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

1、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)現(xiàn)實(shí)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(shí)社會(huì)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(shuō),虛擬現(xiàn)實(shí)將是繼多媒體、計(jì)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(shí)面廣,同時(shí)課程內(nèi)一些構(gòu)件的運(yùn)動(dòng)機(jī)理,工作特性及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)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(yùn)動(dòng)復(fù)雜；任課教師如果僅靠黑板,粉筆,則講授起來(lái)比較困難,同時(shí)學(xué)生也不易理解。
　　 本論文研究基于VRML的虛擬現(xiàn)實(shí)在《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中的應(yīng)用,利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在《機(jī)械基礎(chǔ)》教學(xué)中建立教學(xué)模擬,來(lái)表現(xiàn)傳統(tǒng)的機(jī)構(gòu)和動(dòng)態(tài),把實(shí)驗(yàn)過(guò)程和現(xiàn)象生動(dòng)直觀地呈現(xiàn)在學(xué)生面前,為學(xué)生提供他們體驗(yàn)和觀測(cè)的環(huán)境。本系統(tǒng)以凸輪機(jī)構(gòu)為例實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)過(guò)程,主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1、基于VRML的虛擬現(xiàn)實(shí)的技術(shù)的研究
　　

3、包括虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的特點(diǎn)、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(shí)驗(yàn)實(shí)現(xiàn)的基本方法。主要步驟如下:
　　 (1)利用Pro/Engineer建模軟件實(shí)體設(shè)計(jì)軟件對(duì)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(shí)構(gòu)造語(yǔ)言(VRML)采用的.wrl文件格式,創(chuàng)建出三維模型和場(chǎng)景。在本文中將以凸輪機(jī)構(gòu)為例進(jìn)行研究。
　　 (2)對(duì)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(yùn)動(dòng)規(guī)律(構(gòu)件上點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)位移及速度)

4、,利用虛擬現(xiàn)實(shí)構(gòu)造語(yǔ)言(VRML)創(chuàng)建機(jī)構(gòu)的仿真運(yùn)動(dòng),即動(dòng)畫(huà)的實(shí)現(xiàn)。這是本文整個(gè)研究的重點(diǎn)和難點(diǎn)。最后結(jié)合JAVA語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)機(jī)械運(yùn)動(dòng)及虛擬現(xiàn)實(shí)的基本功能即交互功能。
　　 (3)用Dreamweaver設(shè)計(jì)虛擬實(shí)驗(yàn)室網(wǎng)頁(yè),對(duì)機(jī)構(gòu)虛擬運(yùn)動(dòng)課件進(jìn)行封裝。學(xué)生可以在虛擬實(shí)驗(yàn)室中借助鍵盤,鼠標(biāo)改變自己的視點(diǎn),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(shí)技術(shù)在教育中