基于元模型的虚拟实验教学平台研究与设计.doc

1、 山东大学硕士学位论文基于元模型的虚拟实验教学平台研究与设计姓名：郝风杰申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：郝兴伟20110420 琲疭， ：琤 琲瑂 ，： 山东大学硕士学位论文建立现代教育创新体系，培养创新型人才是由年中国教育发展纲要和国家教育事业发展“十一五”规划纲要确定的新时期教育发展的战略目标。什么样的技术决定什么样的教学模式，随着现代通信、网络、虚拟现实等技术的发展，教育的形态、模式和理论都发生了很大的变革，因其较高的适应性、灵活性在近十几年有了快速的发展，为学习形态和模式的变革提供了技术支撑，为终身学习提供了可能。在中如何提高参与者的实践动手能力和分析问题的能力也成为了

2、提高教育质量的关键问题。虚拟实验教学系统便成为了系统发展的必然趋势和重要组成部分，具有很高的实用价值和现实意义。山东大学硕士学位论文实验教学实验教学的目的是为了加深学生对理论知识的理解，培养观察、分析问题的能力，掌握基本的实验研究方法和技能，同时激发学生的学习兴趣。实验教学是组织者淌与参与者之间的双向交互活动，其教学内容的组织模式、交互方法，必须遵循一定的规律，提高学生的学习欲望。涉及两方面的内容：一是学习者学习心理，二是学习对象的组织。山东大学硕士学位论文因理论等。动中往往是多种学习理论共同作用的结果。一方面应该建立以知识管理为核心的实验组织模式。以知识为核心组织相关山东大学硕士学位论文传统

3、的实验教学，主要是对某一理论或现象的验证，教学的过程主要是实验步骤和内容的一种情境再现，参与者的主动参与性不足，缺乏创新，偏重于实验些新的研究成果也被广泛应用于实验教学，如服务剧场山东大学硕士学位论文虚拟实验教学及其相关研究现代虚拟实验教学的发展开始于上个世纪年代，在年底，美国科学基金会、美国国家科学研究顾问委员会所属的计算机与远程通信部就组成了一个“全国蒲合作实验室委员会，其任务是调查科学家对信息技 术的需求，协调科研合作关系，组织并实施具体的信息技术开发。随着几十年的发展，已取得了很大的进展。国外如美国俄勒冈大学物理系主办的物理实验网站乜，德国大学学的物理仿真和远程教育实验室研制开发“大学

4、物理计算机仿真实验” 软件，是第一套虚拟现实型的教学软件。清华大学利用虚拟实验仪器构建了汽车发动机检测系统，华中理工大学机械学院工程测试实验室将其虚拟实验室成果在网上公开展示，供远程教育使用，复旦大学、上海交通大学、武汉大学等一批高校也开发了一批新的虚拟仪器系统用于教学和科研。山东大学硕士学位论文虚拟实验平台的发展方向“十一五”国家科技支撑计划重点项目虚拟实验教学环境关键技术研究与应用示范中指出要研发具有自主知识产权、集实物仿真、创新设计、智能指导和教学管理于一体，具有良好自主性、交互性、可扩展性和安全性的虚拟实验教学平台。在此目标的基础上，虚拟实验教学平台的发展方向主要包括以下几个内容。山东

5、大学硕士学位论文本文主要研究内容针对上述问题，本文的主要研究内容包括以下几个方面：学平台的研究现状、相关技术、研究内容以及发展方向。山东大学硕士学位论文务总线、服务实现进行设计。根据上述主要的研究内容，本文组织结构如下：第一章绪论。首先分类总结了主要的实验教学理论，并对它们主要的观点进行了介绍。然后，对虚拟实验教学的产生与发展、平台研究框架、虚拟实验教学的交互模式以及实验教学开发平台与元模型之间的关系进行了介绍。最后，对虚拟实验教学平台研究中的主要问题进行了分析，对本文主要的研究内容进行了简单介绍。第四章虚拟实验平台交互与体系架构。在对虚拟实验教学的交互模式以及现有架构设计的基础上，结合虚拟实

6、验教学的业务流程，提出了面向服务的虚拟架构设计，分析了平台的处理流程，设计实现了平台的服务总线和服务单元。第五章虚拟实验教学系统设计实现。根据以上的研究，构建了虚拟实验教学平台的初步模型实现，设计实现了实验资源的制作与管理、实验设计与实验场景组织、实验学习环境与学习过程管理以及日常管理权限设置等内容，为平台研究的深入提供了基础。第六章总结和展望。对全文的总结，并对未来的研究工作进行了展望。山东大学硕士学位论文性不强。实验元件、元件特征与形式化描述山东大学硕士学位论文实验教学环境，主要是用来为实施者和参与者，即教师与学生，提供一个交互的平台和展示界面，将实验教学过程中的各种功能模块进行整合，提供

7、完整的信息传递和处理，对实验相关的各类知识资源进行合理组织，提供交互手段和方法；实验教学资源管理，主要用来进行基础数据资源的补充、完善、修改等操作，可以根据需求对资源进行重组等操作；实验教学开发环境，主要是为实验教学的参与者，提供方便的虚拟实验制作平台，可以根据实验的具体要求，进行相应的虚拟实验定制，并按照设定的生成模板进行发布。元件大小，主要根据需要利用参数控制元件的大小属性： 关联元件，描述可以连接、装配的元件标识，以及关联方式。元件算法，是针对不同的输入，元件可能表现的不同结果。知识点，主要是与元件相关的知识的集合，按照元件所涉及的不同的实验、课程等进行组织。以可以与系统的知识库等相关联

8、。虚拟实验元件的设计实现应具备统一、重用、再设计的使用要求，并紧密结合实验教学活动，参考缺曜家G笃渖杓朴寐悖、具有统一的数据结构设定，胧笛樵喙亓5母骼嘀J赌谌荩梢苑奖阕橹 、实验的结果及反馈清晰正确。山东大学硕士学位论文 海虚拟实验元件之间功能相对复杂，相关参数较多。山东大学硕士学位论文图像一般包括示意图、矢量图、三维图等。其它如、连续式。元模型相关概念记的正式规范，即如何创建域特定模型。通常情况下，其始终遵循一个严格规则TD停韵蠊芾 碜橹定义的元模型是对事物的一种抽象，注重其事物本身的属性，遵循特定的规则，与山东大学硕士学位论文应为：关联、实现、泛化、扩展、依赖等关系。基于元模型的实验元件建构模式，整的声明。山东大学硕士学位论文其中：，简称，是对实结构、，简称，是对实，简称，是对实验山东大学硕士学位论文，珻是指实验元件在实验的过程中的初始、中间、最终形态，视图形态是指视元件的管理元模型，简称，是对实山东大学硕士学位论文基于元模型的实验元件资源管理元数据