1.仿真的野外试验和遥现 学校往往用野外试验给学生展示不熟悉的物理环境(如市内班级可以访问农村)。但是价格、便利和安全可能限制这种机会。VR技术可能提供沉浸的显示系统,它使学生能经历国外环境,博物馆透视画,显微世界,以及远程和危险环境。 一个例子是Jason课题,由海洋探险者和地质学家Robert Ballard开发的非赢利计划。它建立在遥控潜艇周围,是在墨西哥海中灰鲸的实况录像和海底的水热作用出口。由Jason广播到大中学校,近一百万学生可能看到水下探测,同时经历沉浸和介入感。课题允许23个学生直接参与和交互。这些参与者直接实时控制机械手的运动,增加遥现的体验。 2.空间关系 1991和1992年夏天,西雅图的太平洋科学中心提出了技术学术计划,其中9到15岁的一组学生被引入某些VR。每个夏天参加六天野营。参与包括看录像带和演示,用Macintosh计算机上的CAD 软件(Swivel 3D)构造VE中应用的图形模型。这些模型送到华盛顿大学的人类接口技术实验室,安装在实验室VR系统中,它包括手套、头盔和声音。 1992年春,Intel Corporation发起创造了在波士顿计算机博物馆的展览,它是两个参与者的虚拟世界。这个世界基于Sense8 WorldToolkit软件和在486 PC上的Intel DVI图形卡,实际演示是在中佛罗里达大学建立的。几百人实验了简单的虚拟世界,其中可能用三维杆状指示器抓住建筑砖块,并移动砖块去装配一个玩具房子。 3.建造物体的游戏室 某些教育研究者感到,当学生可以构造自己的仿真时,学习效果就会加强。但用现有工具建立虚拟世界有技术难度。NASA/Johnson和Houston大学用NASA的VR工具建立了虚拟物理实验室[Yam,1993]。他们扩展了以前关于智能教学的研究,形成了丰富的科学教育虚拟环境。 4.微观世界 交互的基于文本的环境和游戏在Internet和BBS上已经发展了多年。环境(MUD,MOO和MUSE)已广泛流行。MUD表示多用户土牢,反映了游戏地点。MOO是面向对象的MUD,包括可操作的对象。MUSE表示多用户仿真环境。 在典型的MUD或MOO中,参与者键入LOOK,收到当前占用的房间或地方的文本描述。在该位置的其它参与者可以键入信息,信息直接反映在该位置其它人的屏幕上。对象可以产生、抓起、放下或使用。新位置可以加入宇宙中。 MUD提供粗的空间感,及与其它人的交互。它们预示在全沉浸VR中的某种交互。MUD的某些支持者把它看作VR。MUD作为教育工具流行正快速增加。它们只要求PC,调制器和Internet入口。Pantelidis [1993]提供了大量MUD教育应用和其它教育VR系统的文献。 5. 仿真 交互建模和仿真作为教育工具。物理、生物和社会现象的仿真可能有重大的教育价值,特别是当学生无法进入被仿真系统时。很多仿真器在PC上成功实现了,并用于中小学和大学。作为一个例子,芝加哥的伊利诺斯大学和超级计算机应用中心设计了CAVE显示系统的教育应用。系统投影图像在三面墙和地板上,并跟踪主要观看者的头部位姿,确定观看方向和内容。CAVE中其它观看者只是"旁观",他们有时不协调。当前考虑的课程主题包括科学可视化和非欧几何。大学比中小学更关心这些问题。 |