計算機教學(xué)中虛擬現(xiàn)實的應(yīng)用

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摘要:在快速發(fā)展的現(xiàn)代社會中，傳統(tǒng)教育已經(jīng)無法完全滿足我們教育教學(xué)的要求，需要新的教學(xué)方式和手段進行有效的補足。虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為一門新興的科學(xué)手段，具有沉浸感、交互性和構(gòu)想性的顯著特點，這樣的特征在計算機教學(xué)中有著極大的輔助作用，我們可以通過虛擬課堂、虛擬儀器、虛擬遠程教育等多種方式的應(yīng)用手段來提高學(xué)生們的學(xué)習(xí)積極性，激發(fā)他們的學(xué)習(xí)主動性，推動學(xué)生們主動學(xué)習(xí)、熱情努力，從而達到更好的學(xué)習(xí)成效，實現(xiàn)我們的教育目標。

關(guān)鍵詞:虛擬現(xiàn)實;高等院校;計算機教學(xué)

當(dāng)今社會正處于高速前進的發(fā)展時期，科技水平不斷提高，各項新技術(shù)、新成果層出不窮。在這樣的現(xiàn)代化背景下，全國各行各業(yè)的工作方式及工作手段也不斷的得到更新，教育行業(yè)也不例外，傳統(tǒng)的教育方式作為我們教學(xué)的基礎(chǔ)性根基發(fā)揮著其穩(wěn)定而不可動搖的作用，但是僅靠傳統(tǒng)教學(xué)顯而易見已經(jīng)不能滿足我們的教育工作需要，這個時候，我們需要積極主動的引進學(xué)習(xí)新的教學(xué)手段和技術(shù)，將創(chuàng)新與傳統(tǒng)巧妙融合。接下來，筆者將以計算機教學(xué)為主題，試著從虛擬現(xiàn)實技術(shù)的特征及其與計算機教學(xué)的聯(lián)系等方面談一談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教學(xué)中的應(yīng)用。

一、虛擬現(xiàn)實的特點及其與計算機教學(xué)的聯(lián)系

傳統(tǒng)的教學(xué)方式是以老師的言傳身教為主，老師說、同學(xué)們聽，一對多的教學(xué)方式搭配一些簡單的視頻、圖片等輔助文件，這樣的教學(xué)是基礎(chǔ)，卻已經(jīng)不能達到最好的教學(xué)效果。所謂虛擬現(xiàn)實技術(shù)，是一種可以創(chuàng)建和體驗虛擬世界的計算機仿真系統(tǒng)，它利用計算機技術(shù)造成一種虛擬情境，是一種多源信息融合的交互式的三維動態(tài)視景和實體行為的系統(tǒng)仿真，可以讓使用者進入到那個情境之中去，從而身臨其境的進行工作和學(xué)習(xí)。結(jié)合虛擬現(xiàn)實與計算機教學(xué)之間的聯(lián)系，筆者將虛擬現(xiàn)實的特點，概括有下面三個部分:第一，沉浸感。學(xué)生們通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入虛擬世界中，視覺、聽覺、觸覺等多種感覺器官都有著鮮活、真實的感受，這種獨一無二的沉浸感，可以幫助學(xué)生更好地進入教學(xué)實境中，在虛擬現(xiàn)實的體驗中，更加專注、熱情的投入計算機學(xué)習(xí)的進程之中，進而得到更好的學(xué)習(xí)成效。第二，交互性。傳統(tǒng)的計算機教學(xué)，老師在上面?zhèn)魇?，同學(xué)在下面單方面的接收信息，這樣的教學(xué)特別依賴老師的表達水平和語言能力，教學(xué)效果很難達到最佳。而虛擬現(xiàn)實技術(shù)將同學(xué)們?nèi)客度肴S真實模擬的認知環(huán)境之中，同學(xué)們的每一個學(xué)習(xí)操作都會有相對應(yīng)的合理反饋，教學(xué)之間產(chǎn)生一種頻繁、高效的良性互動，這種交互性對于我們的計算機教學(xué)有著極佳的教學(xué)效果，值得我們推廣應(yīng)用。第三，構(gòu)想性。所謂構(gòu)想性，是指在虛擬現(xiàn)實技術(shù)的前兩個特點:沉浸感和交互性的基礎(chǔ)之上，虛擬現(xiàn)實所構(gòu)建出來的逼真世界有著良好的構(gòu)想性特征，它的建立本身結(jié)合了現(xiàn)實世界的大量特征，同時又在用戶使用中的真實感知進行不斷改良，從而獲得了與真實世界最大可能的相似度與反應(yīng)狀況，這樣建立起來的虛擬現(xiàn)實教學(xué)系統(tǒng)，對學(xué)生們的知識水平和視野的提升都帶有極大的優(yōu)化效果。沉浸感、交互性和構(gòu)想性是虛擬現(xiàn)實技術(shù)的三個重要特點，在計算機教學(xué)中，虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以起到很大的作用，學(xué)生們在高等院校專門構(gòu)建的虛擬教學(xué)世界中可以更好地學(xué)習(xí)，一改以往那種老師教、學(xué)生學(xué)的單一傳授模式，同學(xué)們可以在逼真的教學(xué)環(huán)境和良性互動中產(chǎn)生極大的學(xué)習(xí)興趣與學(xué)習(xí)熱情，更加積極主動的投入課程的學(xué)習(xí)中去，從而達到良好的教學(xué)效果，實在是一舉多得。

二、虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機學(xué)習(xí)中的應(yīng)用

虛擬現(xiàn)實技術(shù)作為近年來廣受關(guān)注的一種新興技術(shù)，通過計算機對現(xiàn)實世界進行進行全面模擬仿真，從而為用戶提供逼真的使用環(huán)境。在作為虛擬現(xiàn)實的載體———計算機的教學(xué)中，這種手段的加入顯得更為迫切和有益。接下來，筆者將從以下四個方面試著談一談虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機學(xué)習(xí)中的應(yīng)用。第一，虛擬儀器。高校的計算機教學(xué)往往會涉及多種儀器的相關(guān)學(xué)習(xí)，可是以當(dāng)前的教學(xué)能力，這些儀器很多時候都無法普及到每位學(xué)生身上進行一對一的操作練習(xí)，從而導(dǎo)致教學(xué)效果的極大程度下降，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)可以很大程度上改善這個缺陷。學(xué)生們可以通過虛擬現(xiàn)實技術(shù)在逼真的虛擬世界里進行儀器操作練習(xí)，這樣的練習(xí)可以減少許多現(xiàn)實的儀器損耗，練習(xí)的人數(shù)和時間也有了很大程度的擴展。第二，虛擬課堂。虛擬課堂作為傳統(tǒng)教學(xué)的補充，可以補足許多傳統(tǒng)教學(xué)所不能實現(xiàn)的地方。一些傳統(tǒng)課堂出于時間、空間、金錢或者技術(shù)問題而無法實現(xiàn)的展示教學(xué)，在虛擬課堂中有了更多、更大的實現(xiàn)可能。同學(xué)們通過虛擬課堂，可以很大程度增強對傳統(tǒng)課堂知識的學(xué)習(xí)體會，也可以學(xué)到許多傳統(tǒng)課堂學(xué)不到的知識。第三，虛擬遠程教育。當(dāng)前的教育模式已經(jīng)漸漸向網(wǎng)絡(luò)化時代過渡，學(xué)生們不僅可以通過考學(xué)、進入大學(xué)校園這樣的方式進行高等教育學(xué)習(xí)，一些已經(jīng)工作或者身處遠方的人也可以通過遠程教育的方式進行進一步的深造，從而對國民整體的綜合素質(zhì)、學(xué)習(xí)水平的提高都有所提高、促進，而虛擬現(xiàn)實技術(shù)支持下的虛擬遠程教育，就是實現(xiàn)學(xué)習(xí)目標的重要工具和關(guān)鍵一環(huán)。就計算機教學(xué)而言，很大程度上來講它是具有極大實踐性的一門科學(xué)教程，作為一種職業(yè)培訓(xùn)，很多需要它的人并沒有辦法全職來到高等院校進行實地學(xué)習(xí)，這種時候，虛擬現(xiàn)實技術(shù)就給我們提供了一個非常好的解決途徑———通過虛擬遠程教育給那些需要它的人一個學(xué)習(xí)的機會，從而達到更好的教育目的。

三、結(jié)語

虛擬現(xiàn)實技術(shù)在當(dāng)前來講還是一門新技術(shù)，很多地方都還沒有完善，完全進入課堂的條件尚不充足，但是不可否認的是它的前景是十分光明的，尤其作為計算機科學(xué)，與虛擬現(xiàn)實技術(shù)的聯(lián)系十分緊密，將虛擬現(xiàn)實應(yīng)用在計算機教育中就顯得更加的必要和緊迫了。在可以預(yù)見的以后，虛擬現(xiàn)實技術(shù)會越來越完善和普及，其在計算機教學(xué)中獨一無二的優(yōu)勢也會越發(fā)明顯，作為一種新興的教學(xué)手段，虛擬現(xiàn)實技術(shù)在計算機教育中的應(yīng)用是必然且無可替代的，各大高等院校眼前也在積極的進行這樣的教學(xué)探索和初步實踐，最終它會在計算機教學(xué)乃至各門各科教學(xué)中都發(fā)揮重要而不可替代的作用。

參考文獻

［1］孫進斌．虛擬現(xiàn)實在計算機教學(xué)中的應(yīng)用研究［J］．學(xué)理論，2014(5):195－196．

作者：牛希鐳 單位：遼寧軌道交通職業(yè)學(xué)院