基于VRP的研究性虚拟实验系统设计与实现*
摘要：虚拟实验解决了实验教学设备缺失的问题，同时给实验教学带来了新的教学方式，但基础教育中大部分由企业开发的虚拟实验系统注重技术实现，没有很好地体现教学设计的思想。针对这个问题，结合高中信息技术实验教学实施需求，以研究性学习理论为基础，提出了利用VR-Platform设计开发研究性虚拟实验系统的方案。并以高中信息技术选修课《网络技术应用》为例，论证了方案的可行性。
关键词：虚拟实验系统；研究性学习；VR-Platform
中图分类号：G434文献标志码：B 文章编号：1673-8454（2014）07-0068-04
引言
新课改实施后，高中信息技术课程体系发生了很大的变化，选修模块增加了很多实验性的课程内容，例如计算机硬件组装、网线的制作、网络服务配置、机器人装配与调试等都具有很强的操作性，其目的是要培养学生的创新精神和实践能力。但目前很多学校由于实验设备的缺乏学生无法真正动手进行实验，为了解决实验教学环境缺失这一难题，我们设计与开发了虚拟实验系统。
近年来随着虚拟现实技术的发展，国内外的学者在虚拟实验这方面做了大量的研究和开发工作，但主要面向的是高等教育理工科实验教学，基础教育中的研究比较少，主要也是针对物理、化学、生物等主科，作为副科的信息技术长期不受重视，在虚拟实验方面的研究屈指可数：有文献介绍了用虚拟机技术搭建虚拟实验平台的方法；[1]也有文献介绍了用3Ds Max和VR-Platform（以下简称VRP）开发一个可交互的课件。[2]从技术实现的角度来看，采用虚拟机技术能够解决硬件设施不足的问题，方便硬件设备的管理，但是平台缺乏交互性；[1]也有的给高中信息技术实验教学带来了新思路，却仅仅是一个单独的虚拟实验实例，不具有扩展性。[2]
本文针对上述不足，提出利用VRP构建研究性虚拟实验系统的方案，即以VRP作为虚拟场景的开发工具，以研究性学习理论为基础指导虚拟实验系统教学设计。该方案能够克服上述方法中技术实现的不足，同时注重系统的教学特性，具有交互性、平台扩展性，易于实现和自主性、探究性等特征。
一、研究性虚拟实验系统的设计
本文以高中信息技术选修课程《网络技术应用》为例，依据《网络技术应用》课程实验要求设计和实现基于VRP的研究性虚拟实验系统，系统设计的总目标是要改善目前实验设备缺乏的现状以及培养学生的创新精神和实践能力。其中研究性虚拟实验系统中的'研究性“，指的是以研究性学习理论为指导思想，设计...
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