虛擬現(xiàn)實在機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)中的應(yīng)用研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術(shù)是運用計算機(jī)對現(xiàn)實世界進(jìn)行全面仿真的技術(shù),由于它能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實社會類似的環(huán)境,從而能夠解決學(xué)習(xí)媒體的情景化及自然交互性的要求,從而在教育領(lǐng)域內(nèi)有著極其巨大的應(yīng)用前景,可以說,虛擬現(xiàn)實將是繼多媒體、計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)之后,在教育領(lǐng)域內(nèi)最具有應(yīng)用前景的技術(shù)之一。
　　 《機(jī)械基礎(chǔ)》作為一門專業(yè)基礎(chǔ)課,涉及知識面廣,同時課程內(nèi)一些構(gòu)件的運動機(jī)理,工作特性及結(jié)構(gòu)設(shè)計等也較為復(fù)雜。如《機(jī)械基礎(chǔ)》中有多種機(jī)構(gòu),如平面連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等

2、,運動復(fù)雜；任課教師如果僅靠黑板,粉筆,則講授起來比較困難,同時學(xué)生也不易理解。
　　 本論文研究基于VRML的虛擬現(xiàn)實在《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用,利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)在《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中建立教學(xué)模擬,來表現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和動態(tài),把實驗過程和現(xiàn)象生動直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,為學(xué)生提供他們體驗和觀測的環(huán)境。本系統(tǒng)以凸輪機(jī)構(gòu)為例實現(xiàn)整個系統(tǒng)的設(shè)計實現(xiàn)過程,主要研究內(nèi)容如下:
　　 1、基于VRML的虛擬現(xiàn)實的技術(shù)的研究
　　

3、包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特點、適用于在職業(yè)中學(xué)機(jī)械基礎(chǔ)教育中應(yīng)用的關(guān)鍵技術(shù)和虛擬實驗實現(xiàn)的基本方法。主要步驟如下:
　　 (1)利用Pro/Engineer建模軟件實體設(shè)計軟件對各機(jī)械機(jī)構(gòu)進(jìn)行建模(連桿機(jī)構(gòu)、凸輪機(jī)構(gòu)等),并轉(zhuǎn)換為虛擬現(xiàn)實構(gòu)造語言(VRML)采用的.wrl文件格式,創(chuàng)建出三維模型和場景。在本文中將以凸輪機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行研究。
　　 (2)對機(jī)械機(jī)構(gòu)三維模型進(jìn)行機(jī)構(gòu)分析,分析機(jī)構(gòu)的運動規(guī)律(構(gòu)件上點的運動位移及速度)

4、,利用虛擬現(xiàn)實構(gòu)造語言(VRML)創(chuàng)建機(jī)構(gòu)的仿真運動,即動畫的實現(xiàn)。這是本文整個研究的重點和難點。最后結(jié)合JAVA語言實現(xiàn)機(jī)械運動及虛擬現(xiàn)實的基本功能即交互功能。
　　 (3)用Dreamweaver設(shè)計虛擬實驗室網(wǎng)頁,對機(jī)構(gòu)虛擬運動課件進(jìn)行封裝。學(xué)生可以在虛擬實驗室中借助鍵盤,鼠標(biāo)改變自己的視點,滿足學(xué)生模擬操作的功能。
　　 2、基于網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機(jī)械基礎(chǔ)教學(xué)策略與教學(xué)模式的研究
　　 包括虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教育中