术目前已经较深入地走进教育,并产生了良好的效果:而虚拟现实作为一项异军突起不久的新技术,目前在教育领域的应用还处于研究探索阶段。如何使虚拟现实技术走进课堂,走进学生,让其和教育更紧密的结合起来,发挥其技术上的独特优势,体现其教育应用的价值,是当前广大教育工作者需要探究的一个问题。由于计算机和网络技术的不断发展,我们可以把基于Internet的三维虚拟技术引入到网络教育当中,为网络教育开发基于虚拟现实的多媒体教学资源和建构个性化教学环境,从而丰富和促进网络教育的发展。在传统多媒体课件的基础上,应用虚拟现实建模语言(VRML),把虚拟现实嵌入到传统的各种多媒体课件中,也可以创设虚拟实验室,优化教学,使多媒体技术和虚拟现实技术紧密结合起来,即使传统多媒体课件获得了新的发展,又使虚拟现实技术走进了课堂,被学生所了解,创设了一个虚拟现实教育应用的新途径。本文在对各种教学理论研究的基础上,探讨了其在多媒体网络教学建设中的指导作用。引入Web3D技术,设计了基于VRML程序设计语言的多媒体交互课件及虚拟实验室。(1)相关教学理论研究,为技术的运用奠定理论基础分析了人本主义、建构主义的哲学意义,探讨了各种理论在网络教学设计中的指导作用,形成了基于多种教学理论的多媒体网络教学建设框架。(2)VRML开发技术的分析,为交互课件和虚拟实验室的设计实现奠定了技术基础详细分析VRML语言的技术优势,并且介绍了VRML的课件制作以及实例,探讨了VRML的工作原理及使用条件,然后说明了将VRML文件嵌入多媒体课件的三种方式,为建设交互式多媒体课件和虚拟实验室开拓了技术思路,为设计提供了技术路线和技术指引。(3)原型开发综合运用相关教学理论,融合了教学的交互理念、人本理念,充分发挥VRML的技术优势—简单、快捷、容易上手,开发了基于Web3D的多媒体交互式课件和虚拟实验室。多媒体网络教学向智能化、全球化方向发展。所谓智能超媒,就是将人工智能技术与超媒体的信息组织、管理方式结合在一起而形成的智能型信息处理技术。在智能超媒体教学系统中,ICAI模块可以利用超媒体提供的友好界面来激发学生的学习兴趣和学习动机,同时还可以利用超媒体向学生提供图文声像并茂的解释信息,对学生进行有针对性指导。基于Internet的新型教学,突破了局域网多媒体教学在资源、距离、规模上的限制,将多媒体网络教学推向全球,“开放大学”、“虚拟学校”、“全球教室”等一批新型的教育教学系统迅速发展。未来的多媒体网络教学在Web3D技术的指引一下会发挥的淋漓尽致!

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 我国网络教学现状
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 国外研究动向
• 1.2.2 国内研究成果
• 1.3 本课题研究内容和研究方法
• 1.3.1 研究内容
• 1.3.2 研究方法
• 1.4 论文组织
• 第2章 相关理论基础
• 2.1 相关教学理论
• 2.1.1 建构主义理论
• 2.1.2 人本主义学习理论
• 2.2 网络课程开发标准
• 2.3 教学理论和建设标准对网络课程的综合支持
• 2.4 本章小结
• 第3章 VRML技术拓展—Web3D技术
• 3.1 关于Web3D
• 3.1.1 Web3D技术应用与教学
• 3.1.2 Web3D对教学系统带来的影响
• 3.1.3 主要Web 3D技术简介
• 3.2 关于三维全景摄影
• 3.2.1 三维全景摄影概念
• 3.2.2 三维全景摄影发展
• 3.2.3 三维全景摄影在教学的应用
• 3.3 Web 3D发展方向及应用前景
• 3.4 本章小结
• 第4章 应用VRML制作多媒体课件
• 4.1 虚拟现实技术
• 4.1.1 虚拟现实特征
• 4.1.2 有关VRML
• 4.1.3 我国虚拟现实教育应用的现状
• 4.2 应用VRML制作多媒体课件的优势和可行性
• 4.2.1 应用VRML制作多媒体课件的优势
• 4.2.2 应用VRML制作多媒体课件的可行性
• 4.3 VRML课件的制作及实例
• 4.3.1 VRML具体工作原理及使用条件
• 4.3.2 VRML文件嵌入传统多媒体课件的方式
• 4.4 本章小结
• 第5章 应用VRML制作虚拟实验室
• 5.1 技术基础—VRML程序设计语言
• 5.1.1 VRML是真正的动态交互
• 5.1.2 VRML是国际标准
• 5.1.3 较低的系统配置需求
• 5.1.4 制作工具不断推出
• 5.1.5 插件支持
• 5.1.6 压缩格式支持
• 5.1.7 实现机制
• 5.1.8 VRML中的节点
• 5.2 VRML中较为深入的几个概念
• 5.2.1 VRML交互性
• 5.2.2 技术特征
• 5.3 基于VRML的虚拟实验室
• 5.3.1 设计虚拟实验室关键方法
• 5.3.2 虚拟现实技术在虚拟实验中的作用
• 5.4 技术特征
• 5.5 嵌入一个自动组装电脑的演示操作
• 5.6 重要技术原理
• 5.7 本章小结
• 第6章 总结与展望
• 6.1 本文所做的主要工作
• 6.2 后续工作
• 6.3 多媒体网络教学展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间的研究成果