面向课堂教学的3D教学资源设计研究
本文关键词：面向课堂教学的3D教学资源设计研究 出处：《华中师范大学》2016年硕士论文 论文类型：学位论文
【摘要】：近几年,信息化社会大背景下,学生接触到的信息更加多元化,视野更加宽阔。传统课堂教学中,学生学习兴趣下降,注意力不集中,不喜欢或者不参与到课堂教学互动活动中,有的甚至到厌学的程度,各种不良的情绪不仅使学生课堂学习效率下降,也不利于他们身心健康的发展。如何将学生的注意力吸引到课堂教学内容上,促进他们积极主动的学习,是迫切需要解决的问题。3D教学资源无论是从色彩、空间感,还是动态交互方面都可以带给学生更加全面、更加真实的视觉感受。通过三维空间中的互动演示和运动模拟,可以弥补常规媒体所不能呈现的视角和空间体验,具有更强的交互性和表现效果。无论从知识点突出展现,还是从学生学习主动性考虑,将3D教学资源应用于课堂都是一个不错的选择。将3D教学资源引进课堂越来越多的受到相关学者的认可和关注,3D教学资源也越来越多的被应用在教学中。然而,目前对于3D教学资源的研究具有一定局限性,研究主要集中在包括虚拟现实技术、全息投影技术在内的3D显示技术和3D打印技术,对于3D技术如何可视化表达、开发和支持工具的研究不足,并且由于成本方面的限制,3D资源不仅形式局限,数量上也存在明显的不足。本文对3D教学资源形式、3D资源可视化表达及3D资源设计制作等关键问题进行研究,提出一种基于计算机制作和显示的3D教学资源,搭建了包括资源从前期准备到后期制作、合成输出和展示的3D课堂资源应用系统。为了使采集到的三维数据更加精细和逼真,提高采集的速度,除了传统的资源库数据采集方法外,本文提出了基于三维扫描和三维形貌测量的数据采集方法。由于现有3D数据可视化方法形式单一,主要基于设备,除了常见的3D打印这种实物可视化方法,本文提出了基于OSG平台的三维数据可视化方法,通过与vs2010环境的结合,不仅可以直接展示之前建立和处理好的模型,也可以在vs2010中通过代码编辑来对模型进行修改和建立交互功能。该种方法的交互方式简单,由于是基于计算机技术进行的可视化,资源具有数字化资源的可移植性强、不失真、实时共享等特点,丰富了三维数据可视化的形式。为了制作和输出符合学生认知习惯和学科特点,并且具有个性化学习交互作用的3D教学资源,本文从实际案例出发,给出了3D交互仿真案例设计的步骤和方法。主要从前期准备、制作加工和合成输出三个大方面详细的介绍了设计主题确定、学习者和知识点分析、脚本制作、动画制作、交互设计、字幕以及音效的设计等,最后资源输出格式为.exe,教师和学生只需要一台计算机设备即可进行教学和学习,并且实时的和教学资源进行交互,根据自己的学习需要来自主控制资源的展示内容和速度。
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【学位授予单位】：华中师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：G434
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，本文编号：1349200
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