面向課堂教學的3D教學資源設(shè)計研究.pdf

1、近幾年，信息化社會大背景下，學生接觸到的信息更加多元化，視野更加寬闊。傳統(tǒng)課堂教學中，學生學習興趣下降，注意力不集中，不喜歡或者不參與到課堂教學互動活動中，有的甚至到厭學的程度，各種不良的情緒不僅使學生課堂學習效率下降，也不利于他們身心健康的發(fā)展。如何將學生的注意力吸引到課堂教學內(nèi)容上，促進他們積極主動的學習，是迫切需要解決的問題。
　　3D教學資源無論是從色彩、空間感，還是動態(tài)交互方面都可以帶給學生更加全面、更加真實的視覺感受。

2、通過三維空間中的互動演示和運動模擬，可以彌補常規(guī)媒體所不能呈現(xiàn)的視角和空間體驗，具有更強的交互性和表現(xiàn)效果。無論從知識點突出展現(xiàn)，還是從學生學習主動性考慮，將3D教學資源應用于課堂都是一個不錯的選擇。將3D教學資源引進課堂越來越多的受到相關(guān)學者的認可和關(guān)注，3D教學資源也越來越多的被應用在教學中。然而，目前對于3D教學資源的研究具有一定局限性，研究主要集中在包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)、全息投影技術(shù)在內(nèi)的3D顯示技術(shù)和3D打印技術(shù)，對于3D技術(shù)如何

3、可視化表達、開發(fā)和支持工具的研究不足，并且由于成本方面的限制，3D資源不僅形式局限，數(shù)量上也存在明顯的不足。本文對3D教學資源形式、3D資源可視化表達及3D資源設(shè)計制作等關(guān)鍵問題進行研究，提出一種基于計算機制作和顯示的3D教學資源，搭建了包括資源從前期準備到后期制作、合成輸出和展示的3D課堂資源應用系統(tǒng)。
　　為了使采集到的三維數(shù)據(jù)更加精細和逼真，提高采集的速度，除了傳統(tǒng)的資源庫數(shù)據(jù)采集方法外，本文提出了基于三維掃描和三維形貌測量

4、的數(shù)據(jù)采集方法。由于現(xiàn)有3D數(shù)據(jù)可視化方法形式單一，主要基于設(shè)備，除了常見的3D打印這種實物可視化方法，本文提出了基于OSG平臺的三維數(shù)據(jù)可視化方法，通過與vs2010環(huán)境的結(jié)合，不僅可以直接展示之前建立和處理好的模型，也可以在vs2010中通過代碼編輯來對模型進行修改和建立交互功能。該種方法的交互方式簡單，由于是基于計算機技術(shù)進行的可視化，資源具有數(shù)字化資源的可移植性強、不失真、實時共享等特點，豐富了三維數(shù)據(jù)可視化的形式。
　　

5、為了制作和輸出符合學生認知習慣和學科特點，并且具有個性化學習交互作用的3D教學資源，本文從實際案例出發(fā)，給出了3D交互仿真案例設(shè)計的步驟和方法。主要從前期準備、制作加工和合成輸出三個大方面詳細的介紹了設(shè)計主題確定、學習者和知識點分析、腳本制作、動畫制作、交互設(shè)計、字幕以及音效的設(shè)計等，最后資源輸出格式為.exe，教師和學生只需要一臺計算機設(shè)備即可進行教學和學習，并且實時的和教學資源進行交互，根據(jù)自己的學習需要來自主控制資源的展示內(nèi)容和速