基于Unity3D的初中物理虚拟实验平台的设计与应用研究

发布时间：2024-05-31 00:54

　　随着信息技术的飞速发展,我们的生活和学习方式逐渐被改变。技术融入教育领域,已经受到了众多教育工作者的关注。物理作为实践性较强的学科,其实验占据重要作用。然而据调查发现,目前中学物理实验课程存在实验资源匮乏,实验设备老旧,教师不重视等诸多问题。因此,为更好的促进实验课程开展,协助师生进行实验,迫切需要技术作为辅助。虚拟现实技术的兴起,为虚拟实验平台的开发带来契机,它可有效填补传统实验不足,培养学生动手实践能力。本文通过文献研究,问卷调查、访谈等发现,虚拟实验平台开发虽多,但大多集中在高校与公司,且价格昂贵,不具备完全虚拟。同时,中学教师反馈几乎仍旧采用传统实验方式。因此,根据师生需求设计开发虚拟实验平台,并从理论和实践两方面对初中物理实验课程进行研究,具有重要意义。任何教育平台的设计与实现,其最终目的是服务于教学,而教学离不开理论基础的指导,戴尔的“经验之塔”,认知主义学习理论,建构主义学习理论,自主学习理论为虚拟实验平台的设计开发提供了坚实的理论基础。根据当前虚拟现实技术的特点对比,本平台利用Unity3D和3Dmax软件作为开发工具。通过对重庆江津白沙中学、自贡富顺一中等几所学校师生...

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景及意义
    1.2 国内外现状
    1.3 研究内容
    1.4 研究目标
    1.5 论文结构安排
第2章 虚拟实验平台构建的理论基础与技术支持
    2.1 虚拟实验平台构建的理论基础
        2.1.1 戴尔的“经验之塔”
        2.1.2 认知主义学习理论
        2.1.3 建构主义学习理论
        2.1.4 自主学习理论
    2.2 虚拟实验平台构建的技术支持
        2.2.1 Unity3D技术
        2.2.2 3DMax技术
第3章 虚拟实验平台的设计与实现
    3.1 虚拟实验平台的需求分析
        3.1.1 教师需求分析
        3.1.2 学生需求分析
    3.2 虚拟实验平台的总体设计
        3.2.1 平台的目标
        3.2.2 平台的设计原则
        3.2.3 平台功能模块设计
    3.3 虚拟实验平台的开发
        3.3.1 平台的场景构建
        3.3.2 平台的仪器构建
        3.3.3 交互操作的实现
    3.4 虚拟实验平台的测试
        3.4.1 平台功能测试
        3.4.2 平台性能测试
第4章 虚拟实验平台在物理教学中的应用研究
    4.1 平台的应用与数据分析
        4.1.1 应用方案设计与过程
        4.1.2 学生问卷数据分析
        4.1.3 学生测试成绩数据分析
    4.2 应用结果分析及建议
        4.2.1 虚拟实验应用结果分析
        4.2.2 虚拟实验平台改进建议
第5章 总结和展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
致谢



本文编号：3984916