本文關(guān)鍵詞：基于Web3D的開放式中學(xué)力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計

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【摘要】：中學(xué)力學(xué)實驗是鞏固力學(xué)基礎(chǔ)知識、檢驗力學(xué)理論、探尋新知識和驗證物理猜想的有效途徑,它不但可以鍛煉學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、培養(yǎng)學(xué)生物理學(xué)習(xí)的興趣、提高學(xué)生創(chuàng)新能力,而且可以培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)并獨(dú)立解決問題的綜合素養(yǎng)。然而,通過調(diào)查得知目前有些中學(xué)力學(xué)實驗開展情況令人堪憂,一方面是由于學(xué)校缺少相應(yīng)的軟、硬件實驗設(shè)備、缺乏相關(guān)的物理實驗學(xué)習(xí)資源,另一方面是由于師生不重視物理實驗在學(xué)習(xí)中的重要作用,教師以題海戰(zhàn)術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)的實驗教學(xué),以考試分?jǐn)?shù)作為學(xué)生能力的最重要的評價標(biāo)準(zhǔn),缺少對學(xué)生物理實驗學(xué)習(xí)的正確引導(dǎo),缺少系統(tǒng)的物理實驗考評體系�；ヂ�(lián)網(wǎng)和計算機(jī)等信息技術(shù)的發(fā)展日新月異,已經(jīng)影響到了我們生活的方方面面。如何將這兩項技術(shù)很好的運(yùn)用到中學(xué)力學(xué)實驗教學(xué)中,更好地調(diào)動學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的積極性、激發(fā)他們的實驗學(xué)習(xí)的熱情、培養(yǎng)學(xué)生實驗學(xué)習(xí)的興趣呢?筆者通過文獻(xiàn)調(diào)查、實例比較分析等方法發(fā)現(xiàn)仿真實驗是一種能較好解決上述問題的方法。筆者先通過問卷的形式對幾所中學(xué)的力學(xué)實驗情況作了調(diào)研,了解目前他們力學(xué)實驗中所存在的困難,發(fā)現(xiàn)并確定要解決的主要問題,再通過查找國內(nèi)外與仿真實驗相關(guān)的文獻(xiàn),比較、分析各種仿真實驗開發(fā)技術(shù)的優(yōu)劣,最后確定采用Cult3D這種Web3D仿真技術(shù)開發(fā)仿真實驗。筆者對國內(nèi)外諸多知名的仿真實驗案例進(jìn)行分析、總結(jié)、歸納他們各自的優(yōu)點(diǎn)和不足,在吸取他們成功的經(jīng)驗的基礎(chǔ)上,結(jié)合中學(xué)力學(xué)實驗的特點(diǎn),設(shè)計、開發(fā)出基于Web3D的開放式中學(xué)力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)。文章以千斤頂仿真實驗為例,運(yùn)用教學(xué)設(shè)計、軟件設(shè)計等相關(guān)理論和知識,歸納出力學(xué)仿真實驗教學(xué)設(shè)計的一般方法,同時設(shè)計出用Cult3D技術(shù)制作仿真實驗的過程模式,在此基礎(chǔ)上總結(jié)出基于Web3D技術(shù)開發(fā)仿真實驗系統(tǒng)的流程和方法。本仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)已在某高二年級部分學(xué)生中試用,在參考相關(guān)教學(xué)軟件評價標(biāo)準(zhǔn)基礎(chǔ)上,結(jié)合經(jīng)試用評價數(shù)據(jù)分析得知,該系統(tǒng)得到了較多學(xué)生和教師的認(rèn)可,本系統(tǒng)對提高學(xué)生力學(xué)實驗?zāi)芰�、激發(fā)學(xué)生實驗學(xué)習(xí)興趣、發(fā)散學(xué)生學(xué)習(xí)思維、訓(xùn)練學(xué)生運(yùn)用計算機(jī)輔助學(xué)習(xí)都有一定的實用價值。仿真實驗對傳統(tǒng)的實驗教學(xué)具有較好的輔助作用,本力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)的設(shè)計和實現(xiàn)對計算機(jī)仿真技術(shù)在教育中的應(yīng)用起到了拋磚引玉的作用,希望本仿真實驗系統(tǒng)開發(fā)過程中的所運(yùn)用的教學(xué)理論、設(shè)計思想和方法對未來開發(fā)此類教學(xué)輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)有一定啟發(fā)和借鑒價值,本系統(tǒng)有待改進(jìn)地方,在后續(xù)研究中將進(jìn)一步完善。
【關(guān)鍵詞】：仿真實驗 Web3D Cult3D 教學(xué)設(shè)計 系統(tǒng)評價
【學(xué)位授予單位】：西華師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號】：G434;G633.7
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 第1章 緒論11-26
• 1.1 問題提出11-16
• 1.1.1 中學(xué)力學(xué)實驗情況調(diào)查11-14
• 1.1.2 計算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)快速發(fā)展14-15
• 1.1.3 CAI在實驗學(xué)習(xí)中的重要作用15-16
• 1.2 研究目的與意義16-17
• 1.2.1 研究目的16
• 1.2.2 研究意義16-17
• 1.3 文獻(xiàn)綜述17-24
• 1.3.1 國內(nèi)外仿真實驗研究現(xiàn)狀17-22
• 1.3.2 國內(nèi)外Web3D研究現(xiàn)狀22-24
• 1.4 研究的內(nèi)容與方法24-26
• 1.4.1 研究內(nèi)容24
• 1.4.2 研究方法24-26
• 第2章 核心概念及WEB3D技術(shù)26-41
• 2.1 虛擬現(xiàn)實、模擬和仿真26-28
• 2.1.1 虛擬現(xiàn)實26
• 2.1.2 模擬26-27
• 2.1.3 仿真27
• 2.1.4 虛擬現(xiàn)實、模擬與仿真三者的區(qū)別與聯(lián)系27-28
• 2.2 WEB3D仿真實驗28-30
• 2.2.1 Web3D仿真實驗的含義及特點(diǎn)28-29
• 2.2.2 仿真實驗的模式29-30
• 2.3 WEB3D仿真實驗與真實實驗比較30-32
• 2.3.1 輔助形式比較30
• 2.3.2 實驗特點(diǎn)比較30-32
• 2.4 WEB3D技術(shù)32-35
• 2.4.1 Web3D技術(shù)發(fā)展情況32
• 2.4.2 Web3D技術(shù)比較32-35
• 2.5 CULT3D技術(shù)35-41
• 2.5.1 Cult3D技術(shù)概述35
• 2.5.2 Cult3D技術(shù)的特點(diǎn)35-36
• 2.5.3 用Cult3D技術(shù)開發(fā)項目流程36-37
• 2.5.4 Cult3D技術(shù)應(yīng)用37-41
• 第3章 WEB3D仿真實驗系統(tǒng)開發(fā)理論基礎(chǔ)及教學(xué)設(shè)計41-48
• 3.1 認(rèn)知學(xué)習(xí)理論41-42
• 3.1.1 認(rèn)知學(xué)習(xí)理論的基本觀點(diǎn)41
• 3.1.2 認(rèn)知學(xué)習(xí)理論在Web3D力學(xué)仿真實驗系統(tǒng)設(shè)計中的啟示作用41-42
• 3.2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論42-43
• 3.2.1 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論基本觀點(diǎn)42-43
• 3.2.2 建構(gòu)主義學(xué)習(xí)理論在Web3D力學(xué)仿真實驗系統(tǒng)設(shè)計中的指導(dǎo)作用43
• 3.3 WEB3D力學(xué)仿真實驗教學(xué)設(shè)計43-46
• 3.3.1 Web3D力學(xué)仿真實驗教學(xué)設(shè)計過程43-45
• 3.3.2 力學(xué)仿真實驗教學(xué)設(shè)計要注意的幾個問題45-46
• 3.4 以“千斤頂原理仿真實驗”教學(xué)設(shè)計為例46-48
• 3.4.1 制定教學(xué)目標(biāo)46
• 3.4.2 實驗內(nèi)容分析46
• 3.4.3 學(xué)習(xí)對象分析46
• 3.4.4 學(xué)習(xí)方式分析46-47
• 3.4.5 仿真實驗評價47-48
• 第4章 基于WEB3D的開放式中學(xué)力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)整體設(shè)計48-57
• 4.1 WEB3D仿真實驗系統(tǒng)設(shè)計原則48-49
• 4.1.1 資源開放48
• 4.1.2 交互方便48-49
• 4.2 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)49-50
• 4.3 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)分析50-52
• 4.3.1 Web3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)UML用例圖50-51
• 4.3.2 Web3D開放式中學(xué)力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)功能框架51-52
• 4.4 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)操作流程52-53
• 4.4.1 學(xué)生操作流程52-53
• 4.4.2 教師操作流程53
• 4.5 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計53-55
• 4.5.1 數(shù)據(jù)庫需求分析54
• 4.5.2 數(shù)據(jù)庫邏輯設(shè)計54-55
• 4.6 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)流程55-57
• 第5章 基于WEB3D的開放式中學(xué)力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)及應(yīng)用57-84
• 5.1 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)開發(fā)工具及技術(shù)57-59
• 5.1.1 開發(fā)工具57-58
• 5.1.2 開發(fā)技術(shù)58-59
• 5.2 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)架設(shè)59-61
• 5.2.1 運(yùn)行環(huán)境59-60
• 5.2.2 IIS安裝與配置60-61
• 5.2.3 在IIS中添加子站點(diǎn)61
• 5.3 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)主頁設(shè)計61-63
• 5.3.1 主頁色調(diào)61-62
• 5.3.2 主頁結(jié)構(gòu)62-63
• 5.4 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)實驗報告模塊設(shè)計63-66
• 5.4.1 學(xué)生登錄63-65
• 5.4.2 下載和在線填寫實驗報告65-66
• 5.5 實驗交流模塊設(shè)計66-67
• 5.5.1 留言板66
• 5.5.2 管理留言板66-67
• 5.6 實驗評價模塊設(shè)計67-69
• 5.6.1 評價實驗68
• 5.6.2 查看評價68-69
• 5.7 實驗通知模塊設(shè)計69-70
• 5.8 用CULT3D技術(shù)設(shè)計仿真實驗流程70
• 5.9 以“千斤頂仿真實驗”為例70-76
• 5.9.1 千斤頂及其原理模型的制作70-71
• 5.9.2 千斤頂動畫制作及貼圖技巧71-72
• 5.9.3 .c3d格式模型文件輸出72-73
• 5.9.4 千斤頂仿真實驗交互的設(shè)計73-76
• 5.9.5 插入千斤頂視頻學(xué)習(xí)素材76
• 5.10 仿真實驗整合到網(wǎng)頁76-77
• 5.10.1 用Cult3D.mxp導(dǎo)入文件76
• 5.10.2 用代碼的方法插入文件76-77
• 5.11 WEB3D力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)系統(tǒng)發(fā)布77-78
• 5.11.1 站點(diǎn)測試77-78
• 5.11.2 網(wǎng)站上傳78
• 5.12 系統(tǒng)應(yīng)用評價調(diào)查78-84
• 5.12.1 系統(tǒng)應(yīng)用實驗調(diào)查78-79
• 5.12.2 系統(tǒng)應(yīng)用評價分析79-83
• 5.12.3 系統(tǒng)改進(jìn)對策方法83-84
• 第6章 研究總結(jié)與后續(xù)展望84-87
• 6.1 研究總結(jié)84-85
• 6.6.1 研究成果84
• 6.6.2 研究創(chuàng)新點(diǎn)84-85
• 6.6.3 研究不足85
• 6.2 后續(xù)研究85-86
• 6.3 結(jié)束語86-87
• 參考文獻(xiàn)87-90
• 附錄A 高中力學(xué)實驗情況調(diào)查問卷90-92
• 附錄B 力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)使用情況調(diào)查問卷92-94
• 致謝94-97
• 在學(xué)期間的科研情況97

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前4條

1 沈登龍;冶金礦山工程模塊化建造技術(shù)及力學(xué)仿真研究[D];西安建筑科技大學(xué);2015年

2 尹合棟;基于Web3D的開放式中學(xué)力學(xué)仿真實驗輔助學(xué)習(xí)系統(tǒng)設(shè)計[D];西華師范大學(xué);2011年

3 史新梁;引黃工程水力學(xué)仿真研究與設(shè)計[D];太原理工大學(xué);2004年

4 郝曉燕;山西省萬家寨引黃工程水力學(xué)仿真計算研究[D];太原理工大學(xué);2003年

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本文編號：1006744