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摘 要：本文首先研究了Web3D技术的基本概念和实现方法，同时探讨了Web3D技术在远程实践教学系统中应用的必要性和科学性，重点阐述了运用Web3D技术构建虚拟实验室在远程实践教学中的应用。
关键词：Web3D技术 虚拟实验室 远程教学
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2009）03-0072-02
随着计算机网络技术的不断发展，以网络技术为支撑的远程教育得到迅速发展，并取得重大成就，推动了教学改革进程；使得教学体制、教育观念、教育思想、教学模式、教学方法和教学内容发生了深刻的变革，特别在实践教学上尤为突出。运用Web3D、虚拟技术、网络技术、多媒体技术组建的虚拟实验室是一种基于网络的实验教学、技术交流、共同研究协同工作的平台，其在教学领域的应用和发展丰富了现有教育体系中教与学的表现形式，最大限度地丰富了我国的高等教育资源，尤其解决了高校信息类专业实践教学设备落后、资源短缺等问题。同时它对转变传统教学观念切实贯彻教学改革起到了积极推动作用。
一、关键技术
Web3D技术是虚拟现实技术中一种实现形式。它是指基于Internet的、依靠软件技术来实现的桌面级虚拟现实技术。其主要特点是具有高沉浸感、高交互性和超级想像力。Web3D的实现技术，主要分三大部分，即建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术。
1.虚拟现实
虚拟现实 （ＶＲ，Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）技术，就是利用计算机、传感设备生成一个逼真的、可与环境交互体验的三维虚拟环境的新技术，综合了计算机图形学、图像处理和模式识别、传感信号处理、智能网络等技术，将计算机获得的数字化信息变为人能感受到的具有各种表现形式的多维信息。[4] 虚拟现实是模拟环境、视景系统和仿真系统三者的有机结合，它能够创建与客观相似的环境效果。虚拟现实系统由人类操作者、人机接口和计算机三部分组成。其系统组成如图1所示。
2.虚拟现实建模语言（VRML）
三、基于Web3D技术的虚拟实验室在实验教学中的应用
虚拟实验室有着独特的技术特色，它以较低的成本获得一定程度的虚拟现实体验，它利用VR技术在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟物体的功能，为对象进行几何、功能、制造等方面交互的建模与分析。虚拟实验室的数据可做到规格品种齐全，且易于升级换代和增加新品种，从根本上解决了因实验元器件和仪器仪表不全而影响实验的问题。同时虚拟实验室省去了大量的基于物理原型实验的简单劳动，使用者可集中精力于实验对象本身的特性和规律，还可充分利用计算机优势，使虚拟实验室具有良好的在线帮助和学习功能，从而帮助使用者迅速掌握实验研究本身和达到实验研究的具体目标和要求，大大提高了学习和研究效率。教育过程中很重要的一个过程就是呈献知识信息，而Web3D在呈献知识信息方面有着独特的优势，它可以在广泛的网络教学领域提供难得的VR学习资源、学习情境体验，从而巩固和加速学生在Internet上学习知识和技能的过程。
虚拟电子实验室在电子、信息专业实验教学中的应用：利用数据采集和仪器控制技术组建虚拟实验室，利用专用软件（LabView等）设计所需要的虚拟仪器，并利用现有的互联网技术使虚拟实验室加入Internet。用户无需安装应用软件，只需配置网络浏览器，开发的LabView虚拟仪器软件开发平台以及数据采集和仪器控制硬件分别位于远程的WWW服务器和仪器控制服务器，由用户登录到远程实验室进行相应的实验内容。
虚拟实验室的使用效果令人十分满意。在兴趣态度方面，100%的学生表示对此软件很有兴趣，并愿意使用它来进行学习；95%的学生认为它能够较好地解决实验教学中的难点，对于理解所学知识内容有很大帮助；100%的学生认为它是一种很好的多媒体教学资源。
四、结束语
随着计算机网络技术的发展，远程网络虚拟实验室融合了网络技术、虚拟技术、多媒体技术支持远程协作，具有成本低、效率高、功能齐、真实感强、可交互等特点，是今后实验教学研究的一种新型模式。它在网络教育、教学领域有着十分广泛的应用前景；而且由于不需要特殊的硬件和附属设备，也使其在网络教育、教学领域中的应用成为可能。
参考文献：
[1]徐循,何增强.高等学校创新创业教育理论与实践的研究[M].大连:大连出版社,2003.
[2]伍红林.从“博耶报告三年回顾”看美国研究型大学本科生研究性教学[J].高等工程教育研究,2005(1).
[3]http://www.huawei.com/mmweb/zh/solutions/view.
[4]石教英.虚拟现实技术以实用算法[M].北京:科学出版社，2002.
[5]邱进冬.基于Web的虚拟现实的开发与应用[J].计算机应用研究,2003(3).
[6]梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2006(3).
[7]姚顾波.基于虚拟现实技术的网络课件写作系统[J].教育技术通讯,1999(3).
关键词：Web3D技术 虚拟实验室 远程教学
中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1673-8454（2009）03-0072-02
随着计算机网络技术的不断发展，以网络技术为支撑的远程教育得到迅速发展，并取得重大成就，推动了教学改革进程；使得教学体制、教育观念、教育思想、教学模式、教学方法和教学内容发生了深刻的变革，特别在实践教学上尤为突出。运用Web3D、虚拟技术、网络技术、多媒体技术组建的虚拟实验室是一种基于网络的实验教学、技术交流、共同研究协同工作的平台，其在教学领域的应用和发展丰富了现有教育体系中教与学的表现形式，最大限度地丰富了我国的高等教育资源，尤其解决了高校信息类专业实践教学设备落后、资源短缺等问题。同时它对转变传统教学观念切实贯彻教学改革起到了积极推动作用。
一、关键技术
Web3D技术是虚拟现实技术中一种实现形式。它是指基于Internet的、依靠软件技术来实现的桌面级虚拟现实技术。其主要特点是具有高沉浸感、高交互性和超级想像力。Web3D的实现技术，主要分三大部分，即建模技术、显示技术、三维场景中的交互技术。
1.虚拟现实
虚拟现实 （ＶＲ，Ｖｉｒｔｕａｌ Ｒｅａｌｉｔｙ）技术，就是利用计算机、传感设备生成一个逼真的、可与环境交互体验的三维虚拟环境的新技术，综合了计算机图形学、图像处理和模式识别、传感信号处理、智能网络等技术，将计算机获得的数字化信息变为人能感受到的具有各种表现形式的多维信息。[4] 虚拟现实是模拟环境、视景系统和仿真系统三者的有机结合，它能够创建与客观相似的环境效果。虚拟现实系统由人类操作者、人机接口和计算机三部分组成。其系统组成如图1所示。
2.虚拟现实建模语言（VRML）
三、基于Web3D技术的虚拟实验室在实验教学中的应用
虚拟实验室有着独特的技术特色，它以较低的成本获得一定程度的虚拟现实体验，它利用VR技术在可视化方面的强大优势以及可交互地探索虚拟物体的功能，为对象进行几何、功能、制造等方面交互的建模与分析。虚拟实验室的数据可做到规格品种齐全，且易于升级换代和增加新品种，从根本上解决了因实验元器件和仪器仪表不全而影响实验的问题。同时虚拟实验室省去了大量的基于物理原型实验的简单劳动，使用者可集中精力于实验对象本身的特性和规律，还可充分利用计算机优势，使虚拟实验室具有良好的在线帮助和学习功能，从而帮助使用者迅速掌握实验研究本身和达到实验研究的具体目标和要求，大大提高了学习和研究效率。教育过程中很重要的一个过程就是呈献知识信息，而Web3D在呈献知识信息方面有着独特的优势，它可以在广泛的网络教学领域提供难得的VR学习资源、学习情境体验，从而巩固和加速学生在Internet上学习知识和技能的过程。
虚拟电子实验室在电子、信息专业实验教学中的应用：利用数据采集和仪器控制技术组建虚拟实验室，利用专用软件（LabView等）设计所需要的虚拟仪器，并利用现有的互联网技术使虚拟实验室加入Internet。用户无需安装应用软件，只需配置网络浏览器，开发的LabView虚拟仪器软件开发平台以及数据采集和仪器控制硬件分别位于远程的WWW服务器和仪器控制服务器，由用户登录到远程实验室进行相应的实验内容。
虚拟实验室的使用效果令人十分满意。在兴趣态度方面，100%的学生表示对此软件很有兴趣，并愿意使用它来进行学习；95%的学生认为它能够较好地解决实验教学中的难点，对于理解所学知识内容有很大帮助；100%的学生认为它是一种很好的多媒体教学资源。
四、结束语
随着计算机网络技术的发展，远程网络虚拟实验室融合了网络技术、虚拟技术、多媒体技术支持远程协作，具有成本低、效率高、功能齐、真实感强、可交互等特点，是今后实验教学研究的一种新型模式。它在网络教育、教学领域有着十分广泛的应用前景；而且由于不需要特殊的硬件和附属设备，也使其在网络教育、教学领域中的应用成为可能。
参考文献：
[1]徐循,何增强.高等学校创新创业教育理论与实践的研究[M].大连:大连出版社,2003.
[2]伍红林.从“博耶报告三年回顾”看美国研究型大学本科生研究性教学[J].高等工程教育研究,2005(1).
[3]http://www.huawei.com/mmweb/zh/solutions/view.
[4]石教英.虚拟现实技术以实用算法[M].北京:科学出版社，2002.
[5]邱进冬.基于Web的虚拟现实的开发与应用[J].计算机应用研究,2003(3).
[6]梁宇涛.虚拟现实技术及其在实验教学中的应用[J].实验技术与管理,2006(3).
[7]姚顾波.基于虚拟现实技术的网络课件写作系统[J].教育技术通讯,1999(3).