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1、华北电力大学学报(社会科学版)二○○○年第四期信息科学与现代教育手段徐 燕 王默玉 单 波(华北电力大学信息工程系 北京 102206) 提 要 本文概述了当代信息科学,特别是网络技术,多媒体技术和虚拟现实技术的发展概况,基本目标和应用前景,以及对现代教育带来的变革,阐述了信息科学的发展对教育的重要意义。关键词 信息科学 网络技术 多媒体技术 虚拟现实技术 现代教育 目前,随着通信、网络、多媒体以及虚拟现实按一些人的观点,计算机辅助教育的发展经等新技术的出现与发展,教育方式正面临着一场过了从实现程序教学方法的指导型、操练与练习巨大变革。与传统课堂教育方式相比,新教
2、育方型、咨询型课件(70年代)到智能CAI与问题求式最重要的特点在于它突破了时间和空间的限解、模拟游戏型课件(80年代)的发展。多媒体与制,不再需要教师和学生面对面地教与学,而且也网络的应用将会开辟一种新的教育局面。打破了实物与虚物的界限,让学生沉浸在营造的据统计,在美国通过网络进行学习的人数正真实情景中。在新的教育方式下,学生可根据自以每年300%以上的速度增长,1999年,已经通过己的实际情况确定学习内容、安排学习进度,从而e2learning方式获得知识和工作技能、技巧超过7满足了社会普通性和个体独立性学习的需要,实千万人,通过e2learning方式进行员工的
3、培训和继现持续教育和终身教育。续教育的企业超过60%。互联网不仅使自主学习成为现实,而且使自主学习成为时尚。一、教育技术进入到多媒体与网络阶段传统的课堂教学是以教师为中心的灌输式的一般来说,教育技术经过视觉教育运动教学,极大地限制了学习者的自主学习。互联网(1918—1928),视听教育运动(1918—1942)发展的出现改变了这种状况。一方面,互联网将全世到以视听媒体为主的教育技术(60年代)。界的学校、研究所、图书馆和其他各种信息资源联八十年代后期,世界各国对信息时代的教育结起来,成为一个统一的海量的资源库;另一方发展非常重视,投入大量资金进行计算机教育研面,可以
4、集中世界各地的优秀教师的教学指导经究与应用。日本文部省每年投入20亿日元推动验,任何人可以在任何地点通过网络访问,形成多计算机教育,美国中学三分之一以上的学科教师对多的教学方式。在这种情况下,学习者在时间在教学中应用了计算机,而一些学科教学中有近上、内容上有了充分的选择余地,自主学习成为必五分之一的教师经常应用计算机,并且计算机应然。学习者可以借助于互联网上的丰富资源完成用的内容也逐渐渗透到各学科教学内容之中。论文或工作报告等。进入九十年代以来,计算机教育应用进入综合化、网络化、智能化的发展阶段。首先,八十年二、信息科学的发展提出了虚拟现实技术代所发展的许多高新技术迅
5、速进入教育领域,其11虚拟现实技术的产生和基本特征。中主要的技术是网络技术与多媒体技术,即教育由于半导体、计算机和通信技术的日新月异,界越来越重视远程教育与多媒体的应用,并逐步以微电子技术为基础的数字化信息技术得到迅猛将网络与多媒体综合应用于教育之中。发展。但是,人们发现,目前通用的冯·诺依曼式徐燕(1968— ),女,湖南大庸市人。华北电力大学信息工程系讲师,在职博士。84©1995-2006TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.计算机处理的仅仅是单维的数字化信息,而人们通过键盘、鼠标操作计算机,而
6、是通过自然语言、往往擅长并习惯于通过人的视觉、听觉、触觉、嗅手语、人体动作等。同时,也不再只被动地从屏幕觉、味觉以及形体、手势或口令这种多维的形式,上接受二维信息,而是交互式地看到虚拟环境中渗入到信息处理的环境中去。于是,虚拟现实的三维逼真场景。(VirtualReality,简称VR)技术应运而生。要实现这种智能化的人机接口,需要实现二1993年,Burdea等以三个“I”(Immersion-项任务:实物虚化和虚物实化。只有通过实物虚Interaction-Imagination)简捷地概述了虚拟现实化与虚物实化,才能使得真实的人与虚拟的物相技术的基本特征。与以往
7、信息系统不同,Immer2互作用、相互影响,因此,实物虚化与虚物实化是sion(沉侵)是指用户可以沉浸于计算机生成的虚虚拟现实的重要研究内容,至今的研究还不完善。拟环境中,他所看到的、听到的、嗅到的、触摸到(2)仿真与建模。的,完全与真实环境中感受到的一样;Interaction虚拟现实是人类认识和改造世界的工具,因(交互)是指用户进入虚拟环境后,还可以进行必此,在实现虚拟现实系统时,不仅需要虚拟现实与要的交互,虚拟环境中作出的响应,亦与真实的一真实世界在外表上相似,而且需要使虚拟现实遵样,如拿起虚拟环境中的一个杯子,你可以感受到循世界真实的物理规律
