Рефераты | Рефераты по педагогике | Разработка виртуальной химической лаборатории для школьного образования
Разработка виртуальной химической лаборатории для школьного образованияКатегория реферата: Рефераты по педагогике Теги реферата: бесплатные контрольные, шпаргалки по математике Добавил(а) на сайт: Федотов. Предыдущая страница реферата | 1 2 3 4 | Следующая страница реферата |
|
|
Motion |
Описание движения трехмерного объекта. |
|
Speech |
Реплика трехмерного персонажа |
|
Camera |
Камера в трехмерном мире |
|
Light |
Освещение |
Воспроизведение мультимедиа объектов в соответствии со сценарием производится презентационной программной оболочкой, состоящей из нескольких взаимосвязанных модулей - менеджеров: менеджер приложения, менеджер сцен, менеджер вывода графики, менеджер звука и менеджер ресурсов. Структурная схема авторской программной среды представлена на рисунке 5.
Презентационная программная оболочка функционирует следующим образом. Менеджер приложения проводит инициализацию графических библиотек, создает основное окно, проводит инициализацию остальных менеджеров и передает управление менеджеру сцен. Менеджер сцен загружает сценарий стартовой сцены, запускает потоки загрузки мультимедиа элементов и производит их инициализацию. Далее управление передается менеджеру вывода графики, который запрашивает у менеджера сцен список видимых элементов, объединяет их и выводит на экран. По мере воспроизведения, графические динамические мультимедиа элементы передают менеджеру вывода графики сообщения о необходимости обновления их изображения. Тот, в свою очередь, запрашивает у менеджера сцен список всех графических элементов, которые перекрываются с данным элементом, соединяет их изображения и результат выводит на экран.
Рис. 5. Схема авторской программной среды NATURA.
При команде перехода на другую сцену менеджер сцен останавливает работу менеджера вывода графики и менеджера звука, а затем удаляет из памяти сценарий сцены и все ее мультимедиа объекты. После этого загружается новая сцена и все ее мультимедиа объекты, выполняется их инициализация и запускаются менеджер вывода графики и менеджер звука.
Для визуализации многообразных графических элементов экранного пространства был использован многослойный подход, когда различные двумерные и трехмерные объекты размещаются в нескольких разных слоях, расположенных заданным способом (рис. 6). При формировании изображения на экране эти слои объектов с учетом прозрачности накладываются друг на друга, обеспечивая необходимое динамическое представление графической информации.
Рис. 6. “Сэндвич” из слоев презентации.
Создание образовательных сред для активного обучения, повышающих мотивацию учащихся, является неотъемлемой частью успеха в стратегии внедрения электронных образовательных ресурсов. Программное обеспечение для таких продуктов так же, как для описанной в этой статье виртуальной лаборатории, основано на моделировании и использовании насыщенного мультимедиа контента. Техническая сложность и значительная стоимость таких проектов является основным препятствием на пути широкого распространения виртуальных обучающих сред. Необходимы новые подходы для решения этой проблемы. Для создания таких систем мы предлагаем описанный в данной статье подход, основанный на применении авторской среды NATURA, использующей специальный язык для описания скриптов и позволяющей легко сочетать синтезированную в реальном масштабе времени трехмерную графику, с другими графическими и анимационными компонентами. Как было показано, этот подход позволил обеспечить эффективную разработку многофункциональной виртуальной химической лаборатории. Мы полагаем, что данный подход может быть полезен при создании других виртуальных обучающих сред.
Список литературы
[Anderson T. et al., 2004] Anderson, Terry; Elloumi, Fathi (eds.),"Theory and Practice of Online Learning”, Athabasca University, 2004.
[Brian F., 2003] Brian F. Woodfield, Merritt B. Andrus, Virtual ChemLab for Organic Chemistry , Prentice Hall, September 2, 2003.
[Carnevale D., 2003] Carnevale, Dan, “The Virtual Lab Experiment”, Chronicle of Higher Ed, January 31, 2003, p. A30.
[Dalgarno B., 2003] Dalgarno, Barney; Bishop, Andrea and Bedgood, Danny, “The potential of virtual laboratories for distance science education teaching: reflections from the initial development and evaluation of a virtual chemistry laboratory”, Proceedings of theImproving Learning Outcomes Through Flexible Science Teaching, Symposium, The University of Sydney, October 3, 2003, pp. 90-95.
[Dori Y. et al., 2001] Dori, Y.J. and Barak, M. (2001), “Virtual and Physical Molecular Modeling: Fostering Model Perception and Spatial Understanding”, Educational Technology & Society, 4(1), pp. 61-74.
[Lester J. et al., 1997] Lester, J., Voerman, J., Towns, S., Callaway, C., "Cosmo: A Life-Like Animated Pedagogical Agent with Deictic Believability," in Notes of the IJCAI '97 Workshop on Animated Interface Agents: Making Them Intelligent, Nagoya, Japan, 1997, pp. 61-70.
[Nijholt А., 2001] Nijholt, A., “Agents, Believability and Embodiment in Advanced Learning Environments”, Proc. IEEE International Conference on Advanced Learning Technologies (ICALT 2001), T. Okamto, R. Hartley, Kinshuk & J.P.Klus (eds.), 2001, pp. 457-459. [Prensky M., 2000] Prensky, Мark, Digital Game-Base Learning, McGraw-Hill, 2000.