發(fā)布時(shí)間：2020-10-16 04:35

　　 在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中，實(shí)驗(yàn)教學(xué)與理論教學(xué)的方式是有區(qū)別的。理論課的許多課程是通過(guò)遠(yuǎn)距離的多媒體教學(xué)手段完成的；而實(shí)驗(yàn)的基點(diǎn)是學(xué)生必須親自動(dòng)手實(shí)踐，因此相對(duì)于遠(yuǎn)程教育的理論教學(xué)模式而言，它是近距離性的。這樣，在遠(yuǎn)程教育中就產(chǎn)生了實(shí)驗(yàn)教學(xué)與遠(yuǎn)程教學(xué)模式不適應(yīng)的狀況。因此如何改變這種狀況，在現(xiàn)代遠(yuǎn)程教育中開(kāi)展遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的課題。 相對(duì)于傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)不受時(shí)空限制，以其安全性、交互性和開(kāi)放性而受到廣泛的關(guān)注。近年來(lái)，計(jì)算機(jī)媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬儀器技術(shù)迅速發(fā)展，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建虛擬實(shí)驗(yàn)室已經(jīng)成為可能，遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)已成為遠(yuǎn)程教學(xué)研究的重要方面。 虛擬實(shí)驗(yàn)是依托“虛擬現(xiàn)實(shí)”技術(shù)而產(chǎn)生和發(fā)展的一種實(shí)驗(yàn)?zāi)Ｊ�。所謂虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，就是充分利用高性能的計(jì)算機(jī)硬件與軟件資源及各類(lèi)先進(jìn)的傳感器的一種集成技術(shù)，其主要技術(shù)構(gòu)成為實(shí)時(shí)三維圖形生成的技術(shù)、多傳感交互技術(shù)以及高分辨率顯示技術(shù)等。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠生成實(shí)時(shí)的、具有三維信息的虛擬環(huán)境，實(shí)驗(yàn)者可以像在真實(shí)世界中一樣地與該環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)操縱和相互交流。 虛擬實(shí)驗(yàn)一般是通過(guò)虛擬實(shí)驗(yàn)室而進(jìn)行的。所謂虛擬實(shí)驗(yàn)室，是指由虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)生成的一類(lèi)適于進(jìn)行虛擬實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，包括相應(yīng)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境、有關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器設(shè)備、實(shí)驗(yàn)對(duì)象以及實(shí)驗(yàn)信息資源等。虛擬實(shí)驗(yàn)室可以是某一現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室的真實(shí)實(shí)現(xiàn)，也可以是虛擬構(gòu)想成的實(shí)驗(yàn)室。在虛擬實(shí)驗(yàn)室中，實(shí)驗(yàn)者感覺(jué)到他似乎是在真正的現(xiàn)實(shí)實(shí)驗(yàn)室里近距離進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)操作。 要對(duì)實(shí)際實(shí)驗(yàn)教學(xué)進(jìn)行最大程度的模擬，必須對(duì)實(shí)驗(yàn)設(shè)備，實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象等進(jìn)行虛擬，同時(shí)必須處理虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境與用戶的交互，對(duì)用戶正確或錯(cuò)誤的實(shí)驗(yàn)過(guò)程做出響應(yīng)的反映，這應(yīng)該是一個(gè)完整的體系。但是，由于各種因素的制約，目前對(duì)具體的技術(shù)在體系中具體環(huán)節(jié)的應(yīng)用研究的多，例如，如何利用VRML語(yǔ)言進(jìn)行虛擬儀器和虛擬實(shí)驗(yàn)環(huán)境的開(kāi)發(fā)等，而對(duì)整個(gè)體系結(jié)構(gòu) 八 碩士學(xué)位論文 父喘環(huán)y 川n5幾R(shí)’s刀壓批 中各個(gè)模塊的功能，構(gòu)成和采用的關(guān)鍵技術(shù)，模塊間的相互關(guān)系和連接方式的 研究較少。因此，虛擬實(shí)驗(yàn)的開(kāi)發(fā)往往沒(méi)有一種指導(dǎo)模式，只能由計(jì)算機(jī)軟件 開(kāi)發(fā)人員來(lái)進(jìn)行，開(kāi)發(fā)的虛擬試驗(yàn)系統(tǒng)也缺乏通用性。 本文通過(guò)分析不同性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)教學(xué)，從中抽象出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般過(guò)程、特 點(diǎn)和要求，結(jié)合計(jì)算機(jī)多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬器技術(shù)，提出了一種可能 的網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)。 第一章對(duì)實(shí)驗(yàn)教學(xué)的功能、任務(wù)、方法作了詳細(xì)的論述，指出現(xiàn)階段傳統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)不再符合現(xiàn)代教學(xué)理論和遠(yuǎn)程教育的要求并指明虛擬實(shí)驗(yàn)教學(xué)是其 發(fā)展方向： 第二章分析了兩個(gè)比較具有代表性的虛擬實(shí)驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室實(shí)現(xiàn)方式，并指出其 優(yōu)缺點(diǎn)； 第三章抽象出實(shí)驗(yàn)教學(xué)的一般過(guò)程、特點(diǎn)和要求，并結(jié)合計(jì)算機(jī)多媒體技 術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與虛擬器技術(shù)，提出網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)的體系結(jié)構(gòu)。對(duì)組成網(wǎng)絡(luò)虛擬 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的元件庫(kù)、策略庫(kù)和實(shí)驗(yàn)者信息庫(kù)的構(gòu)成進(jìn)行探討，提出建庫(kù)的規(guī)范 方法和數(shù)據(jù)庫(kù)與功能模塊的接口。 第四章介紹”8255并行按口應(yīng)用實(shí)驗(yàn)’·網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。它按照網(wǎng) 絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)的體系結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。
【學(xué)位單位】：華中師范大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2003
【中圖分類(lèi)】：G434
【部分圖文】：

MASTER’51’HESIS第二章遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)例研究算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，很多研究機(jī)遠(yuǎn)程實(shí)驗(yàn)教學(xué)的研究，也產(chǎn)生了許多成果。下面將介紹兩。Ev1ab系統(tǒng)Ev1ab簡(jiǎn)介是一個(gè)基于虛擬空間的三維電子線路實(shí)驗(yàn)環(huán)境，目前已初步幾個(gè)電路模型的設(shè)計(jì)和編碼工作。通過(guò)Evlab系統(tǒng)，學(xué)生實(shí)驗(yàn)中常見(jiàn)的儀器操作方法，并對(duì)基本實(shí)驗(yàn)電路有更加深

噪噪聲發(fā)生器器和和加法器器圖2一6實(shí)驗(yàn)軟件結(jié)構(gòu)d.實(shí)驗(yàn)操作當(dāng)學(xué)生訪問(wèn)遠(yuǎn)程控制實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)網(wǎng)站，首先經(jīng)瀏覽器觀察到數(shù)字信號(hào)平均實(shí)驗(yàn)遠(yuǎn)程教學(xué)系統(tǒng)主頁(yè)(見(jiàn)圖2一7)，網(wǎng)頁(yè)上安排了實(shí)驗(yàn)的相關(guān)內(nèi)容，目的、原理、應(yīng)用、裝置的連線(Flash制作的動(dòng)畫(huà))、內(nèi)容和步驟、等。如實(shí)驗(yàn)使用說(shuō)明圖2一7實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)主頁(yè)

3.用于存儲(chǔ)模擬數(shù)據(jù)初始條件和邊界條件以及實(shí)驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。這幾個(gè)部分的緊密禍合就組成了一個(gè)虛擬實(shí)驗(yàn)室。如圖3一1所示。虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)是對(duì)三層B/S體系結(jié)構(gòu)的具體應(yīng)用。在虛擬實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)中，服務(wù)器端(功能層)通過(guò)軟件技術(shù)對(duì)各種實(shí)驗(yàn)環(huán)境和實(shí)驗(yàn)元件進(jìn)行仿真，并接收來(lái)自客戶端(表示層)的實(shí)驗(yàn)操作請(qǐng)求，根據(jù)客戶端不同的實(shí)驗(yàn)請(qǐng)求，讀取數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器中的相應(yīng)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)層)，調(diào)整儀器的狀態(tài)，模擬產(chǎn)生實(shí)驗(yàn)的現(xiàn)象，輸出對(duì)應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。3.2.2網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)體系結(jié)構(gòu)本文提出了一個(gè)網(wǎng)絡(luò)虛擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的模型，它建立在基于WEB的B/S的體系結(jié)構(gòu)之上。整個(gè)體系結(jié)構(gòu)以數(shù)據(jù)庫(kù)為中心分為三層，劃分的依據(jù)是用戶的三級(jí)管理模式或用戶的任務(wù)和權(quán)限的不同。管理員具有最高的權(quán)限
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