基于組件的虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的面向?qū)ο髮?shí)現(xiàn).pdf

1、自20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，國(guó)際教育界出現(xiàn)了以信息技術(shù)(IT)的廣泛應(yīng)用為特征的發(fā)展趨向，國(guó)內(nèi)學(xué)者稱之為教育信息化現(xiàn)象。在教育信息化的初期是以教材多媒體化的CAI課件為主體，隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的發(fā)展，“虛擬實(shí)驗(yàn)室”技術(shù)孕育而生，和CAI課件相比，“虛擬實(shí)驗(yàn)室”在場(chǎng)景化、交互性等方面有了很大的改善，但是傳統(tǒng)的虛擬實(shí)驗(yàn)室仍然存在著諸多待解決的問(wèn)題：整合性差(實(shí)驗(yàn)無(wú)法在同一場(chǎng)景中完成)，交互性低(仍以按鈕為主)，智能化不

2、足(必須按照預(yù)先設(shè)定好的實(shí)驗(yàn)路徑進(jìn)行)，無(wú)法擴(kuò)展或者幾乎沒(méi)有擴(kuò)展價(jià)值等。 針對(duì)傳統(tǒng)的“虛擬實(shí)驗(yàn)室”的整合性差，本文提出采用一種新的設(shè)計(jì)思路和方法—“虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”技術(shù)，并以“有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)”為對(duì)象開(kāi)發(fā)出的“有機(jī)化學(xué)虛擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)”，包含10個(gè)完整的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)，這10個(gè)實(shí)驗(yàn)都可以在一個(gè)場(chǎng)景中完成；每個(gè)實(shí)驗(yàn)通過(guò)用戶自由搭建實(shí)驗(yàn)裝置、添加藥品，由程序通過(guò)數(shù)據(jù)庫(kù)識(shí)別實(shí)驗(yàn)類別和處理實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，即實(shí)驗(yàn)沒(méi)有固定的實(shí)驗(yàn)路徑體現(xiàn)了平臺(tái)良好的智能化；在

3、實(shí)驗(yàn)儀器搭建過(guò)程中，本文首次提出了采用“感應(yīng)器”技術(shù)來(lái)檢測(cè)“人機(jī)交互”過(guò)程中計(jì)算機(jī)外設(shè)(如鼠標(biāo)，鍵盤(pán)等)的可控敏感程度(強(qiáng)交互性)；為了適應(yīng)教育信息化改革“資源全球化”的趨勢(shì)，平臺(tái)中所有的實(shí)驗(yàn)儀器和藥品均采用組件技術(shù)開(kāi)發(fā)，通過(guò)選擇組件參數(shù)就可以實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)驗(yàn)裝置和實(shí)驗(yàn)藥品的設(shè)計(jì)，在降低二次開(kāi)發(fā)難度的同時(shí)，也縮短了開(kāi)發(fā)時(shí)間；組件化的開(kāi)發(fā)模式也使沒(méi)有編程基礎(chǔ)的有機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)教師同樣可以根據(jù)自己的實(shí)際情況設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)體現(xiàn)了“平臺(tái)”具有更有效的二