虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的Web課件制作技術(shù)的探究

虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境下的Web課件制作技術(shù)的探究摘要：隨著科技的飛速發(fā)展，高校教學(xué)方式逐漸向多媒體化、網(wǎng)絡(luò)化的方向轉(zhuǎn)變，因此web課件應(yīng)運(yùn)而生。同時(shí)為了解決高校教學(xué)效果不佳等一些問(wèn)題，將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)這種新的媒體形式引入web課件開(kāi)發(fā)。結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，著重探討了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在web課件中相關(guān)的制作技術(shù)，以期促進(jìn)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，提高網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)的教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)；web課件；制作技術(shù)

0引言

當(dāng)今，虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種新的媒體形式的出現(xiàn)，對(duì)遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生了深遠(yuǎn)的影響?；谔摂M現(xiàn)實(shí)的web課件的設(shè)計(jì)制作是在現(xiàn)代教育技術(shù)、心理學(xué)、教育學(xué)等諸學(xué)科理論的指導(dǎo)下，根據(jù)教與學(xué)的目標(biāo)、學(xué)科特點(diǎn)、教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，不僅要貫徹體現(xiàn)一定的教育思想和教學(xué)策略，還要充分體現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)的教學(xué)效率和教學(xué)效果。

1web課件制作現(xiàn)狀

當(dāng)前常用的web課件主要有講稿與教學(xué)錄像型、文本加多媒體素材型、基于asp的技術(shù)交互型這三種表現(xiàn)形式。其中，前兩種只是簡(jiǎn)單的將課本、文本、圖像及視頻等素材搬到web上，學(xué)習(xí)者的思維只能按照課件設(shè)計(jì)者預(yù)先安排好的思維進(jìn)行，學(xué)習(xí)者不能參與，這種過(guò)于呆板的課件勢(shì)必會(huì)降低學(xué)習(xí)者的學(xué)習(xí)興趣，其教學(xué)效果往往都是事倍功半。基于asp技術(shù)的交互型課件也只是書(shū)面測(cè)試和信息交流的網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用，并沒(méi)有達(dá)到實(shí)際需要的交互性要求?；趙eb課件這種制作現(xiàn)狀，筆者認(rèn)為應(yīng)當(dāng)引入一種新的媒體表現(xiàn)形式，以最大限度地提高教學(xué)效果。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)概述

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)主要是通過(guò)以計(jì)算機(jī)為核心，集多種現(xiàn)代高科技技術(shù)于一體，生成逼真的視、聽(tīng)、觸覺(jué)一體化的多維空間的虛擬環(huán)境。用戶(hù)借助必要的設(shè)備以自然的方式與虛擬環(huán)境中對(duì)象進(jìn)行交互，產(chǎn)生等同于真實(shí)環(huán)境的感受和體驗(yàn)。虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的最顯著特點(diǎn)是使用戶(hù)能與計(jì)算機(jī)生成的虛擬環(huán)境進(jìn)行自然的交互，能用人類(lèi)自然的技能及感知能力與虛擬世界中的對(duì)象進(jìn)行交互作用。同時(shí)，虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)具備3個(gè)基本要素，即能夠給用戶(hù)以第一人稱(chēng)的感覺(jué)，具有實(shí)時(shí)操作的自由；能夠給用戶(hù)以三維立體的虛擬境界；用戶(hù)能夠利用一些設(shè)備實(shí)時(shí)的操縱和改變當(dāng)前的虛擬境界。可以說(shuō)，它比傳統(tǒng)的人機(jī)交互界面更人性化，現(xiàn)實(shí)操縱感更強(qiáng)。

因此，為了解決高校教學(xué)效果不佳等一些問(wèn)題，可以將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入web課件開(kāi)發(fā)，促進(jìn)學(xué)習(xí)者的情境性和主動(dòng)性，進(jìn)而提高教學(xué)效果和教學(xué)質(zhì)量。

3基于虛擬現(xiàn)實(shí)的web課件的基本構(gòu)成

基于虛擬現(xiàn)實(shí)的web課件應(yīng)該是基于html的平面結(jié)構(gòu)頁(yè)面與虛擬現(xiàn)實(shí)部分的有機(jī)結(jié)合。其中，虛擬現(xiàn)實(shí)部分是課件的精華所在，而平面結(jié)構(gòu)部分則是與虛擬現(xiàn)實(shí)部分相輔相成的必要組成。這是因?yàn)椋浩湟?，在教學(xué)中，有些定義、概念、原理性的知識(shí)更適合用文

4.2.1創(chuàng)設(shè)虛擬情景

vrml技術(shù)創(chuàng)設(shè)的教學(xué)情景具有十分強(qiáng)的沉浸性和交互性，能使學(xué)習(xí)者在虛擬的學(xué)習(xí)環(huán)境中在瀏覽時(shí)扮演一個(gè)角色，讓學(xué)習(xí)者全身心的投入到學(xué)習(xí)環(huán)境中去，這對(duì)于學(xué)習(xí)者技能訓(xùn)練以及知識(shí)學(xué)習(xí)與鞏固也是十分有利的。比如用vrml虛擬一個(gè)城市的交通圖，可以顯示城市的主要交通路線、道路的路面狀況以及兩地的最佳路徑等信息，這對(duì)駕駛技術(shù)的訓(xùn)練無(wú)疑會(huì)大有裨益。

4.2.2呈現(xiàn)教學(xué)難題

在web課件中應(yīng)用vrml技術(shù)可以直觀的呈現(xiàn)教學(xué)中的重點(diǎn)、難點(diǎn)問(wèn)題。這方面的應(yīng)用主要表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面：其一，可使抽象的概念和理論直觀化、形象化，方便學(xué)習(xí)者對(duì)抽象概念的理解。比如，學(xué)生在學(xué)習(xí)有機(jī)化學(xué)時(shí)，對(duì)有機(jī)物復(fù)雜的分子結(jié)構(gòu)缺乏直觀、具體的認(rèn)識(shí)，利用vrml技術(shù)對(duì)分子結(jié)構(gòu)進(jìn)行虛擬演示，可使學(xué)生從各個(gè)側(cè)面和不同的角度觀察，使學(xué)習(xí)者面對(duì)再?gòu)?fù)雜的分子結(jié)構(gòu)理解起來(lái)也會(huì)變得輕松。其二，再現(xiàn)實(shí)際生活中無(wú)法觀察到的自然現(xiàn)象或者事物的變化過(guò)程，為學(xué)習(xí)者提供生動(dòng)、逼真的感性學(xué)習(xí)材料，幫助學(xué)生解決學(xué)習(xí)中的一些難點(diǎn)。

4.2.3培養(yǎng)學(xué)生能力

利用vrml技術(shù)可以對(duì)學(xué)習(xí)者學(xué)習(xí)過(guò)程中提出的各種假設(shè)模型進(jìn)行虛擬，通過(guò)虛擬學(xué)習(xí)者可以直觀的觀察到這一假設(shè)所產(chǎn)生的結(jié)果和效果，并能判斷出其在現(xiàn)實(shí)中的可行性。此外，學(xué)習(xí)者也可以利用虛擬現(xiàn)實(shí)場(chǎng)景進(jìn)行探索學(xué)習(xí)，這對(duì)于激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)造性思維，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力是非常有利的。4.2.4建立虛擬實(shí)驗(yàn)室

利用vrml技術(shù)，可以建立理、化、生、地等各種虛擬實(shí)驗(yàn)室。在“實(shí)驗(yàn)室”里，學(xué)習(xí)者可以自己動(dòng)手做各種實(shí)驗(yàn)。如在虛擬的物理實(shí)驗(yàn)室里，學(xué)習(xí)者可以做力、光、熱、電等各種實(shí)驗(yàn)，放心使用各種虛擬的昂貴儀器，而不必?fù)?dān)心將其損壞?？偟膩?lái)說(shuō)，用vrml模擬實(shí)驗(yàn)具有這些優(yōu)勢(shì)：第一，在虛擬實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)，可以避免真實(shí)實(shí)驗(yàn)或操作所帶來(lái)的各種危險(xiǎn)；第二，可以解決在遠(yuǎn)程教學(xué)中因?yàn)閷?shí)驗(yàn)設(shè)備、實(shí)驗(yàn)場(chǎng)地、教學(xué)經(jīng)費(fèi)等方面的不足，使學(xué)習(xí)者足不出戶(hù)便可以做各種各樣的實(shí)驗(yàn)，獲得與真實(shí)實(shí)驗(yàn)一樣的體會(huì)；第三，可以徹底打破時(shí)間、空間和客觀條件的限制，使學(xué)習(xí)者可以在很短的時(shí)間內(nèi)觀察；第四，通過(guò)vrml瀏覽器，不同的學(xué)習(xí)者在虛擬的實(shí)驗(yàn)室里可以進(jìn)行協(xié)同操作，共同完成實(shí)驗(yàn)。

4.2.5建立虛擬教室

現(xiàn)如今，vrml正朝著多用戶(hù)方向發(fā)展，通過(guò)一定的編程控制可實(shí)現(xiàn)多用戶(hù)共享一個(gè)場(chǎng)景，當(dāng)前一些vrml瀏覽器已經(jīng)可以支持簡(jiǎn)單的多用戶(hù)系統(tǒng)。故可以用vrml建立虛擬教室，遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者可以通過(guò)瀏覽器進(jìn)入這個(gè)教室，隨時(shí)向教師提出問(wèn)題，并可與教室中的其他學(xué)習(xí)者展開(kāi)討論，進(jìn)行協(xié)作學(xué)習(xí)，消除遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)者所經(jīng)常容易產(chǎn)生的孤獨(dú)感和無(wú)助感。

4.3平面結(jié)構(gòu)部分與虛擬現(xiàn)實(shí)部分的合成技術(shù)

如何實(shí)現(xiàn)平面結(jié)構(gòu)部分與虛擬現(xiàn)實(shí)部分的有機(jī)合成，這將會(huì)直接影響到課件的教學(xué)效果。根據(jù)其合成方式的不同可將基于虛擬現(xiàn)實(shí)的web課件分成兩類(lèi)：以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的web課件和以虛擬現(xiàn)實(shí)為基本框架的web課件。

4.3.1以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的web課件

以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的web課件是指整個(gè)課件的基本構(gòu)成是平面結(jié)構(gòu)的，虛擬現(xiàn)實(shí)部分作為課件的精華部分巧妙的結(jié)合到平面結(jié)構(gòu)之中。vrml場(chǎng)景可通過(guò)平面部分的超鏈接或作為頁(yè)面中的一部分出現(xiàn)在web課件中。通過(guò)平面部分的超鏈接出現(xiàn)在web課件中的結(jié)合方式簡(jiǎn)稱(chēng)為超鏈?zhǔn)?；作為?yè)面中的一部分出現(xiàn)在web課件中的結(jié)合方式簡(jiǎn)稱(chēng)為嵌入式。由于這兩種結(jié)合方式各有利弊，因而要根據(jù)不同的情況進(jìn)行選擇。在應(yīng)用超鏈?zhǔn)降慕Y(jié)合方式時(shí)，可在vrml場(chǎng)景旁邊配以簡(jiǎn)單的文字解釋或清晰的示意圖，效果會(huì)更佳；而嵌入式的結(jié)合方式更適合于模擬各種實(shí)驗(yàn)，創(chuàng)設(shè)各種教學(xué)情景等。4.3.2以虛擬現(xiàn)實(shí)為基本框架的web課件

以虛擬現(xiàn)實(shí)為基本框架的web課件是指整個(gè)課件是一個(gè)大型的vrml場(chǎng)景，通常以場(chǎng)景中的3d實(shí)體為鏈源，將課件的各個(gè)組成部分，無(wú)論是html文件還是vrml文件，通過(guò)超級(jí)鏈接連接到一起。以虛擬現(xiàn)實(shí)為基本框架的web課件中，超鏈接的實(shí)現(xiàn)主要是通過(guò)vrml中的組節(jié)點(diǎn)anchor和inline。通過(guò)anchor節(jié)點(diǎn)可以實(shí)現(xiàn)vrml文件與html文件、vrml文件與vrml文件之間的超鏈接。inline組節(jié)點(diǎn)可以包含關(guān)系將其url域中的子節(jié)點(diǎn)調(diào)入到處在活動(dòng)狀態(tài)的場(chǎng)景之中，從而可以實(shí)現(xiàn)場(chǎng)景的組合?？偟膩?lái)說(shuō)，以虛擬現(xiàn)實(shí)為基本框架的web課件，是基于虛擬現(xiàn)實(shí)的web課件的一種較高級(jí)的形式，與以平面結(jié)構(gòu)為基本框架的web課件相比，其應(yīng)用前景更好。雖然目前這種形式受到vrml發(fā)展水平的限制，實(shí)現(xiàn)具有一定的難度，但相信隨著vrml技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展和完善，這種形式將是真正基于虛擬現(xiàn)實(shí)的web課件的代表形式。

5結(jié)束語(yǔ)

虛擬現(xiàn)實(shí)作為一種新的媒體形式，它的出現(xiàn)無(wú)疑將對(duì)遠(yuǎn)程教育產(chǎn)生重大影響。相信隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在web課件制作中的應(yīng)用將成為主流。同時(shí)，也相信隨著虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的飛速發(fā)展和完善，其在網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)中應(yīng)用的深度和廣度將進(jìn)一步擴(kuò)展，對(duì)網(wǎng)絡(luò)遠(yuǎn)程教學(xué)甚至整個(gè)教育領(lǐng)域都將產(chǎn)生更深遠(yuǎn)的影響。

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