省级项目_基于Silverlight的3D模型库的建立管理及其教学应用的研究

附表1：广东省大学生创新实验项目申报书学校名称深圳大学计划项目名称基于Silverlight的3D模型库的建立、管理及其教学应用的研究计划项目编号项目来源（）自主立题（√）教师指导选题计划项目负责人通讯地址深圳大学师范学院教育信息技术系邮政编码518060填写日期2011年04月21日广东省教育厅编制二○一○年五月申请者的承诺与成果使用授权本人自愿牵头申报广东省高等学校大学生创新实验项目建设项目。认可所填写的《2010年度广东省高等学校大学生创新实验项目申报表》（以下简称为《申报书》）为有约束力的协议，并承诺对所填写的《申报书》所涉及各项内容的真实性负责，保证没有知识产权争议。项目申请如获准立项,在专业建设过程中，接受广东省教育厅或其授权（委托）单位、以及本人所在单位的管理，并对以下约定信守承诺：1.遵守相关法律法规。遵守我国著作权法和专利法等相关法律法规；遵守我国政府签署加入的相关国际知识产权规定。2.遵循学术研究的基本规范，恪守学术道德，维护学术尊严。研究过程真实，不以任何方式抄袭、剽窃或侵吞他人学术成果，杜绝伪注、伪造、篡改文献和数据等学术不端行为；成果真实，不重复发表研究成果；维护社会公共利益，维护广东省高等学校大学生创新实验项目的声誉和公信力，不以项目名义牟取不当利益。3.遵守广东省高等学校大学生创新实验项目有关管理规定以及广东省财务规章制度。4.凡因项目内容、成果或研究过程引起的法律、学术、产权或经费使用问题引起的纠纷，责任由相应的项目承担人员承担。5.项目立项未获得资助或获得批准的资助经费低于申请的资助经费时，同意承担项目并按申报预期完成研究建设任务。6.同意广东省教育厅或其授权（委托）单位有权基于公益需要公布、使用、宣传《申报书》内容及相关成果。项目主持人（签章）：_________________年月日填写须知一、大学生创新性实验计划申报书请按顺序逐项填写，填写内容必须实事求是，表达明确严谨。空缺项要填“无”。二、格式要求：表格中的字体小四号仿宋体，1.5倍行距；需签字部分由相关人员以黑色钢笔或水笔签名，均用A4纸双面打印，于左侧装订成册。三、申请参加大学生创新实验项目团队的人数含负责人在内不得超过5人。四、计划项目先由所在学校进行组织初审后，推荐上报的计划项目由学校分管领导在申报书上签署意见、签字并加盖公章后，一式两份（均为原件），报送省教育厅高等教育处。五、申报过程有不明事宜，请与教育厅高教处联系和咨询。学校名称深圳大学计划项目名称基于Silverlight的3D模型库的建立、管理及其教学应用的研究理工科(√)文科()计划项目负责人姓名林子华性别男民族汉出生年月1990.10学院及专业师范学院教育信息技术系所在年级2009级手机号码[phone]联系电话无[e-mail]计划项目组成员姓名性别出生年月学院/系别专业年级签字郑则丰男90年09月师范学院教育信息技术系教育技术学2009级马展锋男90年11月师范学院教育信息技术系教育技术学2009级陈咏思女90年08月师范学院教育信息技术系教育技术学2009级指导教师情况姓名程国雄性别民族出生年月专业/职称/职务手机号码联系电话/传真E-mail一、前期基础（1000字以内）（研究成员的知识条件，研究兴趣，相关经历及开展本项目的基础）（1）知识条件：成员均为师范学院教育技术学09级学生，已基本完成所有计算机类基础课程的学习（C#、网页设计、面向对象程序设计、数据结构、网络数据库、网络原理、Flash等），具有扎实的编程基础。成员通过提前学习Silverlight技术，熟悉了Silverlight最新开发平台VisualStudio2010和ExpressionBlend4的环境，掌握了XAML标记语言和Blend绘图等技巧。成员均完成了教育技术学、教学设计、教育学和心里学等课程，为教学应用的研究提供了理论基础。项目组中有2名坚实美术基础的成员，为3D建模提供了保障。（2）研究兴趣：项目组成员兴趣广泛，都具有较强的独立思考能力、动手能力和创新能力。成员都对Silverlight的3D技术有浓厚的兴趣，对3D技术应用于教学都有一定的想法。（3）相关经历及开展本项目的基础：项目组成员曾参加深圳大学开放基金项目——基于Silverlight游戏开发与实践，同时也积极参加学校和学院的各项竞赛活动，如师范学院网页设计大赛、师范学院多媒体制作大赛、腾讯杯ACM程序设计大赛等，并积累了一定的技术资料和开发经验。总体而言，本项目组成员具有一定的组织协调能力、较强的团队协作能力，对研究工作富有热情。对此项目研究具有浓厚的兴趣，并具有相关的项目研究经历，具备开展本项目的前提条件与能力。二、计划项目实施思路（3000字以内）1．研究意义与目的，同类研究工作国内外研究现状与存在的问题等（1）研究意义：随着教育信息化的发展，教育领域对计算机多媒体和网络信息的技术要求也逐渐提高。3D技术的日渐成熟，为教学信息化提供了更好的技术支持和视觉体验。而基于Web的教学平台因其访问的便捷，受到广泛的应用。Web平台有别于传统的计算机系统平台，它能够及时反馈使用者建议，进行技术调整，还能实时更新，有利于长远发展。（2）研究的目的：本项目是通过形象逼真的3D技术手段来表达抽象的空间内容，引导学习者主动地认识事物的本质。同时推动教育信息化的发展，满足信息化社会提出的新要求，激发学生的学习兴趣，提高教师的教学质量和效果。（3）国内外研究现状与存在的问题：基于3D的认知工具研究探索目前并不多，主要有：微型世界、仿真实验。微型世界是一种新型的教学模式，现在微型世界（Microworld）一般指利用计算机构造一种可供学习者自由探索的学习环境，这个学习环境是按照现实生活中的某些规律而建立起来的，大多数微型世界是借助计算机化建模技术构造的，它和教学模拟与教学游戏有密切的关系。微型世界的基本特点是学生可操纵模拟环境中的对象，可建构自己的实验系统，可测试实验系统的行为。同智能导师系统（ITS）不同，微型世界呈现在学生和教师面前的不再是教学——训练型的教学模式，而是一个充满各种针对某个主题建立的资源的局域环境，学生在此微型世界里或教师以及专家系统发生交互、对话，完成布置的任务。微型世界又被称为交互学习环境（ILE）。不同的资源主题，构成了不同的微型世界。仿真实验没有普通意义上实验的必备器材，因此用软件模拟实验条件就成了可行性非常高的一条路。仿真软件通过图形化界面联系理论条件与实验过程，同时运用一定的编程达到模拟现实的效果。目前主要包括物理仿真实验和化学仿真实验两种。事实上，很多仿真实验软件早就开发出来了，但都局限于软件形式，即学习者需要通过现实购买和电脑安装才能体验3D教学环境，不能及时反馈体验信息、不能更新等都使得软件难以推广和发展。2．研究内容及工作方案（1）应用于教学的3D模型研究与设计。在Silverlight技术条件下，研究初、高中阶段涉及到空间概念和知识点，分析其所需3D模型的特点，结合相关学习材料，进行建模。例如：3D地球仪。图一图二图三图组为地球3D模型，根据这个模型在教学中的意义，可以做成应用于高中地理教学的世界地理3D模型、世界洋流3D模型、地球经纬网3D模型等。通过远近和视角的变换，可以更直观的了解地球的相关知识。（2）基于Web的3D教学模型库的建立、管理和维护。对建立的3D模型进行分类整合，用Silverlight3D技术建立相应的模型库，并进行管理和维护。结构如下图：图四3D素材库预想架构图五3D模型实例（3）基于3D模型库的Web应用系统研究与开发。用最新的Silverlight3D技术组织模型，并研究出使用简单、方便的Web应用系统。3．拟解决主要问题（1）基于Silverlight5的3D建模工具的学习及使用。（2）3D素材库的组织建立、管理和维护。（3）Web应用平台的3D应用形式。4．研究支持条件（使用仪器或设备）（1）服务器1台。（2）计算机网络开发环境。（3）电子手绘画板2个。5．预期研究成果（研究论文、设计、专利、产品、鉴定、推广应用等）（1）软件作品：Web3D教学模型展示平台（2）研究论文：1篇6．项目创新之处（原始创新：重大科学发现、技术发明；集成创新：融合多种相关技术，形成新产品、新产业；引进消化吸收再创新：在引进国内外先进技术的基础上，学习、分析、借鉴，形成具有自主知识产权的新技术）本项目属于引进消化吸收再创新：学习微软Silverlight最新的Web3D技术，以教育技术学和信息化教育的理论进行教学模型分析，借鉴3D认知工具的概念和例子，重新整合创新，并把这些技术应用到3D教学模型库的建立和Web应用平台的开发，实现运用更便捷、应用更广泛的产品。三、计划项目管理（800字以内）1、计划项目人员分工林子华：负责项目的整体规划，总体设计，进度把握，Web应用平台开发。郑则丰：负责3D教学模型的收集、分析和设计，Web应用平台的设计。马展锋：负责3D教学模型的制作和模型库的建立，应用测试，应用推广。陈咏思：负责3D教学模型的制作和模型库的建立，应用测试，撰写论文。2、计划项目研究时间安排（查阅资料、选题、项目研究方案、开题报告、实验研究、数据统计、处理与分析、研制开发、结题、撰写研究论文和总结报告、参加结题答辩和成果推广等）（1）2011年05月至2011年06月：查阅资料、选题。（2）2011年07月至2011年09月：项目研究方案。（3）2011年10月至2011年12月：开题报告。（4）2012年01月至2012年12月：开发、测试。（5）2013年01月至2013年03月：结题、撰写论文和总结报告。四、计划项目条件保障（800字以内）1、经费预算及使用计划（材料费、资料费、版面费、鉴定费、专利费等）材料费：打印耗材、软件环境、硬件设施、电子绘图画板5000元资料费：1000元版面费：2000元其他费用：软件测试合作、实验室人员配合、学术会议2000元总计10000元2、资源保障（实验教学示范中心、科研实验室、研究所、科教实践基地、仪器设备、文献资料等）项目研究与开发环境将依托教育信息技术系和教育信息技术实验中心，中心拥有四个实验室，超千万元的教育技术装备和实验设备。中心的教育软件应用实验室和网络工程实验室可作为课题开展场地，实验室设备精良，包括各种服务器、网络设备及环境、开发工作站等，中心已购买了许多开发所图书资料、开发工具软件等，这些设备、软件已可保障课题前期工作的开展。3、学校经费配套及激励机制（对项目经费配套情况，对指导教师及学生的激励措施）学校经费资助：理工科类项目，每个项目资助金额为7000～10000元。文科类项目，每个项目资助金额为5000～7000元。对指导教师及学生的激励措施：①项目结题验收通过后，指导教师教学工作量学校将按照理工科类项目12学时，文科类项目10学时的标准进行计算。②项目经专家组评定通过结题验收后，学校将根据结题验收评审结果：优秀、良好、通过三个档次，奖励每一个项目5～3个大学生创新实验学分，所奖励学分由项目组按贡献大小分配，奖励学分均计专业选修课学分。五、指导教师意见（600字以内）1、项目研究的选题意义2、项目研究方案的科学性3、项目研究方案的可行性导师签字：年月日六、学校意见分管校长（签字）（公章）年月日