虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)含義背景目的意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀資料

1、虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)含義背景目的意義及國內(nèi)外現(xiàn)狀1含義、背景、目的、意義1.1虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)含義1.2虛擬實(shí)驗(yàn)發(fā)展背景狀況1.3虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的意義2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀1含義、背景、目的、意義1.1虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)含義虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與真實(shí)實(shí)驗(yàn)臺(tái)類似。用來供學(xué)生自己動(dòng)手配置、連接、調(diào)節(jié)和使用實(shí)驗(yàn)儀器沒備進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)允許根據(jù)平臺(tái)上提供的器材自由搭建任意合理的典型實(shí)驗(yàn)，或?qū)嶒?yàn)系統(tǒng)案例。典型實(shí)驗(yàn)通常是由精通相關(guān)課程的教師設(shè)計(jì)的。要求學(xué)生在此基礎(chǔ)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)可滿足教師對(duì)各層次實(shí)驗(yàn)教學(xué)的需求。虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)也為學(xué)生自由搭建實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｐ吞峁┝丝赡?。學(xué)生可通過虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)動(dòng)手操作。1.2虛擬實(shí)驗(yàn)發(fā)展背景狀況隨著計(jì)算機(jī)多媒體

2、技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)的迅速發(fā)展，信息時(shí)代的學(xué)習(xí)、生活方式都發(fā)生了重大變革。作為培養(yǎng)和提高學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力、觀察能力、分析問題和解決問題能力等方面有著先天優(yōu)勢的實(shí)驗(yàn)教學(xué)是高校教育改革的關(guān)鍵問題之一。目前，我國傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)不足、實(shí)驗(yàn)資源不均衡，學(xué)生創(chuàng)新能力不足，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境研究與建設(shè)有利于解決當(dāng)前實(shí)驗(yàn)教學(xué)中存在的問題。研究材料來源于“中國知識(shí)資源總庫” ，時(shí)間從 2005 年至 2009 年 1 月公開發(fā)表的主題中含有“虛擬實(shí)驗(yàn)”的期刊論文、會(huì)議論文以及學(xué)位論文，共 437 篇，以下從發(fā)表時(shí)間，研究內(nèi)同兩個(gè)方面進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。從時(shí)間上看虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境研究受到的關(guān)注程度 如表1所示：從三個(gè)時(shí)間

3、段檢索的論文數(shù)量來看，近幾年虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的研究已經(jīng)得到了眾多學(xué)者的廣泛關(guān)注?？梢?，對(duì)于虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的研究已經(jīng)成為當(dāng)前教育研究一個(gè)新熱點(diǎn)。表1三個(gè)時(shí)間段檢索的論文數(shù)量從內(nèi)容上看虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境研究的現(xiàn)狀及其分析 通過對(duì)2005年以來檢索的437篇期刊論文、會(huì)議論文以及學(xué)位論文進(jìn)行研究內(nèi)容分析可以發(fā)現(xiàn)，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的研究主要集中在以下幾個(gè)方面：虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)與系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與開發(fā)、虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)、虛擬實(shí)驗(yàn)的教學(xué)研究及虛擬實(shí)驗(yàn)相關(guān)開發(fā)技術(shù)研究等，在檢索的論文中各個(gè)方面的研究內(nèi)容所占比例情況如圖1所示。圖1虛擬實(shí)驗(yàn)研究內(nèi)容情況1.3虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)的意義信息技術(shù)的蓬勃發(fā)展已經(jīng)使部分虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的

4、設(shè)計(jì)與開發(fā)成為現(xiàn)實(shí)，并在一定的理論指導(dǎo)下應(yīng)用于實(shí)踐，使各類虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成為可能。而且，虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的研究與實(shí)現(xiàn)，極大地降低了實(shí)驗(yàn)室建設(shè)成本，緩解了由于財(cái)政壓力給實(shí)驗(yàn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)環(huán)節(jié)帶來的不利影響，有利于學(xué)生實(shí)踐操作能力的培養(yǎng)，因此，虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)境的研究也就具有了極大的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)效益，從而引起了更多學(xué)者、專家的關(guān)注。2 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀目前用于實(shí)驗(yàn)教學(xué)的計(jì)算機(jī)虛擬實(shí)驗(yàn)軟件非常豐富，加上高校計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)資源，為虛擬實(shí)驗(yàn)的開設(shè)提供了必要的基礎(chǔ)條件。目前國內(nèi)的虛擬實(shí)驗(yàn)室研究還處于萌芽階段，國外已經(jīng)有很多大學(xué)進(jìn)行了這方面的研究。印地安那州立大學(xué)的MBL化學(xué)實(shí)驗(yàn)室該實(shí)驗(yàn)室在給新生開化學(xué)實(shí)驗(yàn)課時(shí)用計(jì)算機(jī)來輔助做這樣一些事，用計(jì)算機(jī)采集與分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，用計(jì)算機(jī)展示實(shí)驗(yàn)，在網(wǎng)上發(fā)布相關(guān)的實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)材料。芝加哥伊利諾伊大學(xué)數(shù)字化有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室該實(shí)驗(yàn)室充分利用網(wǎng)絡(luò)資源，在網(wǎng)上提供了一系列的實(shí)驗(yàn)教學(xué)指導(dǎo)：在線實(shí)驗(yàn)教材；實(shí)驗(yàn)教學(xué)時(shí)間表；實(shí)驗(yàn)測評(píng)方法、形式、時(shí)間；虛擬實(shí)驗(yàn)；相關(guān)教學(xué)資源的鏈接等。他們還用計(jì)算機(jī)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)教學(xué)的教務(wù)管理?？_萊納州立大學(xué)的LAAP（Learn Anytime Anywhere Physics）他們利用Java技術(shù)建立了基于Web的探