桌面虚拟实验开发技术选择的研究*

谢永朋

徐州工程学院教育科学与技术学院 江苏徐州 221006

桌面虚拟实验开发技术选择的研究*

谢永朋

徐州工程学院教育科学与技术学院 江苏徐州 221006

桌面虚拟实验因为受到开发技术比较复杂的制约而未能广泛应用于教育领域，经济领域中的适用技术理论提供了一个解决该问题的思路。对当前桌面虚拟实验主流开发技术进行分析比较，并且以适用技术理论为指导，选择出符合教育技术领域技术现状的开发技术。

适用技术理论；桌面虚拟实验；技术选择

目前，国内各大院校均在大力推进数字化教学资源的开发。在这些教学资源中，桌面虚拟实验是辅助教学的一个比较有效的方式，是对传统教学的有益补充，值得在教育领域推广应用。桌面虚拟实验的开发和推广，需要技术的支持和支撑，但不是任意一种技术就能起到这种支持和支撑作用。当前桌面虚拟实验的开发技术较多，可选择的空间比较大。如何选择一种较为恰当的技术来开发桌面虚拟实验，以便促进桌面虚拟实验的开发和推广，是一个需要考虑的课题。经济领域的适用技术理论所蕴含的思想，可以为进行桌面虚拟实验开发技术的选择提供一定的理论指导。

1 适用技术理论的启示

适用技术理论是一种经济理论，对于教育技术领域来说是一个新名词、新思想。适用技术理论强调技术选择。所谓技术选择是桌面虚拟实验的开发者为了实现既定的教学目标，对多种技术路线、技术措施和技术方案进行比较择优的过程。这是一个多层次、多因素的动态决策过程。从综合论的角度来说，这里技术选择的基础不仅仅是技术本身的考虑和论证，而且应该统筹考虑当地教育技术开发人员的技术状态和技术水平现状。在开发桌面虚拟实验的过程中，应该审慎地考虑每一种技术或技术方案。

适用技术理论为如何选择更合适的桌面虚拟实验开发技术提供了两个启示。

1）适用的才是最好的。何谓适用？根据适用技术具有多重目标的特征，同样也可以从2个目标对桌面虚拟实验的开发技术加以评判，一是教学目标，二是绩效目标。这两个目标并非鱼和熊掌的关系，是能够实现统筹兼顾的。教学目标是指在开发桌面虚拟实验的时候应该从需求出发进行设计，以实现教学目标为最终目的[1]。绩效目标是指技术的适用性，不仅仅以是否解决教学中的实际问题为标准，更主要的还要考虑是否是解决问题的最简单、最有利的方案。

2）把适用技术作为促进桌面虚拟实验推广的支撑技术。适用技术具有符合当前教育技术领域技术现状的特点，这一技术为多数教育技术专业人员所掌握。所以，适用技术在能达到教学目标的前提下，开发效率相对较高，开发周期短，维护也相对比较容易，而且可以让更多的人参与到开发中来。开发人员可以把更多的精力放在思考如何更好地实现教学目标上面，而不是去考虑如何解决技术难题，这无疑会在一定程度上解决当前限制桌面虚拟实验广泛应用的瓶颈。

2 桌面虚拟实验开发技术的比较分析

桌面虚拟实验的开发技术主要有3类[2]。1）基于静态图像的实景虚拟现实技术。这种技术不是采用传统的利用计算机生成图像的方式，而是采用连续拍摄的图像和视频，在计算机中拼接而建立实景化虚拟空间。2）利用从最早开始的VRML标准到在此基础上发展和变化而来的Web3D技术实现。Web3D，顾名思义，就是在网页上实现三维效果的技术，目前比较流行的主要有VRML、Java3D、Cult3D、Flash、Viewpoint、WebMAX、Virtools等[3]。3）桌面CAD系统，如Open GL、DirectDraw等桌面三维图形绘制软件。利用这几种软件建造模型，通过计算机的显示器进行观察，并能自由地控制视点和视角。这三类技术均可用来开发桌面虚拟实验。

由于第三类技术需要比较深厚的计算机专业知识，难度较大，一般来说是计算机专业开设的课程。所以本研究主要针对第一类技术和第二类技术进行比较。其中，第一类技术以最为典型的QTVR技术为代表。第二类技术是目前开发桌面虚拟实验的主流技术，技术种类比较多，从中选择较为成熟的VRML和Java3D技术。此外，Flash技术是Macromedia公司推出的功能强大并且可以用于桌面虚拟实验开发的成熟技术。

从交互性、界面美观性、客户端要求、开发难度、跨平台、实现效果、接受程度、开发效率等几个维度来对VRML、Flash、Java3D、QTVR这几种桌面虚拟实验主流开发技术进行比较分析，比较结果如表1所示[4-6]。

表1 桌面虚拟实验主流开发技术比较分析

从表中可以看出，Flash技术与其他技术相比较，接受程度和开发难度均较低，其交互性和界面美观性较好，开发效率相对来说又较高，跨平台的特点可以让用户不必安装插件，而且还能表现出三维效果，尽管其逼真性和灵活性有一定差距，但完全可以满足实验教学的要求。而VRML和Java3D技术开发难度高，也较难接受，并且开发效率比较低，这些限制就使得这几种技术难以在教育领域广泛应用。而对于QTVR来说，该技术是基于静态图像处理的，虽然开发难度和Flash差不多，但其开发过程比较繁琐，开发效率一般。该技术比较擅长虚拟空间的构建和营造，在开发桌面虚拟实验方面就有所欠缺。

3 Flash技术是教育技术领域的适用技术

Flash是比较普及的大众化软件，主要表现在3个方面。

3.1 技术本身

Flash技术易学易用，而且它包括的ActionScript脚本语言具有被可视化表示的对象，使其成为一个独特的编程语言。在大多数编程语言中，因为对象是一个不能具体看见的概念，所以难以掌握。然而在ActionScript中，可以实际地看见MovieClip、Button、TextField对象，这使得ActionScript成为学习面向对象概念的一种理想语言[7]。本课题对全国12所高校院校教育技术本科课程设置进行调查，调查显示开设C语言、VB语言、Java语言等程序设计课程的院校高达91.7%，有了这些编程基础，对于教育技术专业的学生来说，掌握ActionScript并非难事。而一旦掌握了ActionScript脚本语言，桌面虚拟实验的交互性的添加也就有了保障。

3.2 学校的角度

从学校范围来看，在调查的12所开设教育技术专业的高等院校中，本科主干课程中开设多媒体技术和多媒体课件制作这两门课程的占75%。而这两门课程所涉及技术包括Flash和Authorware。由此可见，Flash是多数教育技术专业本科毕业生所必须要掌握的一门技术，它在教育技术专业领域是比较普及的。

3.3 社会的角度

从社会范围来看，在国内，自1999年Flash登录国内市场以来，越来越多的人投入到这一行列中。中国最早喜爱和从事网络动画创作的一群人给自己取了个响亮的名字：“闪客”。很快，四五年间，“闪客”群体便从最初的几十人发展到百万之众。而这个数字只是代表了国内的一部分“闪客族”。在Adobe官方网站上有数据表明，现在超过8.2亿台连接Internet的桌面计算机和移动设备上都安装了 Flash Player。Flash技术的普遍性可见一斑。

综合以上分析，可以得出Flash技术是当前开发桌面虚拟实验的“适用技术”。

4 总结与展望

适用技术理论为桌面虚拟实验的大面积推广应用提供了一个思路。本文站在适用技术的角度，对桌面虚拟实验的主流开发技术进行比较分析，挖掘出教育技术领域的适用技术来开发桌面虚拟实验，使得更多的教育技术人员能参与到桌面虚拟实验开发中来，从而开发出更多优秀的桌面虚拟实验产品为教育教学所用，促进桌面虚拟实验的推广与应用。

[]黎加厚.2005AECT教育技术定义：讨论与批判[J].现代远程教育研究,2005(1)∶11-16

[2]黄荣怀.信息技术与教育[M].北京∶北京师范大学出版社,2002∶91

[3]李怡,李树涛.虚拟工业设计[M].北京∶电子工业出版社,2003∶48

[4]周明秋.远程网络虚拟实验室支持技术的分析与比较[J].计算机时代,2004(8)∶15-17

[5]张健.大学物理虚拟仿真实验室的研究与开发[D].长春∶吉林大学,2007

[6]江南,俞高宇.桌面虚拟现实技术研究及其应用[J].国土资源遥感,2002(3)∶37-40

[7]Lott J, Reinhardt R.Flash 8 ActionScript宝典[M].北京∶电子工业出版社,2006∶214

Research on Development Technology Selection of Desktop Virtual Experiment

Xie Yongpeng

Desktop virtual experiment is not being widely used in the field of education because of the complex of the development of technology. Application of technology theory in the field of economy provides a solution to the problem. According to the guiding ideology of the appropriate technology theory, this paper analyzes and compares the current developing technology of the desktop virtual experiment, and selects the technology which accords with the current technological situation of the educational technology field.

appropriate technology theory; desktop virtual experiment; technology selection

Author’s address Xuzhou Institute of Technology, Xuzhou, Jiangsu, China 221006

TP391.9

B

1671-489X(2011)03-0089-02

10.3969/j.issn.1671-489X.2011.03.089

*徐州工程学院校级重点项目：适用技术应用于桌面虚拟实验开发的研究（项目编号：XKY2008101）。