Sign In

A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

מחקר זה מתאר מערכת מעבדה מקוונת מבוססת WebVR המספקת למשתמשים יכולות ניסוי סוחפות ואינטראקטיביות הנתמכות על ידי מכשירי VR. המערכת המוצעת לא רק מסייעת לשפר את הריאליזם של השתתפות המשתמשים בניסויים מקוונים, אלא גם ישימה למגוון רחב של מסגרות מעבדה מקוונות.

Abstract

מעבדות מקוונות ממלאות תפקיד חשוב בחינוך הנדסי. עבודה זו דנה במערכת מעבדה וירטואלית מבוססת WebVR. המשתמש נכנס לסביבת המעבדה המדומה באמצעות מכשיר מציאות מדומה (VR) ומתקשר עם ציוד הניסוי, בדומה לניסויים מעשיים במעבדה פיזית. בנוסף, המערכת המוצעת מאפשרת למשתמשים לתכנן אלגוריתמי בקרה משלהם ולבחון את ההשפעות של פרמטרי בקרה שונים כדי לשפר את הבנתם את הניסוי. כדי להמחיש את התכונות של המעבדה הווירטואלית המוצעת, מובאת דוגמה במאמר זה, שהוא ניסוי על מערכת מטוטלת הפוכה כפולה. תוצאות הניסוי מראות כי המערכת המוצעת מאפשרת למשתמשים לבצע ניסויים באופן אימרסיבי ואינטראקטיבי ומספקת למשתמשים תהליך ניסויי שלם מהתכנון הראשי ועד לתפעול הניסוי. כמו כן, ניתן פתרון להפיכת כל מעבדה וירטואלית למעבדה וירטואלית מבוססת WebVR לחינוך והכשרה.

Introduction

עם התקדמות האינטרנט ואת הפופולריות של מכשירים ניידים, הביקוש לחינוך מקוון גדל1. בפרט, בתקופות של מגיפות נרחבות, מוסדות חינוך מסורתיים מתמודדים לעתים קרובות עם אתגרים בניהול הוראה אישית יעילה, מה שמדגיש את החשיבות של חינוך מקוון כגישה פדגוגית חשובה2. קורסים תיאורטיים קלים יחסית להעברה לפלטפורמות מקוונות. הם יכולים להתבצע בעזרת כלים כגון תוכנת ועידות וידאו מרחוק וקורסים מקוונים פתוחים מסיביים (MOOCs)3. עם זאת, קורסים מעשיים עומדים בפני אתגרים גדולים יותר מכיוון שהם דורשים מהמשתמשים לבצע ניסויים מעשיים במעבדות מסורתיות.

חוקרים תרמו תרומות משמעותיות להתמודדות עם האתגר של הפ....

Protocol

מחקר זה עמד בהנחיות ועדת האתיקה של המחקר האנושי באוניברסיטת ווהאן, והתקבלה הסכמה מדעת לכל נתוני הניסוי. במאמר זה נדונים השלבים הניסיוניים עבור מערכת המטוטלת ההפוכה הכפולה, וכל השלבים מבוצעים ב- NCSLab מבוסס WebVR.

1. גישה למערכת NCSLab מבוססת WebVR

  1. פתח דפדפן אינטרנט התומ?.......

Representative Results

מערכת הניסויים VR המוצגת מספקת למשתמשים את היכולת לעסוק בניסויים אימרסיביים באמצעות מכשירי VR, ובכך לשפר את האינטראקציה בין המשתמשים לבין ציוד הניסוי. יתר על כן, המערכת מבוססת אינטרנט, ומבטלת את הצורך של המשתמשים להגדיר סביבות מקומיות. תכנון זה מאפשר את יכולת ההרחבה של המערכת, מה שהופך אותה .......

Discussion

הפרוטוקול המוצג מתאר מערכת מעבדה וירטואלית המאפשרת למשתמשים לבצע ניסויי VR באופן מקוון, אך משתמשת גם בבקר מחשב בעלות נמוכה28, התורם לקידום יישומים בקנה מידה גדול. משתמשים יכולים לקבל ידע על כל תהליך הניסוי, החל מעקרונות ואלגוריתמים ועד פעולות ניסוי מעשיות. מערכת זו מאפשרת למשת?.......

Disclosures

למחברים אין מה לחשוף.

Acknowledgements

עבודה זו נתמכה בחלקה על ידי הקרן הלאומית למדעי הטבע של סין תחת מענק 62103308 ומענק 62073247, בחלקה על ידי קרנות המחקר הבסיסיות עבור האוניברסיטאות המרכזיות תחת מענק 2042023kf0095, בחלקה על ידי הקרן הסינית למדע פוסט-דוקטורט תחת מענק 2022T150496, ובחלקה על ידי מימון פרויקט טכנולוגיית ניסוי באוניברסיטת ווהאן תחת מענק WHU-2022-SYJS-10.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
3DS MaxAutodesk3ds Max professional 3D modeling, rendering, and animation software enables you to create expansive worlds and premium designs.
https://www.autodesk.com/ca-en/products/3ds-max/overview
Meta Quest 2Meta Platforms10036728220341meta quest 2 is a standalone virtual reality headset that allows users to experience WebVR content.
https://www.meta.com/it/quest/products/quest-2/
UnityUnity TechnologiesUnity is the platform for real-time 3D interactive content creation and operation.
All creators, including game developers, artists, architects, automotive designers, film and television, use Unity to bring their ideas to life.
The Unity platform offers a complete suite of software solutions for creating, operating, and realizing any real-time interactive 2D and 3D content
on cell phones, tablets, PCs, game consoles, augmented reality, and virtual reality devices.
https://unity.com/cn

References

  1. Martin, F., Sun, T., Westine, C. D. A systematic review of research on online teaching and learning from 2009 to 2018. Comput Educ. 159, 104009 (2020).
  2. Al-Nsour, R., Alkhasawneh, R., Alqudah, S.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

WebVR

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved