2008-12-4 15:10:26

 

主办单位
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-.首都信息发展股份有限公司
-.中国国家培训网
 
 

 

 

 

土木工程类网络课程中的虚拟环境应用

汪德江,叶志明,宋少沪
(上海大学土木工程系,上海 200072)
 
Application of Virtual Environment on Civil Engineering Net Courses

 

  1.引言

  从略。

  2.1虚拟现实技术概述

  从略。

  2.2虚拟工程的创建方法

  在目前的硬件条件下,网络课程中虚拟工程的创建,尚处于虚拟现实技术应用的雏形。目前在网络中可用的开发平台主要有Cult 3D、Shockwave 3D、VRML、JAVA 3D、QTVR等。利用这些开发平台,可以创建在网络中可浏览的虚拟工程实体,学生可以对该工程实体进行360°观看,并可通过与虚拟实体的交互,查看工程的内部结构,并实现简单的构件移动和变形操作,如图1。

  
图1虚拟工程

  目前,在以上平台下开发的虚拟工程其功能尚显薄弱,只能使学生建立结构形式的基本概念,而对于土木工程专业的学生来说,不仅应该对工程有感性的认识,更应对结构的力学性能有较深的理解。因此网络课程中的虚拟工程,不仅应该反映结构的具体形式,更应能展现结构的内力、变形等结构性能,才能使学生对土木工程专业有更好的掌握。因此,土木工程类网络课程的虚拟工程应包含图2所示功能模块。

  
图2虚拟工程功能模块

  在这些模块中,交互处理模块负责处理虚拟现实输入设备的交互操作,结构分析模块实现对结构的受力分析,可视化输出模块实现三维模型的可视输出,而经济分析模块则实现工程成本的计算分析。

  具备如上功能的虚拟工程,将使学生能在工程中学习,在工程中探索,从而实现学生自主地对知识的建构。

  3.虚拟课堂环境的创建

  省略

  通过MUD技术,不仅可以构建一个共享的虚拟网络课堂环境,使教师和学生可以互相交流,更重要的是,可以提供一种合作的意境,使师生可以共同来营造一种网络中的课堂学习气氛。

  Active Worlds Educational University对虚拟大学环境进行了初探,如图3。它提供了基本的大学虚拟场景和师生交流的功能,为虚拟课堂环境的开发奠定了基础。如何更好地展现课堂环境和课堂气氛,体现环境对学生学习知识的激励作用,应为虚拟课堂环境的关键问题。

  
图3 Active Worlds Educational University

  以下从略。

  参考文献

  [1] Lanier J., Minsky M., Fisher S. and Druin, A. , Virtual Environments and Interactivity: Windows to the Future, ACM SIGGRAPH Panel discussion, 1989.
  [2] Burdea G., Virtual Reality System and Applications, Electro'93 International Conference,1993.
  [3]Greenhalgh C., Benford S., MASSIVE: A Distributed Virtual Reality System Incorporating Spatial Trading, the 15th International Conference on Distributed Computing Systems, 1995.
  [4] Dede C., Emerging Influences of Information Technology on School Curriculum, Journal of Curriculum Studies, 2000.
  [5] Broll W., Distributed Virtual Reality for Everyone -a Framework for Networked VR on the Internet, the IEEE Virtual Reality Annual International Symposium, 1997.
  [6]何克抗,建构主义的教学模式、教学方法与教学设计,北京师范大学学报,1997.5
  [7]王秀平,孙亮,隋仲坤,建构主义学习观对我国高校教学改革的启示,中国高教研究,2001.7

 
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