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以计算机为核心的信息技术、通信技术的发展,全球的一体化和网络化正在形成,网络教育应运而生。这将彻底改变人们传统的教学观念,网络学校的学生可以分布在世界各地,教学资料可以搁在任何地方,不再有时间和空间的障碍。可以大大提高学生学习的灵活性,降低教学和学习的成本。 目前,远程教育在国外特别是在美国得到了蓬勃发展。据美国国际数据公司(IDC)的一份最新调查报告,远程教育迅速为美国大专院校所接受,到2005年,近90%的美国高等教育机构将提供“在线学习”的机会;1994年开始建设的以中国教育科研网(CERNET)和卫星视频系统为基础的现代远程教育网络平台已初步形成。现已有100余所高校以100M以上速率接入,网络用户达到800万人。 实验是教学活动中一个重要环节,在网络教育中,由于教学机构与学生在空间上分离,学生无法到学校实验室做具体的实验,从而成为了制约远程网络教育质量的一个重要因素。网络虚拟实验室顺时代潮流而生,它是用软件仿真来模拟已经存在和使用的设备,甚至创造出一些具有实用价值的、虚拟的逻辑仪器设备。虚拟实验室要求实验的参与者共享实验环境和实验规则,这种要求易于在WEB上实现。 本文利用VRML(虚拟现实建模语言)的强大三维图形编辑和交互功能,实现所有电子电路元件的建模问题,特别是利用VRML的内插节点、传感器节点、事件及路由(事件的传入和传出)等功能,比较方便地实现了一般实验的演示教学。 同时,本文比较深入地探讨了如何利用Java的强大网络编程能力及其和VRML的接口技术,来实现对VRML行为进行控制的机制,对Eventln、EventOut及Script节点等进行了剖析;另外,针对网络学习者如何参与仿真实验(交互)的要求,对EAI(外部创作接口)也作了比较详细的分析。 最后,结合VRML、JAVA和EAI及HTML等技术,初步构建了针对网络学习者进行虚拟实验的学习环境,并对构建该环境所需要的基本文件进行了介绍。 以上虚拟实验室的构建,对高职远程教育及职业培训特别重要,学生通过操作电脑从不同角度进入实验(或生产)现场,在这种虚拟的现场,学习者可以与实验对象进行必要的交互,完成对实验对象的连接及进行参数修改等,通过对实验对象的操作,获得与实验(生产)现场几乎相同的体验,达到在远程教育过程中,理论与实践同步的教学效果。 本研究工作主要以电子技术实验为基础,介绍了构建一个完整的虚拟实验室的过程,随着VRML及相关技术的不断发展和完善,本研究工作将继续深入并力争取得新的进展。