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甘肃省高校虚拟实验发展服策略研究

作　者: 董晓辉
导　师: 张学军
学　校: 西北师范大学
专　业: 教育技术学
关键词: 虚拟实验甘肃省高校发展策略
分类号: TS941.714
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 29次
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内容摘要

近年来,随着通信、计算机、多媒体和网络等先进技术的迅速发展,使得虚拟技术在实验教学领域应用成为可能。虚拟实验是将计算机技术、软件技术以及网络技术和传统实验仪器结合起来,改变实验系统的构建模式,提升实验仪器的整体性能,突破实验操作的时空限制,是传统实验方法的变革,是继理论研究和实验研究之后的第三种科学研究方法。积极开展虚拟实验对于有效解决实验教学资源不足的现状、为教师进行实验教学提供了新的辅助工具、作为真实实验教学补充便于学生学习、更好的开展远程教育中的实验教学、避免真实实验或操作所带来的各种危险、彻底打破空间和时间的限制、促进实验教学改革等方面都具有十分重要的意义。本文在查阅大量文献的基础上对虚拟实验的概念、发展脉络及分类进行了详细的阐述,并就虚拟实验在国内外的研究及应用方面做了介绍,尤其通过CNKI检索了解国内对虚拟实验的研究热度,从近5年的检索程度来看,国内对虚拟实验的研究逐渐升温,研究者们从虚拟实验的理论、虚拟实验系统的开发、设计原则、开发技术、标准规范以及应用效果等各个方面对虚拟实验进行大力研究和应用推广。本文是一个基于调查的策略研究,旨在通过甘肃省高校虚拟实验建设情况的调查,了解目前的现状,为甘肃省高校建设虚拟实验促进科学研究与实验教学应用探索发展途径。为了充分的论证甘肃省高校需要发展虚拟实验,本文编制了《甘肃省高校实验教学现状调查》问卷对甘肃省办学条件比较好、且具有典型代表意义的7所高校进行了实验教学现状调查,从问卷调查结果统计分析,有力的证明了甘肃省高校迫切需要建设虚拟实验促进实验教学的发展,进而对甘肃省高校发展虚拟实验的可行性从技术保障、学科人才保障以及经验基础等方面进行了论证,充分证明甘肃省高校可以发展虚拟实验。在充分肯定甘肃省高校需要发展虚拟实验的基础上,本文以问卷的形式对甘肃省高校虚拟实验的建设情况进行了调查,调查统计分析结果显示,甘肃省高校虚拟实验的建设不容乐观,甚至处于几乎真空的状态。为此,本文结合以上探讨、论证以及调查分析,为甘肃省高校如何发展虚拟实验提出了几点建议。

全文目录

摘要  6-7
Abstract  7-9
第一章绪论  9-14
  1.1 选题背景  9-12
    1.1.1 实验教学面临的困难  10
    1.1.2 虚拟实验的优越性及开展意义  10-12
      1.1.2.1 虚拟实验的优越性  10-11
      1.1.2.2 虚拟实验开展的意义  11-12
    1.1.3 发展虚拟实验的可行性  12
      1.1.3.1 虚拟实验的基础条件  12
      1.1.3.2 虚拟实验的成功案例  12
  1.2 研究的思路与方法  12-14
    1.2.1 研究思路  12-13
    1.2.2 研究内容  13
    1.2.3 研究的方法  13-14
第二章虚拟实验概述  14-22
  2.1 虚拟实验定义  14-15
  2.2 虚拟实验的发展脉络  15-17
    2.2.1 虚拟实验的形象化阶段  15-16
    2.2.2 虚拟实验的数字化阶段  16-17
    2.2.3 虚拟实验的虚拟现实阶段  17
  2.3 虚拟实验的分类  17-18
    2.3.1 根据虚拟现实技术浸入程度分类[25]  17-18
    2.3.2 根据访问途径的分类[26]  18
    2.3.3 根据实验者角色的分类[27]  18
  2.4 研究现状  18-22
    2.4.1 国外虚拟实验研究现状  19-20
    2.4.2 国内虚拟实验研究现状  20-22
第三章甘肃省高校发展虚拟实验的必要性和可行性  22-34
  3.1 甘肃省高校发展虚拟实验的必要性  22-31
    3.1.1 甘肃省高校概况介绍  22-23
    3.1.2 甘肃省高校实验教学现状调查分析  23-28
      3.1.2.1 调查问卷介绍  23
      3.1.2.2 调查结果与分析  23-28
    3.1.3 实验教学模式落后  28-30
    3.1.4 发展虚拟实验是实验教学走出困境的良途  30-31
  3.2 甘肃省高校发展虚拟实验的可行性  31-34
    3.2.1 可行性基础之先进技术的发展  31-32
    3.2.2 可行性基础之学科、人才保障  32-33
    3.2.3 可行性基础之成功的经验和大量理论研究的开展  33-34
第四章甘肃省高校虚拟实验建设现状调查  34-45
  4.1 甘肃省高校虚拟实验建设现状调查方案  34
    4.1.1 调查目的  34
    4.1.2 调查问卷的编制  34
    4.1.3 调查实施情况  34
  4.2 调查结果与分析  34-45
    4.2.1 样本的描述性分析  35-39
    4.2.2 对虚拟实验了解程度情况分析  39-40
    4.2.3 虚拟实验利用程度情况分析  40-41
    4.2.4 虚拟实验的建设和远程教育中实验的状况统计分析  41-43
    4.2.5 甘肃省高校是否需要加强虚拟实验的建设来促进实验教学的探索分析  43-45
第五章虚拟实验发展策略研究  45-52
  5.1 观念革新  45-46
  5.2 开展“精品虚拟实验”建设  46-47
  5.3 人才团队建设  47-48
  5.4 建设虚拟实验室  48-49
  5.5 提供学术交流平台  49-50
  5.6 构建虚拟校园  50-52
第六章总结与展望  52-54
  6.1 总结  52-53
  6.2 展望  53-54
参考文献  54-57
附件  57-69
  甘肃省高校目录  57-58
  甘肃省高校实验教学调查问卷.任课教师卷  58-60
  甘肃省高校实验教学调查问卷.学生卷  60-62
  甘肃省高校虚拟实验建设现状调查问卷.任课教师卷  62-64
  甘肃省高校虚拟实验建设现状调查问卷.学生卷  64-66
  甘肃省高校虚拟实验建设现状调查问卷.教务管理卷  66-68
  攻读硕士学位期间的研究成果  68-69
后记(致谢)  69

甘肃省高校虚拟实验发展服策略研究

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