發(fā)布時間：2017-03-26 04:03

  本文關鍵詞：物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：在各級學校的學科教學中,實驗一直都是與教學息息相關的重要活動之一。物理實驗是物理教學中必不可少的重要環(huán)節(jié),它能夠幫助學習者鞏固理論知識,培養(yǎng)學習者解決問題的能力、創(chuàng)新能力。物理虛擬實驗能夠緩解實驗教學的壓力,與傳統(tǒng)實驗有機地結合在一起,提高物理實驗教學質量。但現(xiàn)有的物理虛擬教學軟件仍存在一定的問題,如何進行科學有效的系統(tǒng)決策,優(yōu)化虛擬實驗系統(tǒng),還需要不斷的探索。 本研究以物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)為研究對象,以文獻研究法、問卷調查法及案例分析法等為研究方法,總結概括了物理虛擬實驗的國內外研究現(xiàn)狀。通過對物理虛擬實驗教學應用情況進行調查,分析現(xiàn)有物理虛擬教學軟件的優(yōu)點與存在的問題,并在建構主義理論、情境認知理論等的指導下,結合具體案例的分析,提出了物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計策略,力圖為物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計與開發(fā)提供科學且行之有效的策略,彌補系統(tǒng)的不足之處,優(yōu)化虛擬實驗系統(tǒng),從而提高物理實驗教學效果。 本研究的主要內容包括： 第一,論述了研究背景和物理虛擬實驗的國內外的研究現(xiàn)狀。 第二,對本研究所涉及到的虛擬實驗和桌面虛擬現(xiàn)實技術等相關概念進行了論述,包括虛擬實驗的內涵、特點、分類等,桌面虛擬現(xiàn)實技術的含義、實現(xiàn)技術及常見類型。 第三,以問卷的形式,對物理虛擬實驗教學應用情況進行調查,客觀分析了現(xiàn)有物理虛擬教學軟件的優(yōu)缺點,為物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計提供了客觀依據(jù)。 第四,在學習理論的指導下,依據(jù)調查分析結果,從視覺效果、交互認知、學習資源、學習情境及反饋評價等方面,提出了優(yōu)化設計的策略。 第五,以大學物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)為例,論述了教學系統(tǒng)設計與實施的一般過程,探討了系統(tǒng)設計的組織結構及功能。
【關鍵詞】：物理虛擬實驗 桌面虛擬現(xiàn)實技術 虛擬仿真實驗系統(tǒng) 策略 交互
【學位授予單位】：揚州大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：G434;O4-4
【目錄】：

• 摘要2-3
• Abstract3-5
• 目錄5-7
• 圖表目錄7-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景8-9
• 1.2 國內外研究現(xiàn)狀9-12
• 1.2.1 國外研究現(xiàn)狀9
• 1.2.2 國內研究現(xiàn)狀9-12
• 1.3 研究思路與研究方法12-14
• 1.3.1 研究思路12-13
• 1.3.2 研究方法13-14
• 第二章 相關概念的界定14-22
• 2.1 虛擬實驗概述14-15
• 2.1.1 虛擬實驗的內涵14
• 2.1.2 虛擬實驗的特點14-15
• 2.1.3 虛擬實驗系統(tǒng)的分類15
• 2.2 選用的主要技術——桌面虛擬現(xiàn)實技術15-20
• 2.2.1 桌面虛擬現(xiàn)實技術的含義16-17
• 2.2.2 桌面虛擬現(xiàn)實的實現(xiàn)技術分析17-18
• 2.2.3 桌面虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)的常見類型18-20
• 小結20-22
• 第三章 物理虛擬實驗教學應用情況調查分析22-28
• 3.1 調查目的22
• 3.2 問卷設計及分析22
• 3.3 調查對象22
• 3.4 調查結果分析22-26
• 3.4.1 基本情況22-23
• 3.4.2 真實實驗與虛擬實驗的實驗效果對比23-24
• 3.4.3 影響虛擬實驗效果的因素24-25
• 3.4.4 虛擬實驗學習效果分析25-26
• 小結26-28
• 第四章 物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計策略28-42
• 4.1 設計策略的理論依據(jù)28-31
• 4.1.1 建構主義理論28
• 4.1.2 情境認識理論28-29
• 4.1.3 認識彈性理論29-31
• 4.2 物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計原則31-32
• 4.2.1 情境性原則31-32
• 4.2.2 科學性原則32
• 4.2.3 交互性原則32
• 4.2.4 開放性原則32
• 4.3 設計策略的具體分析32-41
• 4.3.1 優(yōu)化視覺效果的設計策略33-36
• 4.3.2 交互認知的設計策略36-37
• 4.3.3 學習資源的設計策略37-38
• 4.3.4 學習情境的設計策略38-40
• 4.3.5 反饋、評價的設計策略40-41
• 小結41-42
• 第五章 教學系統(tǒng)的組織結構及功能設計--以大學物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)為例42-48
• 5.1 大學物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的需求分析42-43
• 5.1.1 大學物理實驗的重要性42
• 5.1.2 大學物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的功能定位42-43
• 5.2 大學物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計43-44
• 5.2.1 系統(tǒng)的設計目標43
• 5.2.2 系統(tǒng)特征43
• 5.2.3 系統(tǒng)組織結構設計43-44
• 5.3 教學設計分析44-45
• 5.3.1 學習者特征分析44-45
• 5.3.2 虛擬仿真實驗教學目標45
• 5.3.3 自主學習策略設計45
• 5.3.4 虛擬實驗反饋與評價45
• 小結45-48
• 第六章 研究總結和后續(xù)研究方向48-50
• 6.1 研究總結48
• 6.2 研究不足及后續(xù)研究方向48-50
• 參考文獻50-52
• 附錄52-54
• 致謝54-56

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 馬黎君;對物理虛擬實驗教學的幾點思考[J];北京教育(高教版);2004年05期

2 劉露;;熠熠發(fā)光的虛擬現(xiàn)實技術[J];百科知識;2011年01期

3 孫芳芳;楊麗;;虛擬現(xiàn)實技術在實踐中的應用研究[J];長春大學學報;2010年10期

4 曹賢中;何仁生;王鋒;鄭忠梅;徐小雙;;基于認知彈性理論的教學設計模式[J];電化教育研究;2008年01期

5 張建武;孔紅菊;;虛擬現(xiàn)實技術在實踐實訓教學中的應用[J];電化教育研究;2010年04期

6 崔向平;;虛擬現(xiàn)實技術在學習者情感教育中的應用探究[J];甘肅聯(lián)合大學學報(社會科學版);2011年04期

7 江南,俞高宇;桌面虛擬現(xiàn)實技術研究及其應用[J];國土資源遙感;2002年03期

8 徐學軍;高校實驗教學要加強學生創(chuàng)新能力的培養(yǎng)[J];經濟師;2004年04期

9 吳長帥;朱琦;李兆君;;近十年虛擬現(xiàn)實技術在教育領域的相關研究論文綜述[J];計算機教育;2011年10期

10 胡圣武,潘正風;虛擬現(xiàn)實技術的應用及其需要解決的問題[J];礦山測量;2004年01期

中國博士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 朱敏;虛擬實驗與教學應用研究[D];華東師范大學;2006年

中國碩士學位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 翟峰;虛擬實踐教學環(huán)境的設計與實現(xiàn)[D];西安電子科技大學;2010年

2 冀巧玲;基于VR-Platform的中學物理虛擬實驗的設計與開發(fā)[D];山東師范大學;2011年

3 李美娜;初中物理力學虛擬實驗系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D];東北師范大學;2011年

4 黃鑫;基于VR技術的虛擬教學應用研究[D];華中師范大學;2005年

5 魏萌;VR技術在物理實驗中的應用探究[D];華東師范大學;2006年

6 林建強;虛擬現(xiàn)實技術在大學物理研究性實驗教學中的應用研究[D];廣西師范大學;2008年

7 李洋;虛擬現(xiàn)實技術在遠程教育領域的應用研究[D];吉林大學;2008年

8 姚俊峰;大學物理虛擬實驗操作技能自動測評系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D];吉林大學;2009年

9 宋宗升;基于VRML的中學物理虛擬實驗的設計與實現(xiàn)[D];曲阜師范大學;2009年

10 李璐;虛擬仿真實驗室應用于初中物理實驗教學的理論與實踐研究[D];陜西師范大學;2009年

  本文關鍵詞：物理虛擬仿真實驗系統(tǒng)的設計研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：268223