虛擬現(xiàn)實在機械基礎教學中的應用研究.pdf

1、虛擬現(xiàn)實技術是運用計算機對現(xiàn)實世界進行全面仿真的技術,由于它能夠創(chuàng)建與現(xiàn)實社會類似的環(huán)境,從而能夠解決學習媒體的情景化及自然交互性的要求,從而在教育領域內有著極其巨大的應用前景,可以說,虛擬現(xiàn)實將是繼多媒體、計算機網絡之后,在教育領域內最具有應用前景的技術之一。
　　 《機械基礎》作為一門專業(yè)基礎課,涉及知識面廣,同時課程內一些構件的運動機理,工作特性及結構設計等也較為復雜。如《機械基礎》中有多種機構,如平面連桿機構、凸輪機構等

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

3、包括虛擬現(xiàn)實技術的特點、適用于在職業(yè)中學機械基礎教育中應用的關鍵技術和虛擬實驗實現(xiàn)的基本方法。主要步驟如下:
　　 (1)利用Pro/Engineer建模軟件實體設計軟件對各機械機構進行建模(連桿機構、凸輪機構等),并轉換為虛擬現(xiàn)實構造語言(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構為例進行研究。
　　 (2)對機械機構三維模型進行機構分析,分析機構的運動規(guī)律(構件上點的運動位移及速度)

4、,利用虛擬現(xiàn)實構造語言(VRML)創(chuàng)建機構的仿真運動,即動畫的實現(xiàn)。這是本文整個研究的重點和難點。最后結合JAVA語言實現(xiàn)機械運動及虛擬現(xiàn)實的基本功能即交互功能。
　　 (3)用Dreamweaver設計虛擬實驗室網頁,對機構虛擬運動課件進行封裝。學生可以在虛擬實驗室中借助鍵盤,鼠標改變自己的視點,滿足學生模擬操作的功能。
　　 2、基于網絡環(huán)境下的機械基礎教學策略與教學模式的研究
　　 包括虛擬現(xiàn)實技術在教育中